一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，步驟如下：1）篩選出“花葉”兩型系和“花葉”臨保系基因型單株；2）獲得的單株分別通過(guò)兄妹交和套袋自交進(jìn)行繁殖，3）種植“花葉”兩型系和“花葉”臨保系；苗期拔除非“花葉”單株，并開(kāi)花前徹底拔除兩型系中的可育株，余下的不育株與臨保系自然雜交，終花后割掉臨保系；成熟后，收獲“花葉”兩型系不育株的種子即為“花葉”全不育系種子；4）種植“花葉”全不育系和恢復(fù)系；苗期拔除“花葉”全不育系中的非“花葉”單株，并在開(kāi)花前徹底拔除其中的可育株和異形株，終花后割掉恢復(fù)系；成熟后，收獲“花葉”全不育系的種子即為雜交種。本發(fā)明確保了各類型單株的純度。
【專利說(shuō)明】一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育在雜種優(yōu)勢(shì)中的利用領(lǐng)域，尤其涉及一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法。

【背景技術(shù)】
[0002]甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育
甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育是一類由隱性不育基因和隱性上位抑制基因共同控制的雄性不育類型，采用兩型系、臨保系和恢復(fù)系的“三系”雜交種生產(chǎn)模式。兩型系由50%不育株(和50%的可育株組成，不育株基因型為mS3mS3RfRf，可育株基因型為Ms3ms3RfRf ;臨保系的基因型為ms3ms3rfrf。兩型系通過(guò)其不育株(ms3ms3RfRf)與可育株(Ms3ms3RfRf )雜交進(jìn)行繁殖，臨保系(ms3ms3rfrf )通過(guò)自交進(jìn)行繁殖。兩型系中不育株(ms3ms3RfRf )與臨保系(ms3ms3rfrf )雜交產(chǎn)生全不育系(ms3ms3Rfrf ),全不育系用于生產(chǎn)雜交種。
[0003]與細(xì)胞質(zhì)雄性不育系統(tǒng)(如波利瑪細(xì)胞質(zhì)雄性不育)相比，甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育具有不育徹底、恢復(fù)源廣、可避免不育胞質(zhì)負(fù)效應(yīng)以及胞質(zhì)單一化潛在的風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是一類理想的不育系統(tǒng)。目前，已經(jīng)有多位研究者分別對(duì)該不育系統(tǒng)的不育基因Bnms3和隱性上位基因fer/進(jìn)行了連鎖標(biāo)記的篩選，并獲得了緊密連鎖的標(biāo)記，這為分子標(biāo)記輔助選擇的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
[0004]兩型系、臨保系的繁殖及全不育系的配制需要嚴(yán)格的隔離條件，才能保證保證全不育系的純度。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常由于混雜或花粉污染等原因，兩型系和臨保系中會(huì)混入其它基因型的種子，造成配制的全不育系中產(chǎn)生可育株。雜交種生產(chǎn)時(shí)全不育系中可育雜株去除不完全，將會(huì)影響到所生產(chǎn)雜種的純度，因此確保全不育系的純度是雜種生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。
[0005]“花葉”性狀的特點(diǎn)
甘藍(lán)型油菜“花葉”性狀是由一對(duì)不完全顯性基因控制的，花葉型油菜與圓葉型油菜正反交的雜種Fl均表現(xiàn)半花葉(附圖1)，其F2群體中花葉型、半花葉型和圓葉型植株的分離符合1:2:1的分離比例?！盎ㄈ~”性狀從真葉期到落葉前均可穩(wěn)定表現(xiàn)、特征明顯易識(shí)別、對(duì)主要的農(nóng)藝性狀無(wú)不利影響，是一個(gè)理想的形態(tài)標(biāo)記。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，該方法轉(zhuǎn)育具有“花葉”性狀的隱性上位互作核不育兩型系和臨保系，根據(jù)葉型來(lái)去除“花葉”兩型系和“花葉”臨保系中的雜株，從技術(shù)上確保兩型系、臨保系、全不育系及雜交種的純度。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案: 一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，該方法包括以下的步驟:
O “花葉”兩型系和“花葉”臨保系的選育，選育方法可用F2分離世代法、系譜法和回交法三種途徑之一進(jìn)行，利用與和沒(méi)/^/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出“花葉”兩型系和“花葉”臨保系基因型單株；
2)獲得的“花葉”兩型系和“花葉”臨保系單株分別通過(guò)兄妹交和套袋自交進(jìn)行繁殖，通過(guò)株系比較、測(cè)產(chǎn)和品質(zhì)分析方法，對(duì)優(yōu)異的“花葉”兩型系和“花葉”臨保系進(jìn)行繁殖；
3)隔離條件下，按1:1的行比種植“花葉”兩型系和“花葉”臨保系；苗期拔除兩型系臨保系中的非“花葉”單株，并開(kāi)花前徹底拔除兩型系中的可育株，余下的不育株與臨保系自然雜交，終花后割掉臨保系；成熟后，收獲“花葉”兩型系不育株的種子即為“花葉”全不育系種子；
4)隔離條件下，按4:1或5:1的行比種植“花葉”全不育系和恢復(fù)系；苗期拔除“花葉”全不育系中的非“花葉”單株，并在開(kāi)花前徹底拔除其中的可育株和異形株，終花后割掉恢復(fù)系；成熟后，收獲“花葉”全不育系的種子即為雜交種。
[0008]作為優(yōu)選，所述的F2分離世代法選育包括以下的步驟:以隱性上位互作核不育的純合不育株為母本與優(yōu)良花葉品系雜交，純合不育株的基因型為ms3ms3RfRf，優(yōu)良花葉品系的基因型為Ms3Ms3rfrf ;或者以花葉純合不育株為母本與優(yōu)良品系雜交，花葉純合不育株的基因型為mS3mS3RfRf，優(yōu)良品系的基因型為Ms3Ms3rfrf 世代產(chǎn)生F2分離世代；在F2分離世代的苗期拔除非花葉單株，利用與基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出花葉兩型系和花葉臨保系基因型單株。
[0009]作為優(yōu)選，所述的系譜法選育包括以下的步驟:首先采用與F2分離世代法相同的方法產(chǎn)生F2分離世代，在F2分離世代的苗期拔除非花葉單株，利用與基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出MS3mS3Rfrf基因型單株自交；同樣在F3和F4世代利用分子標(biāo)記篩選Ms3ms3Rfrf基因型單株自交；最后在F5世代中，利用與及皿sJ和fer/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出花葉兩型系和花葉臨保系基因型單株。
[0010]作為優(yōu)選，所述的回交法選育包括以下的步驟:首先以花葉純合不育株為母本與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系雜交，花葉純合不育株的基因型為ms3ms3RfRf，待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系的基因型為Ms3Ms3rfrf ;然后以F1世代單株父本與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系回交；在BC1F1世代中僅保留半花葉單株，利用與及皿sJ和fer/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出Ms3ms3Rfrf基因型單株與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系繼續(xù)回交獲得BC2F1 ;同樣利用BC2F1世代中Ms3ms3Rfrf基因型的半花葉單株與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系回交獲得BC3F1后自交；最后在BC3F2世代中，利用與及皿sJ和fer/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出花葉兩型系和花葉臨保系基因型單株。
