专利名称：油菜生态型细胞质雄性不育两系选育方法
技术领域：
本发明属于油菜杂种优势利用方法的改进，具体涉及到一种生态型细胞质雄性不育两用系(即在春播或夏播条件下表现为雄性不育，而在秋播条件下表现为雄性可育或部分雄性可育的细胞质雄性不育系)选育的新方法。其国际专利分类号为A01H1/02。
国内外大量研究证明，油菜(包括白菜型，芥菜型和甘蓝型)品种间杂种存在着明显的杂种优势。目前，利用油菜杂种优势的可能途径有细胞质雄性不育(CMS)、细胞核雄性不育(GMS)、自交不亲和(SI)和化学杀雄。由于化学杀雄存在着易造成环境污染，难以筛选出高效低毒杀雄剂和生产出的杂种纯度不高等缺点，因此世界范围内油菜杂种优势利用的途径主要是CMS，GMS和SI。油菜SI的主要缺点是亲本繁殖比较困难和缺乏简便直观地鉴定亲本自交亲和程度的方法，因此，生产上利用SI生产杂种有较大的风险。油菜GMS的优点是其不育性很稳定，但在制种时需在不育系中于初花期拨掉50％的可育株，由此不仅会增加制种投入，降低制种产量，而且往往由于可育株清除的不彻底，会影响制种纯度，增加生产风险。由于GMS、SI和化学杀雄存在这样和那样的缺点，现在世界上大多数油菜育种家把利用油菜杂种优势的注意力转移到细胞质雄性不育上。目前，世界上可以用于油菜杂种优势育种的CMS系统有ogu、kos、tour和波里马(或陕2A)，ogu CMS系统的主要缺点是在油菜中找不到它的恢复基因，难以实现三系配套，尽管目前加拿大和法国等国家已从萝卜中把oguCMS的恢复基因转移到油菜中来，但其恢复系存在着恢复力不强和雌性不育等严重问题。kos CMS是日本专利材料。tour CMS仅在澳大利亚和印度实现三系配套。波里马(或陕2A)CMS是目前国际上公认的最有实用价值的CMS系统，尽管如此，其雄性不育系的育性因其保持系的不同而受到环境条件不同程度的影响。为了综合利用波里马CMS和GMS的优点，前人提出了细胞核+细胞质雄性不育三系杂种优势利用方法(该方法已获中国发明专利，专利号为ZL93109219.1)，但并没有从根本上解决波里马CMS的不稳性问题。
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能简化育种程序，缩短育种周期，提高育种效率，更方便、经济、有效的油菜杂种优势利用的方法。
本发明可以通过以下技术方案实现一种油菜杂种优势利用方法，包括选用波里马或同一类型细胞质雄性不育(CMS)三系及其配套方法，其中CMS保持系的选育是选用具有CMS保持基因的材料与带有育种目标性状的材料杂交，在其杂交后代中分离出符合育种目标的CMS保持系，CMS保持系的繁殖采用自交及系内兄妹交；CMS恢复系的选育选用具有CMS恢复基因的材料与带有育种目标性状的材料杂交，在其后代中分离出符合育种目标的CMS恢复系，CMS恢复系的繁殖采用自交及系内兄妹交，所述方法是采用CMS三系，进行生态型细胞质雄性不育(ECMS)两系选育、繁殖和杂种生产的方法。
本发明的方法包括，利用CMS三系按照ECMS进行二系配套，生产两用系；还包括，所述的ECMS两用系的选育方法由下列步骤组成下面详细叙述本发明的细节ECMS两系的选育方法如下ECMS两用系选育采用如下步骤1.用CMS不育系(♀)作母本与任何油菜品种(品系)杂交，得到杂种一代(F1)；2.在秋播和春播或夏播条件下分别鉴定F1的育性，从中选择出在秋播条件下表现为部分可育或可育而在春播或夏播条件下表现为彻底不育的F1，并在秋播条件下使当选的F1植株自交，得到F2代；3.将F2代种子在秋播条件下播种，次年春天选择部分可育株自交或人工辅助授粉自交，得到F3代；4.将F3代单株种子分成两半，一半预留，一半在春播或夏播条件下分单株播种，花期鉴定其不育性；5.将在春播或夏播条件下表现彻底雄性不育的F3单株预留种子分单株秋播，次年春天选择部分可育株自交或人工辅助授粉自交，得到F4代；6.在F4及以后世代中，按照d、e的方法重复进行，直到选育出性状稳定，品质优良，配合力高的ECMS两用系。
ECMS恢复系的选育方法与CMS恢复系的相同。
ECMS两系的繁殖方法如下ECMS两用系的繁殖是将ECMS两用系秋天播种于人工隔离或天然屏障隔离的条件下，次年夏天种子成熟后收获繁殖的ECMS两用系种子。
ECMS恢复系的繁殖是将ECMS恢复系播种于人工隔离或天然屏障隔离的条件下，油菜成熟时收获繁殖的ECMS恢复系种子，此为繁殖ECMS两用系。
