专利名称：一种适合在高海拔地区种植的杂交油菜的培育方法
技术领域：
本发明属于农作物遗传育种的技术领域，具体讲就是一种把青藏高原特早熟白菜型油菜的早熟基因导入到早熟甘蓝型油菜中，培育适合青藏高原高海拔地区种植的特早熟甘蓝型油菜的方法。
背景技术：
油菜是青藏高原特别是青海省最重要的经济作物，2000年的种植面积已超过300万亩，历史以来首次超过小麦，成为第一大作物。种植的品种类型主要包括甘蓝型和白菜型，甘蓝型油菜主要分布在海拔2800米以下无霜期较长的地区，由于国内外原有的甘蓝型油菜品种不能在青海省高海拔地区尤其是在海拔2800米以上油菜产区正常成熟，所以在 这些区域只能种植生育期较短的白菜型油菜，常年种植面积在150万亩左右。虽然20世纪 80年代以来甘蓝型油菜育种取得了较大成就，品种已进行了 2-3次更换，但白菜型油菜因其育种难度较大，因而品种更新缓慢，目前生产上使用的还是上世纪七十年代培育出来的品种，存在产量低、芥酸、硫甙含量高、含油量低的缺点。甘蓝型油菜比白菜型油菜产量高，且育种难度相对较小，因此，如果培育出能替代白菜型油菜的特早熟甘蓝型油菜品种，势必会大幅度提高现有白菜型油菜产区的产量，并改善其品质。培育高产优质的油菜杂交种是国内外油菜遗传育种研究的重要内容之一。要培育能在青藏高原白菜型油菜产区正常成熟的低芥酸、低硫甙含量的早熟甘蓝型杂交油菜，必须先培育出能在这些地区正常成熟的芥酸、硫甙含量低的早熟甘蓝型油菜亲本。我国甘蓝型油菜早熟育种研究开始于上世纪50年代后期，当时种植的品种是从欧洲和日本引进的，这些品种虽然产量高，但熟期都偏晚，不能满足长江流域多熟制地区对熟期的要求。因此，为了缩短甘蓝型油菜的生育期，全国许多科研单位都相继开展了甘蓝型油菜的早熟丰产育种，采用的育种途径主要有四种①引种鉴定；②系统分离；③品种间杂交；④甘白种间杂交。在上述4种途径中，甘白种间杂交在缩短生育期方面是最有效的，因为白菜型油菜比甘蓝型油菜早熟且两者之间杂交很容易成功。因此，通过甘白种间杂交，将白菜型油菜的早熟性状转移到甘蓝型油菜中去，可培育出早熟甘蓝型油菜品种。以往甘白种间杂交使用的白菜型亲本一般为白菜型冬油菜，生育期偏长，培育出的早熟甘蓝型油菜亲本不能在青藏高原高海拔地区正常成熟。另外育种过程中种间杂交后代F1、F2代因结实性差，在没有隔离条件下进行自由授粉获得种子，不利于亲本早熟基因的充分表达。青藏高原是白菜型油菜起源中心之一，拥有丰富的早熟白菜型油菜资源，其中“门源小油菜”是世界上最早熟的油菜资源之一，该品种在青海西宁的全生育期只有90天左右。但到目前为止，还未见国内外其它单位利用“门源小油菜”培育特早熟甘蓝型油菜资源的报道。青海省农林科学院从上世纪九十年代开始早熟甘蓝型油菜育种研究，利用“门源小油菜”与早熟甘蓝型油菜进行种间杂交，培育出了一批能在高海拔白菜型油菜产区正常成熟的特早熟且芥酸、硫甙含量低的甘蓝型油菜亲本资源。拔地区的甘蓝型油菜的培育方法。
发明内容
本发明的目的就是培育能够在青藏高原高海拔区特别是海拔2800米以上地区正常成熟的特早熟且芥酸、硫甙含量低的甘蓝型油菜品种，也就是一种适合高海拔地区的甘蓝型油菜的培育方法。本发明克服了甘白种间杂交中白菜型油菜亲本的生育期偏长、种间杂交后代早熟基因型选择效率低等缺陷，采用了世界上最早熟的白菜型油菜资源之一 “门源小油菜”作为甘白杂交的白菜型油菜亲本，杂种Fl采用隔离条件下自由授粉，扩大了杂种后代分离群体，提高了早熟甘蓝型油菜出现的机率。本发明以下内容中所述的双低是指芥酸和硫甙含量低。