一种食油葵雄性不育系的选育方法与流程

文档序号:11464793阅读:380来源:国知局

本发明涉及一种葵花育种方法,即一种食油葵雄性不育系的选育方法,具体的是一种以享禾大白边食油葵为保持系的雄性不育系亲本的选育方法。



背景技术:

食油葵是指其籽实既可食用又可榨油的葵花,是重要的油料作物和经济作物。要提高食油葵的种植水平就必须作好葵花的品种选育,找到“一高三抗”即高产、抗病虫害、抗倒伏和抗早衰的品种。目前,葵花品种选育包括优选和杂交育种等方式。其中的优选是通过田间观察选择性状优良的植株籽实作为种子。而杂交育种是通过选定优良性状的远缘亲本,进行杂交,以利用其杂交优势。由于葵花雄花和雌花非常接近,去雄很难,因而葵花的品种选育需要靠雄性不育系来完成。由作物遗传规律可知,在作物的自然群落当中可能存在雄性不育系植株以及能够使雄性不育系植株繁衍后代且保持雄性不育特性的保持系植株。其中,雄性不育系植株的雄花败坏,比较容易识别,而保持系植株没有明显特征,不易找到。由于雄性不育系与保持系是伴生的植株,因而,目前多在同一种群当中寻找雄性不育系的保持系。可是,同一种群中的保持系不一定具有我们需要的目标性状,因此,我们更希望能够在具备目标性状的其他种群当中找到保持系,以便培育出具有优良性状的母本。显然,这比同一种群当中寻找保持系的难度更大。

目前,寻找保持系的基本方式是,把雄性不育系植株周围的正常植株的后代分别编号套袋,再以“1对1”的方式为雄性不育系的后代授粉,再到下一代植株中观察,仍然保持雄性不育的植株,其上一代的授粉植株即可能是保持系植株。再经过反复检验,才能确定正身。由于保持系的存量、距离以及变异等诸多因素,这种试验的周期较长,而且成功率不高。在雄性不育植株周围寻找保持系尚且这样困难,如果采用这种“1对1”方法在其他种群当中寻找保持系,其难度可想而知,成功概率微乎其微。

近年来,本人优选一种食油两用的葵花新品种“享禾大白边”,该品种“一高三抗”性状突出,无论在大田生产或作为杂交育种的父本,均取得了满意的效果。在此基础上,本人希望“享禾大白边”能够成为其他具有目标性状的雄性不育系的保持系,以把自身的优势接合到新的母本当中,为我国葵花生产的升级换代作出贡献。显然,采用目前“1对1”的方法,找到“享禾大白边”当中的保持系的目的难以实现,因而,必须找到一种周期短、操作简便、成功率高的新途径。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种成功率高、周期短、操作简便、成本低的葵花自交系的选育方法。进一步的目的是找到一种在同一种群,特别是不同种群为特定雄性不育系寻找保持系的方法。更具体的目的是提供一种在葵花新品种“享禾大白边”当中找到其他葵花种群雄性不育系的保持系的方法。

上述目的是由以下技术方案实现的:一种食油葵雄性不育系的选育方法,其特点是:在葵花的群体中找到雄性不育系植株,采集其籽粒种植得到多个一代母本植株套袋备用,另把具有目标性状的葵花群体分成多个一代父本组群,组群数量与所述一代母本株数相同,植株套袋,各组群编号,授粉时把同一父本组群的花粉混合,授予一株雄性不育植株;再把各个一代雄性不育母本植株的籽粒分别种植得到多个供观察的二代母本组群,同时采集各个一代父本组群的籽粒分别种植得到同样多的二代父本组群,植株套袋,组群编号;观察二代母本群体,选取雄性不育率最高的一个组群中的多个雄性不育母本植株,同时把此组群的上代父本组群的二代植株分为多个父本组群,每个组群采集各株花粉混合后授予所选组群的一株雄性不育母本单株;再重复上代的方式,直到雄性不育率达到80%,再与入选父本1对1授粉,直到获得雄性不育率100%,且具有稳定目标性状的雄性不育系。

所述雄性不育系植株选自大田食葵,所述保持系父本组群是“享禾大白边”葵花。

所述以“享禾大白边”为父本培育雄性不育系的具体过程是:

1.在葵花田间中找到雄性不育系单株,选取成熟籽粒种植得到a株雄性不育植株为一代母本,编号套袋。在“享禾大白边”大地里面优选axb株为一代父本,分为a组,每组b株,编号,套袋。授粉时,每组父本b株采集的花粉混合后给一株母本授粉。

