专利名称：甘蓝型低芥中硫油菜三系杂交育种技术的制作方法
技术领域：
本发明属于甘蓝型油菜(低芥中硫)雄性不育三系杂种优势利用领域。
杂交油菜“秦油二号”在我国大面积推广种植后，在生产上取得了显著的经济效益，一般产量比常规油菜品种增产30%左右，在国内外引起强烈反响。近年来，世界许多国家都试图把杂交优势利用同优质育种结合起来，使优质品种杂交化，从而提高优质品种(低芥酸、低硫甙)的产量，但因育种方法不当或未找到理想的种质，至今进展不大，还在试验阶段。在这方面，我国的研究走在世界前面，取得了较大的进展，并发表了不少有价值的学术论文。如华中农业大学傅廷栋选育出了低芥三系杂种“华杂二号”，四川大学生物工程系潘涛选育出了雄性不育低芥两用系杂种“蜀杂一号”，四川省绵阳农校育成低芥杂交油菜“涪油一号”等，都先后被审定在一些地区示范推广，但这些品种由于种质基因的质量和抗性等方面的原因，优势仍不理想，从而限制了它的应用区域。同时，迄今为至，还未有一个单位育成一个低芥中硫杂交油菜品种。
本发明的目的在于用胞质雄性不育系陕2A为母本，以双低(低芥酸、低硫甙)油菜品种为父本，进行杂交和连续回交，选育出新的双低不育系，并用低芥酸高硫甙的恢复系与之杂交，配制低芥中硫的一代杂种，使新的杂交油菜在产量、含油量(与当前生产上推广种植的高芥酸杂种“秦油二号”相比)不降低的前提下，菜籽中的芥酸含量达到国际规定的标准(芥酸＜5%)，而硫代葡萄糖甙含量降低到常规油菜含量120～180umol/g的中等程度。
本发明的特征主要反映在制种技术。制种技术是选育双低雄性不育系陕3A作母本，双低雄性不育保持系陕3B作父本杂交，繁殖双低雄性不育系陕3A种子。再用双低雄性不育系陕3A作母本，低芥酸高硫甙雄性不育恢复系垦C0作父本，杂交配制低芥中硫杂交种“杂油59”。同时研究其相应的高产栽培技术，提高低芥中硫优质油菜的产量。
三系品种的标准(一)、陕3A1、来源陕3A是以双高(高芥酸、高硫甙)不育系陕2A为母本，双低(低芥酸、低硫甙)雄性不育系陕3B为父本，经杂交和多代回交，于1991年转育而成。
2、特征特性形态特征甘蓝型，半直立，子叶肾脏形。幼苗五叶期前心叶为紫色，真叶柄长，一般不出现裂叶，顶裂片椭圆形，叶缘微波状;五叶后，渐出现浅裂叶，叶暗绿色，叶面油亮光滑，无蜡粉，叶片较长而中厚，叶脉和茎杆淡绿色，短柄叶内卷微扭曲。主花序生长较慢，初花前和初花期有死蕾现象，中后期生长良好。花瓣窄小、色黄，开裂好，蜜腺、雌蕊发育正常，雄蕊败育呈三角状
形，无花粉，雌雄蕊相对高度大于2。分枝匀生较长，角果粗。在每公顷18万株密度下，株高150cm左右，有效分枝部位40厘米，一次有效分枝10个，单株有效角果150个左右，每果粒数14粒左右，千粒重3.0克。
生物学特性弱冬性，在陕西关中东部生育期250天左右，长势强，耐肥力，较抗倒伏，耐菌核病。
3、产量和品质在繁殖不育系或配制杂交种时，一般每公顷可收种子750公斤，高产田可达1125公斤以上，芥酸含量＜1%，硫代葡萄糖甙含量＜30umol/g。
4、适应地区我国春油菜区和冬油菜甘蓝型种植区均可种植。
(二)、陕3B1、来源1986年，从华中农业大学引进的“华农杂种”中，经连续定向选育而成。
2、特征特性形态特征甘蓝型，半直立，子叶肾脏形。幼苗五叶期前心叶为紫色，真叶柄长，一般不现裂叶，顶裂片椭圆形，叶缘微波状;五叶后，渐出现浅裂叶，伸长茎为深裂叶，叶暗绿色，叶面油亮光滑，无蜡粉，叶片较长而中厚，叶脉和茎杆淡绿色，短柄叶内卷微扭曲。花蕾黄绿色，花冠中等，花瓣大。花色黄，匀生分枝，角果直生微下垂。在每公顷18万株密度下，株高150cm左右，有效分枝部位30厘米，一次有效分枝9个，单株有效角果230个左右，每果粒数25.0粒左右，千粒重2.8～3.0克。
