甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法
【专利摘要】本发明公开一种甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，包括采用常规杂交育种技术把基因型N(MsMs)的可育基因N转育导入到S(MsMs)中替代不育基因S，即用基因型为N(MsMs)与S(MsMs)的甜椒恢复系材料进行杂交产生F1，在将F1经过多代自交分离，选育出稳定的新的甜椒恢复系种质材料。育成新甜椒恢复系材料，新甜椒恢复系材料保持基因型为S(MsMs)的综合性状，抗逆抗病性强，丰产性高。
【专利说明】
甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法
技术领域
[0001] 本发明属于植物育种领域，具体地说，涉及一种利用杂交育种技术提高甜椒核胞 质型雄性不育恢复系种质材料的选育方法。
【背景技术】
[0002] 甜椒雄性不育杂交育种，国内从上世际九十年代中期开始研究，至今只有核基因 不育型雄性不育两用系研究较成功，育成的杂交一代种子大面积应用于生产，甜椒核胞质 型雄性不育三系配套杂交育种，虽然也有研究成功的报道，但因其恢复系材料在甜椒种质 资源库中占比太少，难以选到优秀性状的父母亲本材料，组配的甜椒Fl因为杂交优势不明 显，抗逆抗病性不强，丰产性不高等缺陷，未能进入大面积生产应用，一直还停留在研究阶 段;究其原因：甜椒与辣椒比较，辣椒恢复系在辣椒种质资源库中占比可以达到30%以上， 甜椒恢复系在甜椒种质资源库中的占比不到10%，而且，恢复系中有一半恢复功能不强，组 配出的Fl结果旺盛期花粉减少，产生大量的畸形果，不能应用于生产，本发明的目的是怎样 把这部份恢复功能不强的甜椒材料恢复功能提高，解决Fl盛果期花粉减少，而产生畸形果 的缺陷，有效提高甜椒雄性不育三系配套育种效果。
[0003] 甜椒核胞质互作不育型的遗传，控制雄性不育的基因同时存在于细胞核和细胞质 内，只有当细胞核和细胞质内都有不育基因 S(msms)才表现雄性不育。如果细胞质中是可育 基因 N、不管细胞核基因型是MsMS、MsmS、还是msms全为可育类型。如果细胞核基因是可育的 (MsMs或Msms)，不管细胞质中是可育基因 N，还是不育基因 S，也全部为可育育类型。核质互 作型不育株与不同的可育株杂交，Fl有全部可育、全不育和育性分离（出现部分可育、一部 分不育)三种类型，见附图1，该图摘自《杂交辣椒育种与高效益栽培》一书，江西科技出版社 (1999年）出版发行。核胞质型雄性不育，能找到全不育的保持系，基因型为NOnsms);也能找 到恢复育性的恢复系，基因型为N (MsMs )，S (MsMs)。
[0004] 进一步，基因型为N(Hisms)的优良自交系材料可做胞质雄性不育三系配套杂交种 的母本;基因型为N(MsMs)、S(MsMs)的材料可做胞质雄性不育三系配套杂交种恢复系；但 是，在甜椒雄性不育三系配套育种中出现以下两种情况:基因型为N(MsMs)为父本获得的Fl 在生育过程中开花挂果正常可用于生产；基因型为S(MsMs)为父本获得的Fl到结果旺盛期 花粉减少，后期产生大量的畸形果不能用于生产。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供一种抗逆抗病性强，丰产性高的甜椒雄性不育恢复系 种质材料的选育方法。
[0006] 为达到上述目的，本发明甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，包括:选用基 因型为N(MsMs)的材料做父本，S(MsMs)的材料做母本杂交得到杂交一代Fl，将杂交一代Fl 进行种植自交分离，得到自交二代F2，再进行种植自交二代F2得到自交三代F3;从自交三代 F3、自交四代F4、自交五代F5起，每代选留10个出丰产性高，抗逆性、抗病性强、综合性状好 单株，选留10个单株一边种植自交分离，一边与甜椒不育系材料测交；
[0007] 将10个自交三代F3、自交四代F4、自交五代F5代10个恢复株系单株做父本，与甜椒 不系育新33A做母本，分别种植进行杂交，获得10个杂交一代Fl，然后将获得的10个杂交一 代Fl与选留的每代10个单株分别种植，经过品比试验观察恢复基因导入情况，到自交六代 F6代时转育导入的恢复基因 N基本稳定，其中保留恢复最优的5个单株，进入全面杂交测试；
[0008] 将保留恢复最优的5个自交六代F6单株做父本，甜34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖 102A不育系材料做母本，分别展开对交，获得25份杂交Fl，将获得25份杂交Fl进行品比试 验，选出恢复得最好、丰产最高，抗逆能力最强、杂交优势明显的组合2个，这2个杂交Fl组合 的父本便是获得的甜椒恢复系种质资源。
[0009] 进一步地，选用导入恢复基因的父本甜椒恢复材料为C16,于2006年利用甜椒恢复 系C16为父本与尖椒113A不育系为母本，组配的杂交一代牛角椒新品种，已于2010年通过全 国蔬菜鉴定委员会鉴定命名"川椒301"，鉴定编号：国品鉴菜2010010。
