专利名称：提高三系杂交油菜制种纯度的技术的制作方法
技术领域：
本发明属甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种优势利用技术领域。
我国油菜杂种优势利用研究较之国外早十年以上，目前这方面的研究水平在国际上仍处于领先地位。近年来，甘蓝型油菜的杂种优势利用问题，目前为国内外油菜育种工作者所重视，工作重点集中于细胞质雄性不育杂种优势利用途径的研究。据统计资料，截至1995年止，我国已育成10个甘蓝型油菜三系杂交种，并应用于大面积生产。国外利用我国的质不育材料，一些国家实现了三系配套，个别国家已研制出三系杂交种并投放商业生产。
限于甘蓝型油菜三系育种的水平，目前国内外已经应用或即将应用于生产的三系杂交油菜，其配组的不育系为“甘--甘”型(即细胞质和细胞核均来源于甘蓝型油菜)，其不育性受温度影响表现不稳定，均属于低温敏感型(或称高温不育型)。这给杂交种子生产带来了难题，即采用常规的平丘区秋播制种技术途径，其制种纯度一般只有70％左右(另外30％左右为自交种)，若因制种区域选择不当，其制种纯度还要偏低。这种制种纯度不理想的三系杂交油菜应用于大面积生产，无疑会限制杂种优势的正常发挥，影响一代种群体生产力，甚至于造成减产。这个问题一直是甘蓝型三系杂交油菜种子生产中存在的难题，并在一定程度上制约着三系杂交油菜的进一步推广应用。
针对甘蓝型油菜三系育种的现状及其三系杂交油菜在制种和生产上存在的难题和出现的问题，国内研究者提出了一些技术措施来解决制种母本育性不稳定、制种纯度不理想的问题。李殿荣(1992)认为，在平丘区秋播制种条件下，可以通过对不育系采取打苔、摘顶措施(即常规秋播制种途径＋人工措施)，以除去“微粉”花蕾(即可育花蕾)。不过，在大面积制种条件下，能否确保通过人工措施的实施，来克服不育系本身的缺陷，对此，还值得商榷。另外，侯国佐等(1992、1993)和刘大增等(1992)根据分期播种试验结果，提出了推迟不育系播种期，采取晚冬播(即12月下旬及1月中、下旬播)制种途径。不过，采取晚冬播制种途径，虽在小面积(14-20m2)试验上证实了可以有效地提高制种纯度，但这一途径的生产适用性问题(大面积制种产量、生产成本、以及对平丘区后作的影响等问题)尚未见报道，还有待于进一步研究。
本发明的目的在于在确保制种产量不低于或制种成本不高于常规的平丘区秋播制种途径的基础上，科学而有效地解决低温敏感型质不育系育性不稳定的问题，以提高三系杂交油菜的制种纯度，使育成的三系杂交种的杂种优势能够得到正常发挥。
本发明的内容本发明涉及一种提高甘蓝型细胞质雄性不育三系杂交油菜制种纯度的技术。包括组合选配、制种季节及适宜制种区域、隔离条件、播种适期及种植密度、制种行比、去杂去劣措施、拔除制种父本等。
其技术特征如下(1)以质不育系9401A为母本，保持系9401B为父本，繁殖不育系9401A；以不育系9401A为母本，以恢复系9401R为父本配制三系杂交种“94杂-4”。具体的繁殖制种系谱见附图
。
亲本来源1990年以“陕2B”变异株与不育系“07A”(玻里马细胞质)测交，以“37N”变异株与(07A×8524)F1杂交，并经连续夏繁和秋繁加代回交转育、自交纯合及测配，于1994年育成质不育系“9401A”及保持系“9401B”和恢复系“9401R”。
(2)杂交种“94杂-4”的配制采取高海拔区春播制种途径；从生产实用角度出发，春播制种适宜制种海拔区域为2500-3400米。或者在春播条件下，综合考虑油菜雄性器官形成和发育期间的平均气温(15℃以上)、花期平均气温(不高于22℃)、花期的相对湿度(85％左右)等条件，来确定适宜的制种区域。一般而论，国内高海拔春油菜区都能满足这些条件。