生物学特性弱冬性，在陕西关中东部生育期248天左右，长势强，抗倒性较好，轻感霜霉病，耐菌核病，与雄性不育系陕3A杂交，能100%保持陕3A的不育性。
3、产量和品质一般每公顷可收种子2250公斤，高产田每公顷可达2625公斤以上，芥酸含量＜1%，硫代葡萄糖甙含量＜30umol/g，含油量41.8%。
4、适应地区我国春油菜区和冬油菜甘蓝型种植区均可种植。
(三)、垦C。
1、来源1983年从陕西省咸阳地区农科所引进的品种资源“8063”中经连续单株选育而成。
2、特征特性形态特征甘蓝型，半直立，子叶肾脏形。幼苗五叶期前心叶微紫色。深裂叶，顶裂片大圆，叶色淡绿，叶柄较长，叶脉白色，叶缘锯齿状微紫。花蕾大，花瓣大，花色微带桔黄，花药饱满，散粉量大。分枝匀生而长，角果直生，微紫色。在每公顷18万株密度下，株高155cm左右，有效分枝部位60厘米，一次有效分枝10个，单株有效角果250个左右，每果粒数21.0粒左右，千粒重3.0～3.2克。
生物学特性偏春性，在陕西关中东部生育期247天左右，长势较强，耐寒性较好，开花早，花期长，轻感菌核病。与双低雄性不育系陕3A杂交能100%的恢复陕3A的不育特性。
3、产品和品质一般每公顷可收种子2250公斤，高产田每公顷可达2625公斤以上，芥酸含量＜1%，含油量38%。
4、适应地区我国春油菜区和冬油菜甘蓝型种植区均可种植。
本发明的优点本发明实现了低芥中硫甘蓝型油菜胞质雄性不育“三系”的杂交优势利用。
用陕3A×垦C0杂交配制的杂交种“杂油59”表现有如下特点(1)、品质好“杂油59”商品菜籽芥酸含量＜5%，符合国际低芥酸菜籽商品标准，其饼粕硫代葡萄糖甙含量＜80umol/g，比高硫(含量120～180umol/g)品种降低40～100umol/g，有利于作蛋白质饲料，为低芥中硫优质品种。
(2)、产量高“杂油59”，1991～1992年度参加陕西省关中冬油菜预试，平均每公顷产3650.05公斤，仅比对照双高杂交油菜“秦油二号”减产3.33%，不显著，且熟期早2～3天，比同类型低芥常规品种“秦油三号”增产25%以上;1991年在内蒙古海拉尔拉布特林参加春油菜区试，在晚播半个月的情况下“杂油59”平均每公顷产2277.9公斤，比对照丹低(常规低芥酸品种)平均每公顷产1793.1公斤增产27%;1992年再次参加内蒙古海拉尔春油菜区试，“杂油59”平均每公顷产3000公斤左右，比对照品种增产30%以上。
(3)、早熟“杂油59”在我国冬油菜区种植可比“秦油二号”早熟3～5天，有利于轮作倒茬和农时安排。
(4)、适应性广因“杂油59”属弱冬性、偏春性的油菜杂交种，所以它既可以在黄淮、长江流域冬油菜区种植，也可在内蒙、青海、黑龙江等北方春油菜区种植;该杂种因其早熟，可望成为南方双季稻区比较理想的优质杂交油菜品种。它对土壤条件要求不严，但以中等偏高肥力最能发挥其杂种优势，一般每公顷产2250～3000公斤，高产田每公顷可达3750公斤以上。
(5)生长健旺五叶期以后，营养生长即表现明显的杂种优势。成株期植株高大，营养体繁茂，上部二次分枝多上挺，角大，粒多，平均每角25粒左右。
图1为油菜制种田亲本系、媒介系、环境系示意图。1为亲本系(制种田)，2为媒介系(峰群)，3为环境系(隔离区)。
图2为陕3A叶柄的酯酶同工酶酶谱特征图;
图3为陕3B叶柄的酯酶同工酶酶谱特征图;
图4为垦C0叶柄的酯酶同工酶酶谱特征图;
图5为“杂油59”叶柄的酯酶同工酶酶谱特征图;
图6为“杂油59”及其亲本叶柄的酯酶同工酶酶谱特征图。
