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      一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法與流程

      文檔序號:11070808閱讀:1476來源:國知局
      一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法與制造工藝

      本發(fā)明屬于育種方法技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法。



      背景技術(shù):

      在眾多的油菜雜種優(yōu)勢利用的途徑和方法中,最常用也是最有效的利用途徑是以細胞質(zhì)不育(CMS)、細胞核不育(GMS)、化學(xué)誘導(dǎo)不育(CHA)創(chuàng)制雜交種為代表。目前國內(nèi)外已報道的油菜CMS約有20個,在生產(chǎn)中比較常用的主要有Polima CMS、陜2A CMS、蘿卜細胞質(zhì)CMS(Ogu CMS),前兩種在我國生產(chǎn)上已大面積推廣應(yīng)用,Ogu CMS主要在歐美得到推廣應(yīng)用,我國雖有相關(guān)的研究,但起步較晚,應(yīng)用落后。

      Ogu CMS是日本農(nóng)學(xué)家Ogura于1968年在蘿卜種質(zhì)資源中發(fā)現(xiàn)的不育材料,法國的Bannerot(1974)將歐洲甘藍型油菜細胞核導(dǎo)入日本蘿卜不育胞質(zhì)中,經(jīng)連續(xù)回交轉(zhuǎn)育育成甘藍型油菜Ogu CMS,該不育系不育性徹底且不受環(huán)境影響,結(jié)實性好,利用價值高,但其恢復(fù)源狹窄且在油菜中很難找到。1983年,法國的Pelletier等通過原生質(zhì)體融合找到了恢復(fù)系,但是仍存在著恢復(fù)能力不夠理想,部分雌性不育,較高硫甙與恢復(fù)基因連鎖等問題;2005年P(guān)rimard-Brisset等利用伽馬射線輻射誘變使DNA片段重組,獲得了低硫苷的甘藍型油菜Ogu CMS恢復(fù)系R2000,使Ogu CMS雜交油菜在歐洲廣泛運用;2005年先正達公司發(fā)現(xiàn),Ogu蘿卜的恢復(fù)基因座與芥子油基因座之間發(fā)生斷裂并重新連接的BLR1重組現(xiàn)象,并通過具備該現(xiàn)象的BLR-038與甘藍型油菜不育系雜交,從后代中選育出農(nóng)藝性狀良好的低硫苷恢復(fù)系BLR-038(專利:200580003519.4);美國先鋒公司也在2009年通過輻射誘變技術(shù)選育了具有縮短Raphanus片段的新蕓薹屬Ogu恢復(fù)系SRF,(專利:200980109801.9)。國內(nèi),李旭峰等(2001)利用染色體工程將Ogu CMS恢復(fù)基因從蘿卜的變種材料藍花子中導(dǎo)入到甘藍型油菜中,但是存在附加染色體的影響;陳衛(wèi)江等(2013)以蘿卜-甘藍為供體材料,選育出Ogu CMS的恢復(fù)系CLR650,其導(dǎo)人的蘿卜片段長度比國外同類恢復(fù)材料R113短,但硫苷含量較高;文雁成(2010,2016)、王俊生(2011)、劉絢霞(2013)、楊其東(2016)等從恢復(fù)系的選育應(yīng)用方面作了研究,利用分子標記輔助選擇獲得了改良的甘藍型Ogu CMS恢復(fù)材料R2008(文雁成)、S2572(楊其東)等。

      上述國內(nèi)外所見研究,均是以O(shè)gu CMS的恢復(fù)系創(chuàng)制或者以選育改良為目標的,不涉及同時配套改良保持系和不育系。為了加快我國甘藍型油菜Ogu CMS研究和應(yīng)用,不僅需要更多的Ogu CMS恢復(fù)系材料,更需要創(chuàng)造與甘藍型油菜Ogu CMS配套的三系育種材料。本發(fā)明就是從這點出發(fā)的。其目標在于創(chuàng)造一種快速選育甘藍型油菜Ogu CMS三系的簡便方法。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明目的在于提供一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法,旨在解決目前甘藍型油菜Ogu CMS三系品質(zhì)性狀和農(nóng)藝性狀較差,不同遺傳背景的恢復(fù)系少,配套的穩(wěn)定三系缺乏,雜交種測配和應(yīng)用存在一定困難等問題。

      本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法,是利用遺傳原理,將育性標記和回交選育相結(jié)合,兼顧農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀選擇,把甘藍型油菜Ogu CMS的恢復(fù)基因定向?qū)雰?yōu)良甘藍型油菜親本中,選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)不育恢復(fù)系,同時獲得新的甘藍型油菜Ogu CMS和保持系。

      進一步,選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法具體包括:

      以甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育雜種或Ogu不育系×其恢復(fù)系F1為母本,用優(yōu)良的品種(系)為輪回父本雜交,在各品系測配后代中繼續(xù)選擇可育株與輪回父本回交,每個世代通過田間觀察記載,進行農(nóng)藝性狀篩選;在室內(nèi)再通過化驗分析,進行含油量、硫苷和脂肪酸組分的品質(zhì)性狀篩選;

      連續(xù)回交5~6代,至父母本性狀基本穩(wěn)定一致時,對回交世代可育株自交,后代育性不發(fā)生分離即為新的甘藍型油菜Ogu CMS的恢復(fù)系;

      對回交世代分離出的不育株與輪回父本測交即得到新的甘藍型油菜OguCMS,輪回父本即為甘藍型油菜Ogu CMS的保持系。

      進一步,所述一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法,其特征在于,以甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育雜種為母本,以優(yōu)良甘藍型油菜品種系作為輪回父本,通過一次雜交和多次回交,選育得到配套的雄性不育“三系”,即不育系、保持系和恢復(fù)系。