(3)制种区内及制种区边缘水平距离1000米内，不得种植非制种亲本(9401A和9401R)以外的油菜品种和十字花科作物。(4)高海拔区春播制种的适宜播种期为3月下旬-4月上旬，采用父母本同期直播，父母本行比为1∶4-5，行向与常年风向相垂直，亩植2.4-3.0万株。有条件的地方，对制种父母本可采用地膜复盖技术，以起到提早出苗并壮株早熟的作用。
(5)分别于油菜苗苔期和花期，组织专业队进行严格的去杂去劣工作，拔除制种父母本行内的杂株(含杂种株和异型株，以及母本行内的可育株)和弱株，并运出制种区进行处理；制种母本谢花后，随即拔除制种父本并运出制种区进行处理。
本发明的优点和积极效果在于(1)与常规的平丘区秋播制种技术相比，本发明所提出的甘蓝型三系杂交油菜高海拔区春播制种技术具有以下突出特点a.不育系的育性稳定，制种纯度高甘蓝型三系杂交油菜种子生产采用高海拔区春播制种技术途径，可以使不育系的花器官的形成和发育过程以及整个花期都处于相对高的温度(15℃以上)条件之下，实现雄性器官的彻底败育，不育性的表达不受或极少受低温条件的影响，育性稳定，这就避免了制种群体内的遗传污染，保证了制种纯度。经省内种子管理、科研及生产推广单位鉴定，采用高海拔区春播制种技术配制的甘蓝型油菜三系杂交种“川油12”(自育、1992年四川省审定品种)，其制种纯度达到93.01％，较常规的平丘区秋制的“川油12”的制种纯度高24.78个百分点，达到省定一级种的标准。比较结果见附表2。
b.确保杂一代优势的正常发挥经省内13个生产推广单位鉴定，与平丘区秋制的“川油12”一代种相比，高海拔区春制“川油12”一代种的群体生产力平均提高7.03％。比较结果见附表2。
c.制种产量较高在两年(1992、1993年)达到生产适用规模面积(分别为79.21亩和57.5亩)上验证，采用高海拔区春播配制“川油12”，平均制种产量达到86.55公斤/亩，一般比常规的平丘区秋制单产水平高10-15公斤。这与高海拔区春播油菜生长期内有利的温光条件(日照强、昼夜温差大)密切相关。
d.不增加生产性投入，不存在对后作的影响问题甘蓝型三系杂交油菜种子生产采用高海拔区春播制种技术途径。田间栽培管理措施均按当地习惯进行，不增加生产性投入。并且，制种地区的熟制为一年一熟，不存在对后作的影响。
因此，本发明所提出的甘蓝型三系杂交油菜高海拔区春播制种技术，具有高质、高产、高效的特点，具备科学性、先进性和适用性。成功地解决了目前生产上利用的不育系在平丘区秋播制种条件下无法避免的“微粉”问题--即育性不稳定问题，为我国同类型杂交油菜的制种提供了一条新途径，并对甘蓝型油菜三系育种技术路线的确定具有重要参考意义。
(2)本发明所包括的组合选配，配制的三系杂交种“94杂-4”与目前生产上大面积推广的三系杂交种及常规品种相比，具有以下优点
a.高产在1995年度多点(三点)试验中，“94杂-4”平均亩产167.7公斤，比常规品种“中油821(CK1)增产22.32％，比三系杂交种“蓉油三号”(CK2)增产6.27％；在1996年度四川省油菜新品种区域试验中，“94杂-4”平均亩产134.2公斤，比对照种“中油821”增产18.03％，产量居中熟A组首位。
b.含油率较高在1996年度四川省区试中，经统一扦综合样测试，在四川平丘区自然生态条件下，“94杂-4”的含油率为35.48％，比对照种“中油821”高2.92个百分点。