本发明繁殖制种技术要点双低雄性不育系陕3A的细胞质来源于陕2A，而细胞核来源于陕3B，这两个亲本均为长势强，生产力好的品系，所以转育成的陕3A也具有其双亲的优点。由于陕3A雄蕊败育较彻底，而雌蕊发育良好，接受外来花粉能以正常结实，所以，可以保障生产上繁育不育系和配制杂交种能获得较高的产量。一般每公顷可生产种子750公斤左右，高产田每公顷可达1125公斤以上。
繁育不育系陕3A和配制杂交种“杂油59”技术基本一样，仅在隔离条件上有些差异，前者比后者要求空间隔离距离更大更严格。在技术上要认真建立和处理好油菜杂交种子生产的三个系统即环境系要求隔离十分安全，亲本系要求父、母本必须纯优，媒介系要求媒介按既定配偶搭桥作媒。其各项具体措施主要是1、安全隔离繁育不育系陕3A和配制杂种“杂油59”既可采用空间隔离，也可采用时间间隔。采用空间隔离，繁育原种双低雄性不育系陕3A的空间隔离距离4公里以上，配制杂交种“杂油59”空间隔离距离2公里以上。如采用时间隔离，即在冬油菜区对繁育或制种田春播，使冬油菜花期和繁育田或制种田花期不遇，两者相差需达1月以上。
在其隔离区内不得种植非父本的其它油菜和白菜、芥菜等十字花科作物，而在双低雄性不育系陕3A繁殖田周围可种植陕3B，在配制“杂油59”的制种田周围可种植单低雄性不育恢复系垦C0。采用蜜蜂授粉时，要严格按照油菜制种利用蜜蜂传粉的技术要求，注意关箱净身、定点安放、控制数量、适时转出，特别是在隔离区内不能放置蜂群等。
2、适期播种不育系陕3A和保持系陕3B、恢复系垦C0均为弱冬性或偏春性品种，在黄淮区繁育陕3A和配制“杂油59”时，播期以冬前＞0℃的有效积温880～900℃为宜。
3、适宜行比，采用父、母本行比1∶2或1∶3。
4、合理密植在1∶2行比时，父本每公顷留苗52500～63000株，母本留苗126000～135000株/公顷;行比1∶3时，父本每公顷留苗36000～40500株，母本留苗139500～150000/株。
5、精管父本为了培育强状父本确保母本提供充足的花粉而授精结实，要对父本实行偏管、早定苗、早栽植、偏施速效肥或喷灌化肥水，以培育强状父本，或在初花前10～12天给父本喷施“920”，其浓度为40ppm、每公顷喷施“920”15～30g，以提高父本植株高度和推迟父本花期。
6、调节花期配制“杂油59”时，因父本垦C0比母本陕3A早开花2～3天，为使花期相遇采取在父本开花前3～4天对父本打顶摘苔，使父、母本花期相遇良好，以提高制种产量和质量。
7、去杂去劣在五叶期前后，越冬返青期及抽苔初花期把不符合亲本典型特征、特性的杂株、畸形株、病株和弱株拔除，保证亲本纯度和繁殖、制种的质量。为了防止机械混杂，提高杂种的千粒重和产量，父本终花时，可把父本全部砍除。
8、人工辅助授粉繁育和制种，不论是否安放蜂群，都要搞好人工辅助授粉，其方法是初花期和盛花期在晴朗无风或多去天，可于上午10时～下午2时用绳子拉，竹杆拨，或利用手将父、母本倾斜推拢，父本位上，母本位下，轻轻抖动父本，达到授粉。
9、精细收获当母本角果有70～80%黄熟时收获，收后堆垛促后熟，在收打晾晒过程中，严防机械混杂。
杂交种“杂油59”品种标准1、品种来源陕西省农垦科技教育中心，用甘蓝型双低(低芥酸、低硫代葡萄糖甙)雄性不育系陕3A和低芥酸、高硫代葡萄糖甙恢复系垦C0杂交配制的低芥中硫杂交种。杂种名称为“杂油59”。
2、特征特性形态特征甘蓝型，半直立，子叶肾脏形。幼苗五叶期前心叶微紫色，叶色绿，叶柄较长，叶缘浅锯齿状。叶片较厚，茎绿色，花瓣大，花色黄、花药饱满，花粉量大。分枝匀生，二次分枝较多，上挺，角果长大，直生。在每公顷18万株密度下，株高160cm左右，有效分枝部位70厘米，一次有效分枝8.4个，单株有效角果280个左右，每果粒数25.0粒左右，千粒重3.0克。