      本發(fā)明提供的一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法,可以精準、高效、快速創(chuàng)造一系列新的甘藍型油菜Ogu CMS配套三系資源,其應(yīng)用前景廣闊,效益較為明顯:

      首先,能有效減少工作量,短時間內(nèi)得到配套三系。常用的油菜恢復(fù)系改良方法僅雜交一次,后代中各世代的選育無論是采用田間對測還是分子標記輔助選擇,只能選得恢復(fù)系,且工作量大;所述一種選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法,是通過利用甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)的恢復(fù)基因或蘿卜質(zhì)雜種,以育性為標志性狀,與優(yōu)良親本作父本連續(xù)多代回交,獲得配套的甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)不育系、保持系和恢復(fù)系,方法目標明確,簡單高效。

      其次,可以促進甘藍型油菜Ogu CMS較快地進入生產(chǎn)實踐。甘藍型油菜Ogu CMS不育性非常穩(wěn)定,制種安全、結(jié)實好,風險和成本低。但是由于國內(nèi)研究起步晚,且配套的三系少,加之國外的專利保護,使直接引進利用發(fā)生不少困難等,進而使甘藍型油菜Ogu CMS遲遲不能進入我國生產(chǎn)應(yīng)用。采用該方法可快速創(chuàng)制眾多的新型配套的甘藍型油菜蘿卜質(zhì)不育系、保持系、及恢復(fù)系,將極大地促進甘藍型油菜Ogu CMS系統(tǒng)在我國進入生產(chǎn)應(yīng)用。

      第三,可為雜種優(yōu)勢利用研究提供豐富的基礎(chǔ)種質(zhì)資源材料。采用該方法可在較短時間內(nèi)改良得到多個不同遺傳背景的配套甘藍型油菜蘿卜質(zhì)不育三系種質(zhì)資源材料,可以為Ogu CMS系統(tǒng)的深入研究以及陜2A(波利馬)CMS等不同不育系統(tǒng)的比較研究提供種質(zhì)材料。

      附圖說明

      圖1是本發(fā)明實施例提供的選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法示意圖。

      圖2是本發(fā)明實施例提供的選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法實例圖。

      具體實施方式

      為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

      現(xiàn)有技術(shù)的油菜恢復(fù)系改良方法僅雜交一次,以后各世代自交、選擇,結(jié)合采用田間對測或者分子標記輔助選擇,工作量大且只能選育得到恢復(fù)系。本發(fā)明通過利用甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)的恢復(fù)基因或優(yōu)良雜種,以育性為標志性狀,與優(yōu)良親本連續(xù)多代回交,最終分離得到新的配套甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)不育系、保持系和恢復(fù)系,該方法目標明確,簡單高效。

      下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細描述。

      如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的選育甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育三系的方法包括:

      以甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育雜種或Ogu不育系×其恢復(fù)系F1為母本,用優(yōu)良的品種為輪回父本雜交,在各品系測配后代中繼續(xù)選擇可育株與輪回父本回交,每個世代通過田間觀察記載,進行農(nóng)藝性狀篩選;

      在室內(nèi)再通過化驗分析,進行含油量、硫苷和脂肪酸組分的品質(zhì)性狀篩選;連續(xù)回交5~6代,至父母本性狀基本穩(wěn)定一致時,對回交世代可育株自交,后代育性不發(fā)生分離即為新的甘藍型油菜Ogu CMS的恢復(fù)系;

      對回交世代分離出的不育株與輪回父本測交即得到新的甘藍型油菜OguCMS,輪回父本即為甘藍型油菜Ogu CMS的保持系。

      也就是說本發(fā)明是以甘藍型油菜蘿卜細胞質(zhì)雄性不育雜種為母本,以優(yōu)良甘藍型油菜品種系作為輪回父本,通過一次雜交和多次回交,選育得到配套的雄性不育“三系”,即不育系、保持系和恢復(fù)系。

      下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。

      如圖2所示,2012年春播期間,本發(fā)明引進甘藍型油菜Ogu CMS雜交種“2012SNC228”為母本,經(jīng)測定:芥酸含量2.90%,硫苷含量22.34umol/g餅,含油量40.15%,經(jīng)濟性狀較差;用本發(fā)明自主選育的雙低高含油量品系代號2012SNC224-1材料為作輪回父本,該品系芥酸含量2.31%,硫苷含量25.09umol/g餅,含油量45.75%,早熟,經(jīng)濟性狀優(yōu)。當年從2012SNC228中選擇農(nóng)藝性狀較好株系作母本與輪回父本2012SNC224-1雜交,輪回父本2012SNC224-1自交繁殖,收獲后檢測對應(yīng)父本和母本株的芥酸、硫苷,含油量等品質(zhì)參數(shù),并對農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀綜合考查,去劣存優(yōu)。

      BC1—BC5代,每代回交時,選擇農(nóng)藝性狀較好可育株作母本與輪回父本雜交,收獲后檢測對應(yīng)父本和母本株的芥酸、硫苷,含油量等品質(zhì)參數(shù),農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀綜合考查篩選,去劣存優(yōu);

      對BC5的子代群體中連續(xù)兩代選擇可育株自交,得到育性不發(fā)生分離的2016SNC101株系即為新的甘藍型油菜Ogu CMS恢復(fù)系;不育株與輪回父本雜交得到2016SNC102即為對應(yīng)不育系;輪回父本自交系2016SNC103,即為新的甘藍型油菜Ogu CMS保持系。2016SNC101田間長勢良好,經(jīng)濟性狀較優(yōu),收獲后經(jīng)室內(nèi)品質(zhì)檢測,芥酸含量1<%,硫苷含量27.36umol/g餅,含油量46.58%;2016SNC103芥酸含量1<%,硫苷含量26.40umol/g餅,含油量47.35%。

      以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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