c.抗(耐)病力强在1996年度省区试中，自然条件下，“94杂-4”成熟期的病毒病和菌核病的平均病指各为2.35和5.76，分别比对照种“中油821”低0.12和低0.39；植保鉴定结果，与对照种“中油821”相比，“94杂-4”中抗病毒病、低抗菌核病。
1995和1996年度试验结果见附表3。
附图是本发明油菜三系杂交种“94杂-4”繁殖制种系谱图。
本发明按以下步骤具体实施(1)三系亲本种子的繁殖不育系9401A的繁殖采用平丘区秋播繁殖或高海拔区春播繁殖。秋繁适宜播种期为9月15-20日(育苗移栽)或10月10-15日(直播)；繁殖父母本(9401B和9401A)同期播种；繁殖区及繁殖区边缘水平距离1000米内不得种植非繁殖父母本以外的其他油菜品种及十字花科作物；父母本行比为1∶4，行向与常年风向相垂直；亩植6000-7500株(育苗移栽)或1.2-1.5万株(直播)；分别于油菜苗-苔期及花期拔除繁殖父母本行内的杂株(包括杂种株和异型株，以及母本行内的正常可育株)和弱株，并运出繁殖区进行处理；繁殖母本谢花后，随即拔除繁殖父本，并运出繁殖区进行处理；田间栽培管理措施同其他油菜品种。春繁适宜播种期为3月25-4月5日；繁殖适宜海拔区域为2500-3400米；父母本同期直播；亩植2.4-3.0万(穴播或条播)；其他技术措施同秋繁。秋繁一般单产可达75-90公斤/亩，春繁可达100-130公斤/亩。
保持系9401B和恢复系9401R的繁殖采用平丘区秋播繁殖(育苗移栽或直播)；隔离条件要求及去杂去劣措施同不育系9401A的繁殖，田间栽培管理措施同普通常规油菜品种。繁殖产量一般可达130-170公斤/亩。
(2)三系杂交种子生产采用高海拔区春播制种技术途径生产三系杂交种“94杂-4”。适宜播种期为3月下旬-4月上旬；制种适宜海拔区域为2500-3400米；制种父母本(9401R和9401A)同期直播，有条件的地方，可考虑采用地膜复盖技术；父母本行比为1∶4-5，行向与常年风向垂直；亩植2.4-3.0万株(穴播或条播)；制种区内及制种区边缘水平距离1000米内不得种植非制种亲本以外的其他油菜品种及十字花科作物；分别于油菜苗-苔期和花期，组织专业队逐田进行严格的去杂去劣工作，拔除制种父母本行内的杂株(包括杂种株和异型株，以及母本行内的正常可育株)和弱株，并运出制种区进行处理；制种母本谢花后，随即拔除制种父本，并运出制种区进行处理；田间栽培管理措施按当地习惯进行。制种单产一般可达85-100公斤/亩。
不育系9401A的特征特性属甘蓝型；幼茎微紫色，子叶淡绿色。第一节直叶及心叶淡绿色，真叶少刺毛，幼苗半直立型，叶色淡绿，叶形成椭圆，叶缘锯齿，叶柄较长，叶面有腊粉，叶面组织平滑，叶片较柔软，中肋较宽厚；茎色微紫，茎带腊粉，株高180-195cm；花瓣小而分离，花瓣色为黄色，花瓣平展，雌蕊正常且色淡绿，雄蕊退化且低于雌蕊，初花期具微量可育花粉，属雄不育低温敏感型，花至末花期雄性彻底败育，花丝缩短至茎部，无粉，主花序有效长度为55-65cm；一次有效分枝7-9个，第一次有效分枝高度55cm左右，单株有效果340-375果，平均每果9-13粒，千粒重3.9-4.3克，角果近直生；种子圆形，种皮黑色，种子偏大，含油率36.7-39.3％，芥酸含量43.15％，硫苷含量95.30微摩尔/克；温光反应弱冬性，中热，苗苔期长势稳健，杆硬抗倒，耐寒，抗(耐)菌核腐，病毒病能力较强。