[0010] 有益效果
[0011] 本发明甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法与现有技术具备如下有益效果：
[0012] 本发明用常规杂交育种技术把基因型N(MsMs)的可育基因 N转育到S(MsMs)中替代 不育基因 S。选育出新的甜椒恢复系种质材料，育成新甜椒恢复系材料，新甜椒恢复系材料 还要保持基因型为S(MsMs)的综合性状。
[0013] 发明人经过多年对多个基因型为S(MsMs)的甜椒恢复系材料进行可育基因 N替代 不育基因 S的转育导入，成功获得基因型为N(MsMs)的甜椒恢复系材料6份，选用导入恢复基 因的父本甜椒恢复材料为C16,基因型为N(MsMs)，恢复功能极强，通过与基因型为S(MsMs) 的甜椒恢复系材料杂交转育，从中可以分离出丰产性高，抗逆、抗病性强的恢复系甜椒种质 资源；
[0014] C16甜椒恢复系来源于国家蔬菜工程技术研究中心下属经营实体"北京京研益农 科技发展中心"选育的甜椒杂交新品种"京甜1号"发明人经过多代自交分离，成功选育出稳 定甜椒材料，定名C16,经与公司发明的不育系113A杂交，得到的Fl全恢复，其综合性状优 秀，经过品比试验，区域试验，113AXC16牛角椒杂交组合，最终通过国家蔬菜鉴定委员会鉴 定命名为"川椒301"；
[0015]创新甜椒恢复系育种材料的前题，必须选用目标性状好，综合性状突出、丰产性 高、外观性状好的基因型为S(MsMs)的甜椒恢复系材料，经过与基因型为N(MsMs)的甜椒恢 复系材料杂交，从Fl导入恢复基因 N，自交纯合，多代分离才能成功的选育出优秀的恢复系 甜椒种质材料N(MsMs)，应用到甜椒雄性不育三系配套育种中。
【附图说明】
[0016] 图1是核质互作雄性不育的基因图；其中符号所示：罕母本，父本，一不育株，+可 育株，S不育细胞质，N可育细胞质，Ms核质型显性可育基因，ms隐性不育基因；
[0017] 图2是本申请甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法的流程图；其中符号所示： Fl新组配的杂交一代，F加数字是自交代数。
【具体实施方式】
[0018] 下面对本发明做进一步的描述。
[0019] 如图2所示，本发明甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，包括以下步骤：
[0020] 1)选用基因型为N(MsMs)的材料做父本，S(MsMs)的材料做母本杂交得到FM^Fl 进行种植自交分离，得到F2，再进行种植F2得到F3，从F3、F4、F5起，每代选留10个出丰产性 高，抗逆性、抗病性强、综合性状好单株，选留10个单株一边种植自交分离，一边与甜椒不育 系材料测交；
[0021] 2)将10个F3、F4、F5代10个恢复株系单株做父本，与甜椒不系育新33A做母本，分别 种植进行杂交，获得10个F1，然后将获得的10个Fl与选留的每代10个单株分别种植，经过品 比试验观察恢复基因导入情况，到F6代时转育导入的恢复基因 N基本稳定，其中保留恢复最 优的5个单株，进入全面杂交测试；
[0022] 3)将保留恢复最优的5个F6单株做父本，甜34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖102A不育 系配料做母本，分别展开对交，获得25份杂交Fl，将获得25份杂交Fl进行品比试验，选出恢 复得最好、丰产最高，抗逆能力最强、杂交优势明显的组合2个，这2个杂交Fl组合的父本便 是本发明最终获得的新的甜椒恢复系种质资源。
[0023]其中，本发明中选用导入恢复基因的父本甜椒恢复材料为C16,恢复功能极强，发 明人于2006年利用甜椒恢复系C16为父本与尖椒113A不育系为母本，组配的杂交一代牛角 椒新品种，已于2010年通过全国蔬菜鉴定委员会鉴定命名"川椒301"，鉴定编号：国品鉴菜 2010010。
[0024] 实施例1
[0025]本实施例甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，利用基因型为S(MsMs)的甜 椒恢复系材哈椒1号，引自哈尔滨市农科院（编号：C05)为母本;基因型为N(MsMs)的甜椒恢 复系材C16为父本进行杂交，即C05 X C16得到Fl，进行种植Fl、在Fl群体中随机选10株F2，再 种植F2,在F2群体中选择其中10株丰产性高，综合性状好，抗逆性、抗病性强(后简称选育标 准)F3,再种植F3,按照选育标准在F3群体中选择其中10株，与现有的甜椒不育系材料33A进 行对交，获得10份F 1，分别编号=F1-ISF1-IO和相对的10份F4父本，分别编号为:F4-1至F4-10,再将?1-1至? 1-10与相对的父本F4-1至F4-10分别种植，观察?1-1至?1-10恢复性状结果： 其中有Fi-2、Fi-4、Fi-5、Fi-7、Fi-8表现全恢复，F 1-I、Fi-3、Fi-6、Fi-9 A1-IO 后期花粉减少； 按照目标选留全恢复杂交组合的父本即F4-2、F4-4、F4-5、F4-7、F4-8，又在这5个父本本代 中分别选留2株，与现有的甜椒不育系材料33A进行对交，获得HH^F 1，分别编号{1-2-1^1_ 2-2小1-4-1、卩1-4-2小1-5-1、卩1-5-2小1-7-1、卩1-7-2小1-8-1、卩1-8-2与相对的10份卩5父本，分 别编号为：F5-2-1、F5-2-2、F5-4-l、F5-4-2、F5-5-l、F5-5-2、F5-7-l、F5-7-2、F5-8-l、F5-8-2，将获得的10份FjP相对的10父本F5再分别种植，观察10份F 1恢复性状结果:其中有?