專利名稱：：一種利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的簡(jiǎn)化育種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種雜交甘藍(lán)的育種方法，尤其是利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的簡(jiǎn)化育種方法，屬于植物培育
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：甘藍(lán)(Brassicaoleraceavar.capitataL.)是中國(guó)及世界許多國(guó)家種值的主要蔬菜作物，由于其雜種優(yōu)勢(shì)明顯，因此雜種優(yōu)勢(shì)育種成為甘藍(lán)育種的主要途徑。目前生產(chǎn)上使用的優(yōu)良甘藍(lán)品種幾乎全為一代雜種，而生產(chǎn)甘藍(lán)雜種一代主要有兩種途徑，即利用自交不親和系制種和利用雄性不育系制種。長(zhǎng)期以來(lái)利用自交不親和系制種一直是甘藍(lán)配制雜種一代的主要方法，通過(guò)這一途徑已經(jīng)取得了很大的成就，已配制出一大批優(yōu)良的雜交品種用于生產(chǎn)。然而，利用自交不親和系制種，存在以下缺陷要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間通過(guò)人工蕾期授粉進(jìn)行親本的繁殖，成本很高，推廣面積也受制種量制約。更不利的是，親本長(zhǎng)期自交易使其產(chǎn)生生活力退化，使一些優(yōu)良的性狀丟失。另外，利用自交不親和系制種雜交率很難達(dá)到100%，會(huì)影響雜種的純度。因此，許多國(guó)家的甘藍(lán)育種工作者們長(zhǎng)期以來(lái)一直致力于甘藍(lán)雄性不育系的選育和利用研究，并且也已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。21世紀(jì)初，一些國(guó)家利用雄性不育系配制的甘藍(lán)新品種開(kāi)始面市。我國(guó)于20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行甘藍(lán)雄性不育系的研究，90年代末至今，已分別采用顯性核基因雄性不育系和細(xì)胞質(zhì)雄性不育系途徑配制出一批甘藍(lán)新品種，并通過(guò)國(guó)家或省(區(qū)、市)級(jí)審定，在各地區(qū)推廣，這些新品種的特點(diǎn)是雜交率達(dá)100%，整齊度好，深受生產(chǎn)者和市場(chǎng)的歡迎。雄性不育系的利用，也很好地克服了利用自交不親和系配制雜交種的幾方面缺陷。目前在開(kāi)展雄性不育系的研究、利用方面，傳統(tǒng)的方法首先要進(jìn)行雄性不育系的轉(zhuǎn)育，然后利用轉(zhuǎn)育好的穩(wěn)定雄性不育系與父本配制雜交組合。其中，雄性不育系的轉(zhuǎn)育是一個(gè)最復(fù)雜，也最花時(shí)間的過(guò)程，一般需要回交轉(zhuǎn)育57代，才能育成一個(gè)穩(wěn)定的雄性不育系。例如甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育具體步驟如下首先用細(xì)胞質(zhì)雄性不育源作母本，選用優(yōu)良的甘藍(lán)自交系作父本進(jìn)行成對(duì)雜交，在雜交后代中選擇優(yōu)良不育單株，再與該甘藍(lán)自交系為輪回親本回交轉(zhuǎn)育5代或5代以上，當(dāng)所有回交后代的農(nóng)藝性狀與原父本基本一致，而且雄性不育性穩(wěn)定時(shí)，即育成了一個(gè)穩(wěn)定的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，回交父本即為其保持系。而甘藍(lán)顯性核基因雄性不育系選育更復(fù)雜、繁瑣，具體步驟如下(1)在顯性雄性不育原始材料的分離群體中，選擇經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良、不育性敏感的不育株為母本，選用優(yōu)良甘藍(lán)自交親系為父本進(jìn)行雜交；(2)在雜交后代中繼續(xù)以不育株為母本與原父本連續(xù)回交；(3)回交45代后，擴(kuò)大回交后代群體植株數(shù)量，并在開(kāi)花期尋找有微量花粉的敏感不育株作蕾期自交；(4)用敏感株自交后代中出現(xiàn)的所有不育性穩(wěn)定的雄性不育株為母本，與原父本測(cè)交；(5)在田間鑒定這些測(cè)交后代的經(jīng)濟(jì)性狀與雄性不育性表現(xiàn)，如果某個(gè)測(cè)交后代不育株率達(dá)100%，則該測(cè)交組合的母本不育株為純合顯性雄性不育株。