ECMS二系杂种生产方法是在春播或夏播条件下将ECMS不育两用系与恢复系按一定的行比相间种植于一天然屏障隔离的条件下，种子成熟时于ECMS两用系上收获杂交F1种子。
本发明的优点在于1.将原有的CMS三系(不育系、保持系和恢复系)育种变成ECMS二系(两用系、恢复系)育种，其育种周期比原有CMS三系育种可缩短2～3年。
2.ECMS两用系的选育程序比原有CMS不育系的简单。
3.ECMS两用系的繁殖比原有CMS不育系的繁殖简单。
4.对ECMS恢复系的恢复能力要求不严格，因为其杂交后代在秋播条件下总是可育或部分可育，在天然条件下能自交或异交结实。
本发明实例ECMS两用系98AB的选育过程1994年春，用1141A(波里马CMS不育系)作母本与华双二号杂交，得到杂种F1种子，并将该F1种子一分为二。1994年夏，在西宁夏播条件下将F1种子的一半播种，并鉴定其F1植株育性。1994年秋，将其预留F1在武汉秋播，次年春天在其中选择表现部分雄性可育的单株自交，得到F2代种子。1995年秋，将F2代分单株于武汉秋播，次年春天选择表现部分雄性可育的单株自交，得到F3种子，并将该F3种子一分为二。1996年夏，在西宁将每个F3单株的一半种子夏播，并在花期鉴定其雄性不育性。1996年秋，将在夏播条件下表现为彻底雄性不育的F3单株预留种子在武汉秋播，次年春天在其中选择表现部分雄性可育的植株自交，得到F4种子。1997年，按照对F3代同样的处理方法对F4代进行选择，得到F5代。1998年春，对该F5代在田间进行农艺性状、经济性状、抗病性鉴定，选育出ECMS两用系98AB。
权利要求
1.一种油菜杂种优势利用方法，包括选用波里马或同一类型细胞质雄性不育(CMS)三系及其配套方法，其中CMS保持系的选育是选用具有CMS保持基因的材料与带有育种目标性状的材料杂交，在其杂交后代中分离出符合育种目标的CMS保持系，CMS保持系的繁殖采用自交及系内兄妹交；CMS恢复系的选育选用具有CMS恢复基因的材料与带有育种目标性状的材料杂交，在其后代中分离出符合育种目标的CMS恢复系，CMS恢复系的繁殖采用自交及系内兄妹交，其特征在于，所述方法是采用CMS三系，进行生态型细胞质雄性不育(ECMS)两系选育、繁殖和杂种生产。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，利用CMS三系按照ECMS进行二系配套，生产两用系。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述的ECMS两用系的选育方法包括a.用CMS不育系(♀)作母本与任何油菜品种(品系)杂交，得到杂种一代(F1)；b.在秋播和春播或夏播条件下分别鉴定F1的育性，从中选择出在秋播条件下表现为部分可育或可育而在春播或夏播条件下表现为彻底不育的F1，并在秋播条件下使当选的F1植株自交，得到F2代，c.将F2代种子在秋播条件下播种，次年春天选择部分可育株自交或人工辅助授粉自交，得到F3代；d.将F3代单株种子分成两半，一半预留，一半在春播或夏播条件下分单株播种，花期鉴定其不育性；e.将在春播或夏播条件下表现彻底雄性不育的F3单株预留种子分单株秋播，次年春天选择部分可育株自交或人工辅助授粉自交，得到F4代；f.在F4及以后世代中，按照d、e的方法重复进行，直到选育出性状稳定，品质优良，配合力高的ECMS两用系。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在秋播隔离条件下(包括人为隔离和天然屏障隔离)繁殖ECMS两用系。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在春播或夏播条件下将ECMS两用系与恢复系按一定的行比相间种植于一天然屏障隔离的条件下，种子成熟时，于ECMS两用系上收获杂交F1种子。
全文摘要
本发明属于油菜杂种优势利用方法的改进。其特征是,选用波里马可同一类型的细胞质雄性不育三系,将传统方法革新为生态型细胞质雄性不育两系。与已有技术比较,本发明具有简化育种程序,缩短育种周期,提高育种效率,为油菜杂种优势利用开拓了一条新途径。
文档编号A01H1/02GK1276150SQ9911650
公开日2000年12月13日 申请日期1999年6月4日 优先权日1999年6月4日
发明者杨光圣 申请人:华中农业大学