本发明所公开的一种在适合高海拔地区的甘蓝型油菜的培育方法，其具体内容为 (I)筛选早熟双低的甘蓝型油菜品种。选择芥酸、硫甙含量低的甘蓝型油菜品种种植，用甘蓝型油菜品种与青油14号作对照，调查这些品种的生育期，从中筛选比青油14号早熟15天以上也就是生育期在115天-135天的芥酸、硫甙含量低的甘蓝型油菜品种。(2)培育早熟双低甘蓝型油菜的亲本资源。用筛选出的早熟双低甘蓝型油菜品种作受体，与青藏高原特有早熟白菜型油菜“门源小油菜”作供体进行种间杂交，Fl代在严格隔离的条件下进行自由授粉，F2代选偏向甘蓝型油菜的单株套袋自交，由于初花期与熟期呈显著正相关，因而以开花期作为熟性选择的指标，在选择时用海拔2800-3000米地区的白菜型主栽品种青油241作为对照，比对照早开花和晚开花5天以内也就是初花期在65天75天内的单株套袋自交，其余淘汰。F3代开始用系谱法选择早熟双低甘蓝型单株，同时对品质较优的早熟单株进行小孢子培养，系谱法获得的早熟双低甘蓝型株系和小孢子培养获得的DH系在高海拔白菜型产区进行熟期鉴定，同时检测品质，选择能在高海拔白菜型油菜产区正常成熟的特早熟双低株系，即为特早熟双低甘蓝型油菜亲本资源。双低特早熟株系与波里马细胞质雄性不育系进行测交，调查测交组合的育性，测交组合完全恢复可育的亲本为恢复系，测交保持彻底不育的组合，用其亲本进行连续回交，最后育成稳定的不育系和保持系。3.有益的效果本发明克服了甘白种间杂交中白菜型油菜亲本的生育期偏长、种间杂交后代早熟基因型选择效率低等缺陷，采用了世界上最早熟的白菜型油菜资源之一 “门源小油菜”作为甘白杂交的白菜型油菜亲本，杂种Fl采用隔离条件下自由授粉，扩大了杂种后代分离群体，提高了早熟甘蓝型油菜出现的机率。通过熟期鉴定从大量的甘蓝型油菜中有效筛选出若干生育期较青油14号早熟15天以上的品种。用早熟优质甘蓝型油菜与青藏高原特早熟白菜型油菜杂交Fl代严格隔离条件下自由授粉，充分保存遗传了亲本的优良基因；在杂交后代中选育出的特早熟双低甘蓝型油菜比亲本即早熟甘蓝型油菜早熟5-10天，能够在海拔2900米区域正常成熟，是全国最早熟的优质甘蓝型油菜资源。
具体实施方式
I.早熟双低甘蓝型油菜品种的筛选从国内外收集到的35个双低甘蓝型油菜品种种植于西宁，用甘蓝型油菜品种青油14号作对照，调查这些品种的生育期，从中筛选出了 6个比青油14号早熟15天以上也就是生育期在105天-125天之间的双低品种，这6个品种分别为中双3号、华双2号、901400、254、YG 繁 I 和 D4。2.培育特早熟双低甘蓝型油菜亲本资源用上述早熟双低甘蓝型品种(系)中双3号、901400、254和YG繁I作母本与特早熟白菜型油菜品种“门源小油菜”进行杂交，Fl代在严格隔离条件下自由授粉，F2代着重选择长相偏甘蓝型的早熟单株套袋自交。由于初花期与熟期呈显著相关，因而以开花期作为熟性选择的指标，在选择时用海拔2800-3000米地区的白菜型主栽品种青油241作为对照，比对照早开花和晚开花5天也即初花期在65-75天以内的单株套袋自交，其余淘汰。F3代开始用系谱法选择早熟双低甘蓝型单株，同时对品质较优的早熟单株进行小孢子培养，系谱法获得的早熟双低甘蓝型株系和小孢子培养获得的DH系在高海拔白菜型产区进行熟期 鉴定，同时检测品质，选择能在白菜型油菜产区正常成熟的特早熟双低株系，即为特早熟双低甘蓝型油菜亲本资源。按照上述方法从这些甘白种间杂种组合的后代株系中选育出来了8个双低特早熟株系，其中来源于组合中双3号X门源小油菜的株系2个，分别为039和040 ;来源于组合90I400X门源小油菜的株系2个，分别为482和486 ;来源于组合254X门源小油菜的株系I个，为144 ;来源于组合YG繁I X门源小油菜的株系3个，分别为1238、1253和1256。