對(duì)純合顯性雄性不育株的測(cè)交后代進(jìn)行鑒定，選擇不育性穩(wěn)定、性狀優(yōu)良、配合力好的系統(tǒng)作為配制雜交組合的顯性雄性不育系?；亟桓副炯礊楸３窒?。如專利號(hào)為Z1200510011406.0、公告日2007年9月19日，名稱“一種甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育及制種方法”，公開(kāi)了用甘藍(lán)自交親和系為回交父本與甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育源進(jìn)行5-7代回交，得到穩(wěn)定的雄性不育系后再與父本進(jìn)行雜交制種的方法。又如專利號(hào)為Z1200410004714.6，公告日2006年1月18日，名稱“甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交組合的選育方法”，公開(kāi)了用細(xì)胞質(zhì)不育系材料與甘藍(lán)自交系雜交得到雜交一代，再用該甘藍(lán)自交系作為回交父本進(jìn)行6代回交轉(zhuǎn)育后，得到遺傳穩(wěn)定的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系作為母本與父本雜交的制種方法。以上方法都需要先進(jìn)行5代以上的回交轉(zhuǎn)育，再配制雜交種，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，缺少可實(shí)際利用及簡(jiǎn)便易行的新的甘藍(lán)雜交育種方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的簡(jiǎn)化育種方法，該方法能夠顯著節(jié)工省本，大大縮短育種時(shí)間。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決技術(shù)問(wèn)題，一種利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的簡(jiǎn)化育種方法，包括以下步驟步驟一、以甘藍(lán)品種中甘22或滬甘一號(hào)作為母本，利用組織培養(yǎng)的方法對(duì)所述母本進(jìn)行植物快繁，得到母本的幼苗；步驟二、選取球形與母本一致、葉球熟性與母本為同一類型、植物學(xué)性狀穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系作為父本，將父本于8月上旬播種育苗；步驟三、待9月中下旬時(shí)，將所述母本和父本的幼苗按2-31定植至制種田中，在冬季自然低溫下越冬春化；步驟四、翌春待定植后的植株開(kāi)花時(shí)，任其自由授粉；步驟五、花期結(jié)束后，拔除制種田中的父本植株；步驟六、待種子成熟后從母本植株上采集種子。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案進(jìn)一步解決技術(shù)問(wèn)題步驟一中在春季從所述母本的植株上取側(cè)芽，利用組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行植物快繁。步驟二中所述父本是通過(guò)連續(xù)自交、定向選擇至少五代，獲得植物學(xué)性狀穩(wěn)定、配合力好、花粉量大的甘藍(lán)自交系。步驟四待開(kāi)花時(shí)通過(guò)打頂、摘心的方式調(diào)節(jié)母本和父本花期保持一致，并在每畝制種田中放入1-2箱蜜蜂進(jìn)行輔助授粉。所述制種田的隔離距離至少1500m。甘藍(lán)雄性不育源分為核基因雄性不育系和細(xì)胞質(zhì)雄性不育系兩大類，本發(fā)明直接選擇市場(chǎng)上已銷售的利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制的甘藍(lán)品種“中甘22、滬甘一號(hào)”作為母本，其后代表現(xiàn)(1)不育株率達(dá)100%，不育株的不育度也為100%，而且其不育性遺傳穩(wěn)定，不受環(huán)境條件的影響。(2)花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱。蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全。雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽。在春季從植株上取幼嫩側(cè)芽在實(shí)驗(yàn)室用組織培養(yǎng)方式保存并進(jìn)行植物快繁(組織培養(yǎng)方法詳見(jiàn)王蒂主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社出版，《植物組織培養(yǎng)》，其中植物快繁詳見(jiàn)該書(shū)第156頁(yè))。