保持系9401B的特征特性属甘蓝型；花瓣较大而重叠，平展，雌雄蕊发育均正常，花药高于柱头，花粉量充足，与不育系9401A杂交，能100％地保持其不育特性；其余特性同9401A。
恢复系9401R的特性；属甘蓝型；幼茎绿色，子叶紫绿色，第一片真叶及心叶淡绿色，真叶带刺毛，幼苗半直立型，叶片色淡绿，叶型椭圆，全缘有锯齿，叶面有腊粉，叶片柔软平滑，中肋宽厚，叶茎带腊粉和刺毛；茎色淡绿，株高190-200cm；花瓣大而重叠，平展，花瓣色为黄色，雌雄蕊发育均正常，花药高于柱头，花粉量大，主花序有效长度有效长度60cm左右；一次有效分枝6-8个，第一次有效分枝高度70cm左右，单株有效果320-355果，每果粒数13-16粒，千粒重4.1-4.7克，角果近直生；种子圆形，种皮黑色，种子大，含油率39.5-41.2％，，芥酸含量40.23％，硫苷含量87.25微摩尔/克；温光反应弱冬性，中热，全生育期195-220天；苗期长势旺，少裂杆，较抗倒，耐寒，抗(耐)菌核病和病毒病能力强；与不育系9401A杂交，能100％地恢复其雄性可育。
杂交种“94杂-4”的特征特性属甘蓝型；幼茎绿色，子叶心叶及第一片真叶淡绿色，真叶带刺毛，幼苗半直立型，叶色淡绿，叶形长椭圆形，全缘有锯齿，叶茎带腊粉和刺毛，叶片柔软平滑，中肋宽厚；茎色淡绿，株高200-215cm；花瓣大而平展、重叠，黄色，雌、雄蕊生育均正常，花药高于柱头，花粉量大，主花序有效长度65cm左右；一次有效分枝7-9个，第一次有效分枝高度80cm左右，单株有效果350-380果，每果粒数15粒左右，千粒重4.5克左右，角果近直生；种子圆形，种皮黑色，种子大，含油率38.2-4017％，芥酸含量39.87％，硫苷含量89.54微摩尔/克；温光反应弱冬性，中热，全生育期200-215天；苗期长势旺，抗倒力和耐寒力较强，抗(耐)菌核病和病毒病能力强。
表1不同制种技术途径的“川油12”一代种的纯度比较结果(1992年)
<p>表3“94杂-4”与“蓉油3号”和“中油821”的比较结果
权利要求
1.一种提高三系油菜杂交制种纯度的技术，其特征在于以不育系9401A为母本，以恢复系9401R为父本配制三系杂交种“94杂-4”。
2.如权利要求1所述的技术，其特征在于杂交种“94杂-4”的配制采取高海拔区春播制种途径。
3.如权利要求1所述的技术，其特征在于除制种父母本外，制种去内不得种植其他油菜及十字花科作物，并于制种亲本开花前，拔除制种区内的野油菜及其他十字花科植物，制种区边缘水平距离1000米内不得种植其他油菜品种和十字花科作物。
4.如权利要求1所述的技术，其特征在于高海拔区春播制种的适宜播种期为3月下旬-4月上旬，父母本同期直播，父母本行比为1∶4-5，行向与常年风向垂直，亩植2.4-3.0万株。
5.如权利要求1所述的技术，其特征在于分别于油菜苗-苔期和花期进行去杂去劣工作，拔除父母本行内的杂株和弱株，并运出制种区进行处理；制种母本谢花后，拔出制种父本并运出制种区。
全文摘要
一种提高三系杂交油菜制种纯度的技术，属甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种优势利用技术领域。其特征在于以不育系9401A为母本，以恢复系9401R为父本配制三系杂交种“94杂-4”。其优点在于高产、含油率较高、抗(耐)病力强。
文档编号A01H1/02GK1158215SQ9612024
公开日1997年9月3日 申请日期1996年10月24日 优先权日1996年10月24日
发明者张德发, 冯林 申请人:四川省农业科学院作物研究所