[0011]本發(fā)明提出了三種途徑選育花葉“花葉”兩型系和“花葉”臨保系，分別是F2分離世代法、系譜法和回交法。F2分離世代法的優(yōu)點(diǎn)是可以在較短的年限內(nèi)獲得“花葉”兩型系和“花葉”臨保系；系譜法的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)過(guò)連續(xù)自交，獲得的“花葉”兩型系和“花葉”臨保系的遺傳背景相對(duì)較一致；回交法可將優(yōu)異育種品種(系)的轉(zhuǎn)育成與其遺傳背景一致的“花葉”兩型系和“花葉”臨保系。
[0012]在“花葉”兩型系和“花葉”臨保系繁殖以及全不育系配制過(guò)程中，通過(guò)拔除“非花葉”單株去除各種原因造成的外來(lái)混雜，保證不育系的純度；利用“花葉”不育系與普通葉型恢復(fù)系進(jìn)行雜交制種時(shí)，拔除不育系中的“非花葉”單株來(lái)去雜，從而提高雜交種的純度；還可以根據(jù)“半花葉”性狀識(shí)別雜種與假雜種，檢驗(yàn)雜交種的純度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1.花葉型、圓葉型甘藍(lán)型油菜及雜交F1的葉型比較。
[0014]圖2.F2世代法選育花葉兩型系和花葉臨保系的技術(shù)路線。
[0015]圖3.系譜法選育花葉兩型系和花葉臨保系的技術(shù)路線。
[0016]圖4.回交法選育花葉兩型系和花葉臨保系的技術(shù)路線。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1花葉性狀的分離規(guī)律
2010年3月，利用圓葉型油菜“浙油50”與花葉型油菜“羽葉87”正反交，獲得2個(gè)雜^F1組合:“浙油50 X羽葉87”和“羽葉87 X浙油50”。2010年10月，播種這2個(gè)雜交F1組合。2011年3月，在2個(gè)雜交F1群體中選取單株自交。2011年10月，在苗床播種自交匕單株產(chǎn)生F2群體，在“浙油50X羽葉87” F2群體中共考察2185株，其中花葉型、半花葉型和圓葉型單株分別為566、1055和564株；在“羽葉87X浙油50”群體中共考察511株，其中花葉型、半花葉型和圓葉型單株分別為114、267和130株。經(jīng)卡方檢驗(yàn)，兩個(gè)F2群體中花葉型、半花葉型和圓葉型單株的分離比例均符合1:2:1。
[0018]實(shí)施例2利用F2世代法選育花葉兩型系和花葉臨保系
2009年3月，利用兩型系“HYZ1AB”中的不育株(基因型為ms3ms3RfRf )為母本與花葉品系“羽葉758”(基因型為Ms3Ms3rfrf)雜交。2009年10月，播種雜交F1組合“HYZ1AB-AX羽葉758”;2010年3月，選育單株自交。2010年10月，選取3株品質(zhì)較好的F1單株種子播種，苗期拔掉非花葉單株，每株系成苗100株以上。2010年11月，每株系選取96個(gè)單株進(jìn)行編號(hào)并提取基因組DNA，然后利用與及皿sJ基因連鎖的標(biāo)記MS3-89和fer/基因連鎖的標(biāo)記SCA17-25進(jìn)行基因型篩選，最后在288個(gè)單株中篩選到純合不育株基因型(ms3ms3RfRf)14株、兩型系可育株基因型(Ms3ms3RfRf ) 32株和臨保系基因型(ms3ms3rfrf ) 12株。2011年3月花期，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)選取純合不育株基因型7株與兩型系可育株基因型18株和臨保系基因型5株雜交；2011年10月，根據(jù)品質(zhì)分析結(jié)果選取5個(gè)兩型系可育株基因型18株、臨保系基因型5株及其雜交組合進(jìn)行種植。2012年3月經(jīng)過(guò)花期育性調(diào)查，純合不育株基因型與兩型系可育株基因型雜交組合的育性均表現(xiàn)1:1分離，即確定為兩型系；純合不育株基因型與臨保系基因型的測(cè)交組合均為全不育，即5株所選單株均為臨保系；然后對(duì)兩型系進(jìn)行兄妹交繁殖、臨保系進(jìn)行自交繁殖。
[0019]實(shí)施例3花葉全不育系生產(chǎn)
隔離條件下按2: I種植“花葉”兩型系和“花葉”臨保系。苗期拔除兩型系和臨保系中的非“花葉”單株，開(kāi)花前拔除兩型系中的可育株，剩下純合不育株與臨保系植株自然授粉，獲得全不育種子。
[0020]實(shí)施例4雜交種生產(chǎn)
隔離條件下按4: I種植“花葉”全不育系和普通葉恢復(fù)系，苗期拔除全不育系中的非“花葉”單株，花期拔除全不育系中的混雜可育株及異形株，配制雜交組合。
【權(quán)利要求】