成苗后留少量組培苗在低溫(15°C以下)下保存，用于來(lái)年繁殖作母本。選用球形與母本一致、葉球熟性與母本為同一類型、植物學(xué)性狀穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系作為父本，將母本和父本種植于大田，在冬季自然低溫下越冬春化，第二年春季開(kāi)花，配制出優(yōu)良雜交種。其有益效果是在保持了利用雄性不育系配制甘藍(lán)雜交種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，不需要再利用優(yōu)良的甘藍(lán)自交系作輪回親本與雄性不育材料進(jìn)行5-7代回交轉(zhuǎn)育，不僅省工節(jié)本，大大縮短育種時(shí)間，而且可將原品種的雜種優(yōu)勢(shì)部分保留到新的雜交品種中。圖1為本發(fā)明的選育過(guò)程示意圖。具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中父本的選擇是非常重要的，優(yōu)良的父本系選育主要通過(guò)連續(xù)自交、分離、定向選擇的方法，以較優(yōu)良的甘藍(lán)種質(zhì)資源作原始材料，逐代選擇優(yōu)良單株連續(xù)自交分離、鑒定篩選，選擇時(shí)間一般為5個(gè)世代或更長(zhǎng)，直至植物學(xué)性狀穩(wěn)定為止。好的父本一般具備以下條件1、抗病、抗逆性較強(qiáng)，株型、葉形、葉色整齊一致。2、球形與母本一致、葉球熟性與母本為同一類型。3、配合力好。4、自交結(jié)實(shí)，開(kāi)花正常、花粉量大。其中，植物學(xué)性狀是指植株的開(kāi)展度、外葉數(shù)、葉色、球形、單球重、球?qū)扻球高、中心柱長(zhǎng)X寬；葉球熟性是指植株從定植到90%植株達(dá)到適宜收獲天數(shù)。本發(fā)明中所選擇的父本的植物學(xué)性狀與葉球熟性見(jiàn)表1。其中父本來(lái)源1.引進(jìn)品種“強(qiáng)力50”經(jīng)5代自交、選擇，育成的自交系命名為03-2-1-3-2。2.日本品種“綠玉”經(jīng)5代自交、選擇，育成的自交系命名為03-3-6-2-1-1。3.引進(jìn)品種“希望”經(jīng)6代自交、選擇，育成的穩(wěn)定自交系命名為04-1-5-7-2。表1所選父本的植物學(xué)性狀與葉球熟性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>將母本與上述父本雜交得到雜交甘藍(lán)，主要過(guò)程間圖1，該放大制種的重點(diǎn)是(1)母本要通過(guò)組織培養(yǎng)進(jìn)行保存與植物快繁，父本一般在8月上旬播種。9月中下旬定植父本和母本幼苗；(2)制種時(shí)母本與父本可按31定植，如果父本生長(zhǎng)勢(shì)不強(qiáng)，花粉量不充分，按21定植，并縮小父本行植株株距，以保證父本的花粉量；(3)制種田隔離距離應(yīng)更嚴(yán)格，一般要求1500m以上；(4)調(diào)節(jié)雙親花期一致，如果父母本花期不一致，應(yīng)通過(guò)打頂、摘心等措施將雙親花期盡量一致；(5)開(kāi)花期每畝制種田放1-2箱蜜蜂，輔助授粉；(6)花期結(jié)束之后，應(yīng)適時(shí)將父本種株拔除干凈。其中，母本與父本的選擇詳見(jiàn)下述實(shí)施例。實(shí)施例一本實(shí)施例以滬甘一號(hào)(購(gòu)自上海億涵種苗貿(mào)易有限公司)作為母本，在春季從該植株上取幼嫩側(cè)芽，在實(shí)驗(yàn)室用組織培養(yǎng)方式保存并擴(kuò)繁，選取穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系03-2-1-3-2為父本按上述方法配制雜交種，所得雜交種編號(hào)為瑞甘60。實(shí)施例二本實(shí)施例以中甘22(購(gòu)自武漢市武昌區(qū)九頭鳥(niǎo)菜種行)作為母本，在春季從該植株上取幼嫩側(cè)芽，在實(shí)驗(yàn)室用組織培養(yǎng)方式保存并擴(kuò)繁，選取穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系03-3-6-2-1-1為父本按上述方法配制雜交種，所得雜交種編號(hào)為瑞甘62。實(shí)施例三本實(shí)施例以中甘22(購(gòu)自武漢市武昌區(qū)九頭鳥(niǎo)菜種行)作為母本，在春季從該植株上取幼嫩側(cè)芽，在實(shí)驗(yàn)室用組織培養(yǎng)方式保存并擴(kuò)繁，選取穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系04-1-5-7-2為父本按上述方法配制雜交種，所得雜交種編號(hào)為瑞甘58。對(duì)上述各實(shí)施例中所得的雜交品種，經(jīng)田間觀察、鑒定結(jié)果表明，三個(gè)雜交新組合的產(chǎn)量、抗病性等均表現(xiàn)出超親優(yōu)勢(shì)，詳見(jiàn)表2。