2.a株一代母本植株的籽粒分别种植得到a组二代母本植株,同时分别种植a组一代父本的籽粒得到二代父本植株。观察母本植株发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选二代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组放弃。在所选二代母本植株中选取c株雄性不育植株备用,所选二代父本植株分成c组,分别编号。授粉时,以组为单位收集父本花粉,每组的花粉混合后授予一株母本。

3.c株二代母本植株的籽粒分别种植得到c组三代母本植株,同时分别种植c组二代父本的籽粒得到c组三代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选三代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组父本放弃。在所选三代母本植株中选取d株雄性不育植株备用,所选三代父本植株分成d组,分别编号。授粉季节,以组为单位收集各株花粉,每组的花粉混合后授予一株母本。

4.d株三代母本植株的籽粒分别种植得到d组四代母本植株,同时分别种植d组三代父本的籽粒得到d组四代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组母本放弃。选用与所选四代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组父本放弃。在所选四代母本植株中选取e株雄性不育植株备用,所选四代父本植株分成e组,分别编号。授粉时,以组为单位收集各株花粉,每组的花粉混合后授予一株母本。

5.上述过程反复进行,直到获得雄性不育率足够大时,再以母本与父本1对1授粉,直到雄性不育率100%,且目标性状稳定时,得到可供杂交育种的葵花雄性不育系和保持系。

所述以“享禾大白边”为父本培育雄性不育系的具体过程是:

1.在食葵田间中找到雄性不育系单株,选取成熟籽粒种植得到10株雄性不育植株为一代母本,编号套袋。在“享禾大白边”大地里面优选500株为一代父本,分为10组,每组50株,编号,套袋。授粉时,每组父本50株采集的花粉混合后给一株母本授粉。

2.10株一代母本植株的籽粒分别种植得到10组二代植株,分别种植的10组一代父本的籽粒得到10组二代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选二代母本相关的一组编号套袋,其他各组放弃。在所选二代母本植株中选取10株雄性不育植株,所选二代父本植株500株分成10组,分别编号。授粉季节,收集各株花粉,以组为单位混合,每组的花粉授予一株母本。

3.10株二代母本植株的籽粒分别种植得到10组三代母本植株,分别种植10组二代父本的籽粒得到10组三代父本植株。观察发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组母本放弃。选用与所选三代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组放弃。在所选三代母本植株中选取10株雄性不育植株,所选三代父本植株500株分成10组,分别编号。授粉时,收集各株花粉,以组为单位混合,每组的花粉授予一株母本。

4.10株三代母本植株的籽粒分别种植得到10组四代母本植株,分别种植10组三代父本的籽粒得到四代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选四代母本相关的一组编号套袋,其他各组放弃。在所选四代母本植株中选取10株雄性不育植株,所选四代父本植株500株分成10组,分别编号。授粉时,收集各株花粉,以组为单位混合,每组的花粉授予一株母本。

5.上述过程反复进行,到雄性不育率达到80%以上时,再以母本与父本1对1授粉,到雄性不育率100%,且目标性状稳定时,得到葵花雄性不育系和保持系。

本发明的有益效果是:保持系的查寻范围大,样本多,成功率高,周期短,适于组建跨种群的两系或三系组配,通过2—3年5—6代的选育,可以得到一种具有优良品性的雄性不育葵花自交系和保持系,进而为葵花杂交育种提供优良的亲本,显著提高葵花的产量和品质,大幅提高葵农的收入,推动相关产业的发展,市场前景十分可观。

附图说明

图1是第二种实施例的选育流程图。

具体实施方式

第一种实施例:本项研究具有三个层次的目的:一是选育一种可供杂交育种使用的雄性不育系和保持系。二是所选雄性不育系具有人们所需要的优良性状。三是所选的雄性不育系亲本的保持系最好在另一远缘品系中产生。上述目的中,第一个目的属于最基本的作业,尽管雄性不育系的获得难度很大,许多业内人士努力毕生而无所获,但是,仍是实现自花授粉作物杂交育种的最低条件。第二个目的是一种较高的追求,因为找到雄性不育系的难度很大,对雄性不育系自身的性状不宜再做更高的要求,而通过优良的父本获得优良性状。本实验希望所获得的雄性不育系本身就具有目标性状,这是不易作到的。第三个目的难度更大,由于自然环境中雄性不育系的保持系多生长在雄性不育系植株的周围,因而最好在同一地块当中查找保持系。可是,为了追求更好更多的优良性状,单从植株周围甚至在同一品种间引入遗传因子是不够的,因而希望在优良的远缘种系寻找保持系。