生物学特性偏春性，在陕西关中东部生育期250天左右，中早熟，耐肥，较抗倒伏，长势强，整齐度好，较耐菌核病，轻感病毒病。
3、产量和品质一般每公顷产油菜籽2250～3000公斤，高产田每公顷可达3750公斤以上，芥酸含量＜1%，硫代葡萄糖甙含量＜80umol/g，含油量41.2%。
4、适应地区我国春油菜区和冬油菜甘蓝型种植区均可种植。
权利要求
1.一种甘蓝型低芥酸中硫代葡萄糖甙油菜胞质雄性不育三系杂交育种的方法，包括安全隔离、适期播种、合理密植、适宜行比、精管父本、调节花期、去杂去劣、辅助授粉、精细收获等措施，其特征在于a、用双低雄性不育系陕3A作母本，双低雄性不育保持系陕3B作父本杂交，繁殖双低雄性不育系陕3A；b、用双低雄性不育系陕3A作母本，低芥酸雄性不育恢复系垦C0作父本杂交，配制低芥中硫杂交种“杂油59”。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于安全隔离采用空间隔离，繁育原种双低雄性不育系陕3A的空间隔离距离4公里以上，配制杂交种“杂油59”空间隔离距离2公里以上，其隔离区不种植非父本油菜和白菜、芥菜等十字花科作物，而在双低雄性不育系陕3A繁殖田周围可种植陕3B，在配制“杂油59”的制种田周围可种植单低雄性不育恢复系垦C。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于适期播种，播期以冬前＞0℃的有效积温880～900℃为宜。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于适宜行比，父、母本行比采用1∶2或1∶3。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于合理密植，在1∶2行比时，父本每公顷留苗52500～63000株，母本留苗126000～135000株/公顷;行比1∶3时，父本每公顷留苗36000～40500株，母本留苗139500～150000/株。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于精管父本，即对父本要早定苗、早栽植、偏施速效肥或喷灌化肥水，以培育强状父本，或在初花前10～12天给父本喷施“920”，其浓度为40ppm、每公顷喷施“920”15～30g。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于调节花期，采取在父本开花前3～4天对父本打顶摘苔。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于去杂去劣，在五叶期前后，越冬返青期及抽苔初花期把不符合亲本典型特征、特性的杂株、畸形株、病株和弱株拔除。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于人工辅助授粉，初花期和盛花期在晴朗无风或多云天，可于上午10时～下午2时进行人工辅助授粉。
全文摘要
一种甘蓝型低芥酸中硫代葡萄糖甙油菜胞质雄性不育三系杂交育种的方法，选育双低雄性不育系陕3A作母本，双低雄性不育保持系陕3B作父本，杂交繁殖双低雄性不育系陕3A。用双低雄性不育系陕3A作母本，低芥酸雄性不育恢复系垦C
文档编号A01H1/02GK1091582SQ9310166
公开日1994年9月7日 申请日期1993年2月23日 优先权日1993年2月23日
发明者李殿荣, 田建华, 何振才, 夏永真, 张文学, 高贵廉, 谭小力 申请人:陕西省农垦科技教育中心