一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法与流程

本发明属于育种方法技术领域，尤其涉及一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法。

背景技术：

在众多的油菜杂种优势利用的途径和方法中，最常用也是最有效的利用途径是以细胞质不育(CMS)、细胞核不育(GMS)、化学诱导不育(CHA)创制杂交种为代表。目前国内外已报道的油菜CMS约有20个，在生产中比较常用的主要有Polima CMS、陕2A CMS、萝卜细胞质CMS(Ogu CMS)，前两种在我国生产上已大面积推广应用，Ogu CMS主要在欧美得到推广应用，我国虽有相关的研究，但起步较晚，应用落后。

Ogu CMS是日本农学家Ogura于1968年在萝卜种质资源中发现的不育材料，法国的Bannerot(1974)将欧洲甘蓝型油菜细胞核导入日本萝卜不育胞质中，经连续回交转育育成甘蓝型油菜Ogu CMS，该不育系不育性彻底且不受环境影响，结实性好，利用价值高，但其恢复源狭窄且在油菜中很难找到。1983年，法国的Pelletier等通过原生质体融合找到了恢复系，但是仍存在着恢复能力不够理想，部分雌性不育，较高硫甙与恢复基因连锁等问题；2005年Primard-Brisset等利用伽马射线辐射诱变使DNA片段重组，获得了低硫苷的甘蓝型油菜Ogu CMS恢复系R2000，使Ogu CMS杂交油菜在欧洲广泛运用；2005年先正达公司发现，Ogu萝卜的恢复基因座与芥子油基因座之间发生断裂并重新连接的BLR1重组现象，并通过具备该现象的BLR-038与甘蓝型油菜不育系杂交，从后代中选育出农艺性状良好的低硫苷恢复系BLR-038(专利：200580003519.4)；美国先锋公司也在2009年通过辐射诱变技术选育了具有缩短Raphanus片段的新芸薹属Ogu恢复系SRF，(专利：200980109801.9)。国内，李旭峰等(2001)利用染色体工程将Ogu CMS恢复基因从萝卜的变种材料蓝花子中导入到甘蓝型油菜中，但是存在附加染色体的影响；陈卫江等(2013)以萝卜-甘蓝为供体材料，选育出Ogu CMS的恢复系CLR650，其导人的萝卜片段长度比国外同类恢复材料R113短，但硫苷含量较高；文雁成(2010,2016)、王俊生(2011)、刘绚霞(2013)、杨其东(2016)等从恢复系的选育应用方面作了研究，利用分子标记辅助选择获得了改良的甘蓝型Ogu CMS恢复材料R2008(文雁成)、S2572(杨其东)等。

上述国内外所见研究，均是以Ogu CMS的恢复系创制或者以选育改良为目标的，不涉及同时配套改良保持系和不育系。为了加快我国甘蓝型油菜Ogu CMS研究和应用，不仅需要更多的Ogu CMS恢复系材料，更需要创造与甘蓝型油菜Ogu CMS配套的三系育种材料。本发明就是从这点出发的。其目标在于创造一种快速选育甘蓝型油菜Ogu CMS三系的简便方法。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法，旨在解决目前甘蓝型油菜Ogu CMS三系品质性状和农艺性状较差，不同遗传背景的恢复系少，配套的稳定三系缺乏，杂交种测配和应用存在一定困难等问题。

本发明是这样实现的，一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法，是利用遗传原理，将育性标记和回交选育相结合，兼顾农艺性状、品质性状选择，把甘蓝型油菜Ogu CMS的恢复基因定向导入优良甘蓝型油菜亲本中，选育甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系，同时获得新的甘蓝型油菜Ogu CMS和保持系。

进一步，选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法具体包括：

以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育杂种或Ogu不育系×其恢复系F₁为母本，用优良的品种(系)为轮回父本杂交，在各品系测配后代中继续选择可育株与轮回父本回交，每个世代通过田间观察记载，进行农艺性状筛选；在室内再通过化验分析，进行含油量、硫苷和脂肪酸组分的品质性状筛选；

连续回交5～6代，至父母本性状基本稳定一致时，对回交世代可育株自交，后代育性不发生分离即为新的甘蓝型油菜Ogu CMS的恢复系；

对回交世代分离出的不育株与轮回父本测交即得到新的甘蓝型油菜OguCMS，轮回父本即为甘蓝型油菜Ogu CMS的保持系。

进一步，所述一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法，其特征在于，以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育杂种为母本，以优良甘蓝型油菜品种系作为轮回父本，通过一次杂交和多次回交，选育得到配套的雄性不育“三系”，即不育系、保持系和恢复系。