为了达到上述目的,本研究选择多种不同品种进行多组实验,获得了少量的成功组合。本实施例介绍的是其中的一个优化的组合。其雄性不育系植株系从美国食葵的大田当中找到。所述保持系是从本人选育并经审定命名的食油两用葵花品种“享禾大白边”当中选取。

所述以“享禾大白边”为父本培育雄性不育系的具体过程是:

1.在葵花田间中找到雄性不育系单株,选取成熟籽粒种植得到a株雄性不育植株为一代母本,编号套袋。在“享禾大白边”大地里面优选axb株为一代父本,分为a组,每组b株,编号,套袋。授粉时,每组父本b株采集的花粉混合后给一株母本授粉。这里的b株的数值越大,所选择的范围就越大,找到保持系的可能性就越大,但数值太大会增加分离的代数。综合考虑,我们选取50—200株之间比较合适。

2.a株一代母本植株的籽粒分别种植得到a组二代母本植株,同时分别种植a组一代父本的籽粒得到二代父本植株。这里a组父本植株的数量可参照前述的指标,但最好把上代各个植株的籽粒选全。观察母本植株发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选二代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组放弃。在所选二代母本植株中选取c株雄性不育植株备用,所选二代父本植株分成c组,分别编号。授粉时,以组为单位收集父本花粉,每组的花粉混合后授予一株母本。

3.c株二代母本植株的籽粒分别种植得到c组三代母本植株,同时分别种植c组二代父本的籽粒得到c组三代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选三代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组父本放弃。在所选三代母本植株中选取d株雄性不育植株备用,所选三代父本植株分成d组,分别编号。授粉时,以组为单位收集各株花粉,每组的花粉混合后授予一株母本。

4.d株三代母本植株的籽粒分别种植得到d组四代母本植株,同时分别种植d组三代父本的籽粒得到d组四代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组母本放弃。选用与所选四代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组父本放弃。在所选四代母本植株中选取e株雄性不育植株备用,所选四代父本植株分成e组,分别编号。授粉时,以组为单位收集各株花粉,每组的花粉混合后授予一株母本。

5.上述过程反复进行,直到获得雄性不育率足够大时,再以母本与父本1对1授粉。这里所说的足够大,其取值范围较宽,但太低的比例会延长后续的分离过程。综合考虑,一般不低于50%,以80%为优选,再进行1对1的选取过程,直到雄性不育率100%,且目标性状稳定时,得到葵花雄性不育系和保持系。

所培育的雄性不育系具有保持系“享禾大白边”的株矮、抗倒伏、籽粒好,抗病、抗旱等优良性状,与多种目标品种组合育种,均受到了满意的效果,与现有普通品种相比,优势非常显著,增产15—20%,深受实验区葵农的好评。

第二种实施例:在第一种实施例的基础上,选择适宜的参数,可以在限定的规格内完成选育过程。下面结合图1推荐一个具体作业过程:

1.在食葵田间中找到雄性不育系单株,选取成熟籽粒种植得到10株雄性不育植株为一代母本,分别编号套袋。在“享禾大白边”大地里面优选500株为一代父本,分为10组,每组50株,分别编号套袋。授粉时,每组父本50株采集的花粉混合后给一株母本授粉。

2.10株一代母本植株的籽粒分别种植得到10组二代植株,分别种植的10组一代父本的籽粒得到10组二代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选二代母本相关的一组编号套袋,其他各组放弃。在所选二代母本植株中选取10株雄性不育植株,所选二代父本植株500株分成10组,分别编号。授粉季节,收集各株花粉,以组为单位混合,每组的花粉授予一株母本。

3.10株二代母本植株的籽粒分别种植得到10组三代母本植株,分别种植10组二代父本的籽粒得到10组三代父本植株。观察发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组母本放弃。选用与所选三代母本相关的一组父本植株编号套袋,其他各组放弃。在所选三代母本植株中选取10株雄性不育植株,所选三代父本植株500株分成10组,分别编号。授粉时,收集各株花粉,以组为单位混合,每组的花粉授予一株母本。

4.10株三代母本植株的籽粒分别种植得到10组四代母本植株,分别种植10组三代父本的籽粒得到四代父本植株。观察母本发育情况,取雄性不育率最高的一组编号套袋,其他各组放弃。选用与所选四代母本相关的一组编号套袋,其他各组放弃。在所选四代母本植株中选取10株雄性不育植株,所选四代父本植株500株分成10组,分别编号。授粉时,收集各株花粉,以组为单位混合,每组的花粉授予一株母本。

5.上述过程反复进行,到第三代雄性不育率即可达到50%以上,第四代达到70%以上,第五代达到80%以上,第六代以母本与父本1对1授粉,得到到雄性不育率100%,且目标性状稳定的葵花雄性不育系和保持系。

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