1.一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: 1)“花葉”兩型系和“花葉”臨保系的選育，選育方法可用f2分離世代法、系譜法和回交法三種途徑之一進(jìn)行，利用與和沒(méi)/^/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出“花葉”兩型系和“花葉”臨保系基因型單株； 2)獲得的“花葉”兩型系和“花葉”臨保系單株分別通過(guò)兄妹交和套袋自交進(jìn)行繁殖，通過(guò)株系比較、測(cè)產(chǎn)和品質(zhì)分析方法，對(duì)優(yōu)異的“花葉”兩型系和“花葉”臨保系進(jìn)行繁殖； 3)隔離條件下，按1:1的行比種植“花葉”兩型系和“花葉”臨保系；苗期拔除兩型系臨保系中的非“花葉”單株，并開(kāi)花前徹底拔除兩型系中的可育株，余下的不育株與臨保系自然雜交，終花后割掉臨保系；成熟后，收獲“花葉”兩型系不育株的種子即為“花葉”全不育系種子； 4)隔離條件下，按4:1或5:1的行比種植“花葉”全不育系和恢復(fù)系；苗期拔除“花葉”全不育系中的非“花葉”單株，并在開(kāi)花前徹底拔除其中的可育株和異形株，終花后割掉恢復(fù)系；成熟后，收獲“花葉”全不育系植株種子即為雜交種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，其特征在于F2分離世代法選育“花葉”兩型系和“花葉”臨保系包括以下的步驟:以隱性上位互作核不育的純合不育株為母本與優(yōu)良花葉品系雜交，純合不育株的基因型為mS3mS3RfRf，優(yōu)良花葉品系的基因型為Ms3Ms3rfrf ;或者以花葉純合不育株為母本與優(yōu)良品系雜交，花葉純合不育株的基因型為mS3mS3RfRf，優(yōu)良品系的基因型為MS3MS3rfrf R世代產(chǎn)生&分離世代；在&分離世代的苗期拔除非花葉單株，利用與基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出花葉兩型系和花葉臨保系基因型單株。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，其特征在于系譜法選育“花葉”兩型系和“花葉”臨保系包括以下的步驟:首先采用與f2分離世代法相同的方法產(chǎn)生f2分離世代，在f2分離世代的苗期拔除非花葉單株，利用與BnmsJ和fer/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出Ms3ms3Rfrf基因型單株自交；同樣在F3和F4世代利用分子標(biāo)記篩選Ms3ms3Rfrf基因型單株自交；最后在F5世代中，利用與Bnms3和fer/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出花葉兩型系和花葉臨保系基因型單株。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育雜交種純度的育種方法，其特征在于回交法選育“花葉”兩型系和“花葉”臨保系，包括以下的步驟:首先以花葉純合不育株為母本與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系雜交，花葉純合不育株的基因型為ms3ms3RfRf，待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系的基因型為MS3MS3rfrf ;然后以匕世代單株父本與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系回交；在此乃世代中僅保留半花葉單株，利用與及皿sJ和fer/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出Ms3ms3Rfrf基因型單株與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系繼續(xù)回交獲得;同樣利用BQFi世代中Ms3ms3Rfrf基因型的半花葉單株與待轉(zhuǎn)育優(yōu)良品系回交獲得BC^后自交；最后在BC3F2世代中，利用與和ifcr/基因連鎖的分子標(biāo)記篩選出花葉兩型系和花葉臨保系基因型單株。
【文檔編號(hào)】A01H1/04GK104221849SQ201410503888
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】倪西源, 趙堅(jiān)義, 黃吉祥 申請(qǐng)人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院