本发明提供的一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法，可以精准、高效、快速创造一系列新的甘蓝型油菜Ogu CMS配套三系资源，其应用前景广阔，效益较为明显：

首先，能有效减少工作量，短时间内得到配套三系。常用的油菜恢复系改良方法仅杂交一次，后代中各世代的选育无论是采用田间对测还是分子标记辅助选择，只能选得恢复系，且工作量大；所述一种选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法，是通过利用甘蓝型油菜萝卜细胞质的恢复基因或萝卜质杂种，以育性为标志性状，与优良亲本作父本连续多代回交，获得配套的甘蓝型油菜萝卜细胞质不育系、保持系和恢复系，方法目标明确，简单高效。

其次，可以促进甘蓝型油菜Ogu CMS较快地进入生产实践。甘蓝型油菜Ogu CMS不育性非常稳定，制种安全、结实好，风险和成本低。但是由于国内研究起步晚，且配套的三系少，加之国外的专利保护，使直接引进利用发生不少困难等，进而使甘蓝型油菜Ogu CMS迟迟不能进入我国生产应用。采用该方法可快速创制众多的新型配套的甘蓝型油菜萝卜质不育系、保持系、及恢复系，将极大地促进甘蓝型油菜Ogu CMS系统在我国进入生产应用。

第三，可为杂种优势利用研究提供丰富的基础种质资源材料。采用该方法可在较短时间内改良得到多个不同遗传背景的配套甘蓝型油菜萝卜质不育三系种质资源材料，可以为Ogu CMS系统的深入研究以及陕2A(波利马)CMS等不同不育系统的比较研究提供种质材料。

附图说明

图1是本发明实施例提供的选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法示意图。

图2是本发明实施例提供的选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法实例图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术的油菜恢复系改良方法仅杂交一次，以后各世代自交、选择，结合采用田间对测或者分子标记辅助选择，工作量大且只能选育得到恢复系。本发明通过利用甘蓝型油菜萝卜细胞质的恢复基因或优良杂种，以育性为标志性状，与优良亲本连续多代回交，最终分离得到新的配套甘蓝型油菜萝卜细胞质不育系、保持系和恢复系，该方法目标明确，简单高效。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的选育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育三系的方法包括：

以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育杂种或Ogu不育系×其恢复系F₁为母本，用优良的品种为轮回父本杂交，在各品系测配后代中继续选择可育株与轮回父本回交，每个世代通过田间观察记载，进行农艺性状筛选；

在室内再通过化验分析，进行含油量、硫苷和脂肪酸组分的品质性状筛选；连续回交5～6代，至父母本性状基本稳定一致时，对回交世代可育株自交，后代育性不发生分离即为新的甘蓝型油菜Ogu CMS的恢复系；

对回交世代分离出的不育株与轮回父本测交即得到新的甘蓝型油菜OguCMS，轮回父本即为甘蓝型油菜Ogu CMS的保持系。

也就是说本发明是以甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育杂种为母本，以优良甘蓝型油菜品种系作为轮回父本，通过一次杂交和多次回交，选育得到配套的雄性不育“三系”，即不育系、保持系和恢复系。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图2所示，2012年春播期间，本发明引进甘蓝型油菜Ogu CMS杂交种“2012SNC228”为母本，经测定：芥酸含量2.90％，硫苷含量22.34umol/g饼，含油量40.15％，经济性状较差；用本发明自主选育的双低高含油量品系代号2012SNC224-1材料为作轮回父本，该品系芥酸含量2.31％，硫苷含量25.09umol/g饼，含油量45.75％，早熟，经济性状优。当年从2012SNC228中选择农艺性状较好株系作母本与轮回父本2012SNC224-1杂交，轮回父本2012SNC224-1自交繁殖，收获后检测对应父本和母本株的芥酸、硫苷，含油量等品质参数，并对农艺性状与品质性状综合考查，去劣存优。

BC1—BC5代，每代回交时，选择农艺性状较好可育株作母本与轮回父本杂交，收获后检测对应父本和母本株的芥酸、硫苷，含油量等品质参数，农艺性状与品质性状综合考查筛选，去劣存优；

对BC5的子代群体中连续两代选择可育株自交，得到育性不发生分离的2016SNC101株系即为新的甘蓝型油菜Ogu CMS恢复系；不育株与轮回父本杂交得到2016SNC102即为对应不育系；轮回父本自交系2016SNC103，即为新的甘蓝型油菜Ogu CMS保持系。2016SNC101田间长势良好，经济性状较优，收获后经室内品质检测，芥酸含量1<％，硫苷含量27.36umol/g饼，含油量46.58％；2016SNC103芥酸含量1<％，硫苷含量26.40umol/g饼，含油量47.35％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。