在市場(chǎng)上購(gòu)買品種“夏光”(早熟扁圓類型)和“美味早生”(早熟圓球類型)作為對(duì)照，與三個(gè)實(shí)施例的品種在產(chǎn)量和抗病性方面進(jìn)行比較，結(jié)果詳見(jiàn)表3。表2三個(gè)實(shí)施例的優(yōu)良雜交新組合的植物學(xué)性狀與葉球熟性雜交組合開(kāi)展度外葉數(shù)葉色球形單球Jl球?qū)扻球中心柱長(zhǎng)葉球熟性(cm)(片)(g)高(cm)X寬(cm)(d)瑞甘6055.3XHlML5219.7X7.0X3.06055.814.2瑞甘6251.7X13Γ2^MMML5516.5X6.6X2.762525ΙδΓδ瑞甘5847.7X13ΓθMO15.2Χ6.5X2.85848.216.4表3三個(gè)實(shí)施例的優(yōu)良雜交新組合與對(duì)照的產(chǎn)量、抗病性對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的簡(jiǎn)化育種方法，包括以下步驟步驟一、以甘藍(lán)品種中甘22或滬甘一號(hào)為母本，利用組織培養(yǎng)的方法對(duì)所述母本進(jìn)行植物快繁，得到母本的幼苗；步驟二、選取球形與母本一致、葉球熟性與母本為同一類型、植物學(xué)性狀穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系作為父本，將父本于8月上旬播種育苗；步驟三、待9月中下旬時(shí)，將所述母本和父本幼苗按2-3∶1定植至制種田中，在冬季自然低溫下越冬春化；步驟四、翌年春天，待定植后的母本和父本植株開(kāi)花時(shí)，任其自由授粉；步驟五、花期結(jié)束后，拔除制種田中的父本植株；步驟六、待種子成熟后，從母本植株上采集種子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的育種方法，其特征在于所述步驟一中，在春季從所述母本的植株上取側(cè)芽，利用組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行植物快系ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的育種方法，其特征在于所述步驟二中，所述父本是通過(guò)連續(xù)自交、定向選擇至少五代，獲得植物學(xué)性狀穩(wěn)定、配合力好、花粉量大的甘藍(lán)自交系。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的育種方法，其特征在于所述步驟四待開(kāi)花時(shí)通過(guò)打頂、摘心的方式，調(diào)節(jié)雙親花期保持一致，并在制種田中放入蜜蜂進(jìn)行輔助授粉。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的育種方法，其特征在于所述制種田的隔離距離至少1500m。全文摘要本發(fā)明涉及一種雜交甘藍(lán)的育種方法，尤其是利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制雜交甘藍(lán)的育種方法，屬于植物培育
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明直接選用市場(chǎng)上已銷售的利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制的甘藍(lán)品種“中甘22、滬甘一號(hào)”作為母本，選取球形與母本一致、葉球熟性與母本為同一類型、植物學(xué)性狀穩(wěn)定的甘藍(lán)自交系作為父本，配制出優(yōu)良雜交種。其有益效果是在保持了利用雄性不育系配制甘藍(lán)雜交種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，不需要再利用優(yōu)良的甘藍(lán)自交系作輪回親本與雄性不育材料進(jìn)行5-7代回交轉(zhuǎn)育，不僅省工節(jié)本，大大縮短育種時(shí)間，而且可將原品種的雜種優(yōu)勢(shì)部分保留到新的雜交品種中。文檔編號(hào)A01H1/02GK101803564SQ201010164780公開(kāi)日2010年8月18日申請(qǐng)日期2010年5月7日優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日發(fā)明者吳國(guó)平,姚悅梅,張振超,戴忠良,毛忠良,潘永飛,潘躍平,王建華,秦文斌,肖燕申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江瑞繁農(nóng)藝有限公司;江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所