^-1、Fi-2-2、Fi-4-l、Fi-4-2 'Fi-5-1 'Fi-5-2、Fi-7-l、Fi-7-2 'Fi-8-1 'Fi-8-2 表现全恢复，杂交 转育导入的恢复基因率达到了 100%，发明人按选育标准选留了外观性状与C05近似、恢复 性最好、丰产性最高的 F6-2-2-l、F6-4-2-l、F6-5-2-l、F6-7-2-l、F6-8-1-l 单株，进行全面 的恢复性能测验。
[0026] 实施例2
[0027] 本实施例甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，将按选育标准选留了的？6_ 2-2-1、F6-4-2-l、F6-5-2-l、F6-7-2-l、F6-8-1-l单株做父本进行种植，每个单株分别种植 40株，与现有的甜椒不育系甜34A、甜52A，尖椒不育系材料尖41A、尖45A、尖102A做母本分别 种植，在每个父本群体中每1株上至采摘1朵成熟花蕾取蕊干燥获得混合花粉；分别与甜 34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖102A分别对交，组配出25个Fl新组合，组合方法与结果见下表 1〇
[0028] 表1测交组合表
[0031]将25个杂交组合进行品比试验，试验方法如下:选择同等地力，施肥、施水、施药量 相同，管理方法一致，每组合栽培面积0.03亩，栽苗96株。三次重复，随机排列。平时观察其 长势、抗病性和抗逆性，开花期观察其花粉状况，做好记录，果实成熟后一次性采摘测产量， 最终选择出恢复得最好、丰产最高，抗逆能力最强、其父本外形状与哈椒1号最接近的甜椒 组合34a X F6-4-2-1，牛角椒组合尖41a X F6-7-2-1-1，这2个杂交Fl组合的父本F6-4-2-1单 株、F6-7-2-1-1单株便是本发明最终获得的N(MsMs)甜椒新恢复系种质材料。
[0032]用上述发明方法，发明人已经成功选出基因型为N(MsMs)的甜椒恢复系材6份，并 应用于甜椒雄性不育三系配套杂交育种中。
[0033]对本发明应当理解的是，以上所述的实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效 果进行了进一步详细的说明，以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限定本发明，凡是在 本发明的精神原则之内，所作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，其特征在于，包括： 选用基因型为N(MsMs)的材料做父本，S(MsMs)的材料做母本杂交得到杂交一代F1，将 杂交一代F1进行种植自交分离，得到自交二代F2，再进行种植自交二代F2得到自交三代F3; 从自交三代F3、自交四代F4、自交五代F5起，每代选留10个丰产性高，抗逆性、抗病性强、综 合性状好单株，选留10个单株一边种植自交分离，一边与甜椒不育系材料测交； 将10个自交三代F3、自交四代F4、自交五代F5代10个恢复株系单株做父本，与甜椒不系 育新33A做母本，分别种植进行杂交，获得10个杂交一代F1，然后将获得的10个杂交一代F1 与选留的每代10个单株分别种植，经过品比试验观察恢复基因导入情况，到自交六代F6代 时转育导入的恢复基因 N基本稳定，其中保留恢复最优的5个单株，进入全面杂交测试； 将保留恢复最优的5个自交六代F6单株做父本，甜34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖102A不 育系配料做母本，分别展开对交，获得25份杂交F1，将获得25份杂交F1进行品比试验，选出 恢复得最好、丰产最高，抗逆能力最强、杂交优势明显的组合2个，这2个杂交F1组合的父本 便是获得的甜椒恢复系种质资源。2. 根据权利要求1所述的甜椒雄性不育恢复系种质材料的选育方法，其特征在于，选用 导入恢复基因的父本甜椒恢复材料为C16,于2006年利用甜椒恢复系C16为父本与尖椒113A 不育系为母本，组配的杂交一代牛角椒新品种，已于2010年通过全国蔬菜鉴定委员会鉴定 命名"川椒301"，鉴定编号：国品鉴菜2010010。
【文档编号】A01H1/04GK105961184SQ201610305867
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】陈肖肖, 陈炳金, 杨朝进
【申请人】四川省川椒种业科技有限责任公司