这8个株系在青海海拔2900米的白菜型油菜产区均能正常成熟，在青海西宁的生育期比其相应的甘蓝型亲本短2-6天，株系486的生育期最短，仅有102天。用上述8个双低特早熟株系与波里马细胞质雄性不育系进行测交，调查8个测交组合的育性，发现株系482的测交组合完全恢复可育，说明482为恢复系，其余7个组合保持彻底不育，对能保持彻底不育的组合用其亲本进行回交，回交到第三代后，发现株系040、1238、1253的回交后代出现微量花粉，而039、144和1256的回交后代则继续保持彻底不育，因而对这3个组合继续回交，最后育成稳定的不育系039AU44A和1256A。144A与恢复系482R配置了杂交组合E144。E144参加青海省早熟组油菜中间性试验，生育期与对照青油241相近，单产增产30%以上，而且品质优良，芥酸含量O. 39%，硫甙含量28. 56umol/g，含油量46. 30%，比青油241的含油量41. 25%高5个百分点。
权利要求
1.一种适合在高海拔地区的甘蓝型油菜的培育方法，其特征在于(1)筛选早熟双低的甘蓝型油菜品种。
选择芥酸、硫甙含量低的甘蓝型油菜品种种植，用甘蓝型油菜品种与青油14号作对照，调查这些品种的生育期，从中筛选比青油14号早熟15天以上也就是生育期在115天-135天的芥酸、硫甙含量低的甘蓝型油菜品种。(2)培育早熟双低甘蓝型油菜的亲本资源。
用筛选出的早熟双低甘蓝型油菜品种作受体，与青藏高原特有早熟白菜型油菜“门源小油菜”作供体进行种间杂交，Fl代在严格隔离的条件下进行自由授粉，F2代选偏向甘蓝型油菜的单株套袋自交，由于初花期与熟期呈显著正相关，因而以开花期作为熟性选择的指标，在选择时用海拔2800-3000米地区的白菜型主栽品种青油241作为对照，比对照早开花和晚开花5天以内也就是初花期在65天-75天内的单株套袋自交，其余淘汰。F3代开始用系谱法选择早熟双低甘蓝型单株，同时对品质较优的早熟单株进行小孢子培养，系谱法获得的早熟双低甘蓝型株系和小孢子培养获得的DH系在高海拔白菜型产区进行熟期鉴定，同时检测品质，选择能在高海拔白菜型油菜产区正常成熟的特早熟双低株系，即为特早熟双低甘蓝型油菜亲本资源。双低特早熟株系与波里马细胞质雄性不育系进行测交，调查测交组合的育性，测交组合完全恢复可育的亲本为恢复系，测交保持彻底不育的组合，用其亲本进行连续回交，最后育成稳定的不育系和保持系。
全文摘要
一种适合在高海拔地区种植的杂交油菜的培育方法筛选生育期115天-135天的芥酸、硫甙双低的甘蓝型油菜种作受体，与门源小油菜作供体种间杂交，F1代在隔离下自由授粉，F2代选偏向甘蓝型油菜的单株套袋自交，以开花期作熟性指标，选初花期在65-75天内单株套袋自交，F3代用系谱法选择早熟双低甘蓝型单株，对质优的单株进行小孢子培养，系谱法获得的早熟双低甘蓝型株系和小孢子培养获得的DH系进行熟期鉴定，选在高海拔白菜型油菜产区正常成熟的特早熟双低株系为亲本资源，双低特早熟株系与波里马细胞质雄性不育系进行测交，完全恢复可育的亲本为恢复系，测交为彻底不育的组合，用其亲本进行连续回交，育成稳定不育系和保持系。
文档编号A01H1/02GK102805029SQ201110150200
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者杜德志 申请人:青海省农林科学院