專利名稱：：花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法及其不育系的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種蔬菜育種方法，具體涉及一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法及其不育系的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：花椰菜于19世紀(jì)中葉傳入我國(guó)，20世紀(jì)70年代從美國(guó)引進(jìn)一些雜交種，其產(chǎn)量明顯強(qiáng)于常規(guī)種，我國(guó)育種工作者也開始研究花椰菜雜交育種方法。其主要采用自交不親和系制種，但采用該方法雜交率很難達(dá)到100%，并且自交不親和系制種需要人工蕾期授粉，花費(fèi)人工大、制種成本高，而且經(jīng)過(guò)連續(xù)多代自交后，經(jīng)濟(jì)性狀會(huì)逐漸衰退，制種產(chǎn)量降低，雜交種的優(yōu)勢(shì)減弱。而利用雄性不育系制種可以克服上述問(wèn)題，這促使育種工作者注重花椰菜雄性不育系選育制種的研究。花椰菜雄性不育源主要有核基因雄性不育和細(xì)胞質(zhì)雄性不育兩種。細(xì)胞核雄性不育已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明不能應(yīng)用。細(xì)胞質(zhì)雄性不育系有PolCMS(PolimDHCMS是芥菜型、黑芥等不育源)和OguCMS(蘿卜細(xì)胞質(zhì)雄性不育)，在花椰菜中具有利用價(jià)值的是蘿卜胞質(zhì)雄性不育。OguCMS其不育性是由細(xì)胞質(zhì)基因和2對(duì)隱性細(xì)胞核基因共同控制，存在著低溫下苗期黃化、蜜腺不發(fā)達(dá)等問(wèn)題，影響了OguCMS不育類型的應(yīng)用。美國(guó)康乃爾大學(xué)采用生物技術(shù)的方法對(duì)OguCMS不育材料基因進(jìn)行修飾，在一定程度上克服了其在低溫苗期黃化，蜜腺不發(fā)達(dá)等問(wèn)題，在一些作物上轉(zhuǎn)育成功，但仍然存在抗病力、配合力、種子產(chǎn)量及胞質(zhì)負(fù)效應(yīng)等問(wèn)題，因此目前還沒(méi)有進(jìn)入生產(chǎn)階段。我國(guó)天津蔬菜研究所、福州蔬菜研究所引進(jìn)OguCMS不育材料，分別經(jīng)轉(zhuǎn)育育成“津品65(天津科潤(rùn)培育的花椰菜品種)”和“C50-2”(福州市蔬菜科學(xué)研究所培育的花椰菜品種)不育系，但由于制種困難，還未大面積推廣應(yīng)用。因此，選育不育性穩(wěn)定、轉(zhuǎn)育容易、配合力強(qiáng)、制種產(chǎn)量高的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系是育種工作者的奮斗目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種雄性不育性穩(wěn)定，植株與開花結(jié)實(shí)正常，配合力強(qiáng)的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法及其不育系的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下轉(zhuǎn)育方法用花椰菜純系為輪回親本與花椰菜胞質(zhì)不育源進(jìn)行4-5代回交。可以獲得穩(wěn)定的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。所述的花椰菜不育源是歐洲利用生物技術(shù)修飾后的細(xì)胞質(zhì)不育源CMS2001DH、CMS2001B.CMS2001C；所述的花椰菜純系為用游離的小孢子培養(yǎng)方法育成的純系DH36-5、DH19-1、DH32-2。所述的花椰菜純系選育的方法將游離的小孢子培養(yǎng)兩年育成純系。其特點(diǎn)是小孢子100%來(lái)自核細(xì)胞，是純合的基因型，從一個(gè)小孢子育成一個(gè)植株就是一個(gè)純系。上述轉(zhuǎn)育方法所得到的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系用組培快繁技術(shù)進(jìn)行無(wú)性繁殖。其特點(diǎn)是避免多代回交性狀退化，保持不育系的優(yōu)良性狀。上述轉(zhuǎn)育方法所得到的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系或組培快繁技術(shù)繁育的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系為母本，花椰菜自交系為父本進(jìn)行雜交獲得雜交種子，在1500米范圍內(nèi)無(wú)十字花科蔬菜區(qū)進(jìn)行雜交制種。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，利用歐洲修飾后優(yōu)良的胞質(zhì)不育源作母本，游離的小孢子培養(yǎng)的優(yōu)良純系作父本，經(jīng)4代回交轉(zhuǎn)育成植株生長(zhǎng)正常，開花結(jié)實(shí)性狀正常，配合力強(qiáng)的胞質(zhì)雄性不育系，并利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系配制出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的花椰菜雜種。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)雄性不育性受細(xì)胞質(zhì)控制，轉(zhuǎn)育容易，任何花椰菜自交系都可以作為他們的保持系；用游離的小孢子培養(yǎng)的純系作回交親本，回交4代性狀基本穩(wěn)定，穩(wěn)定的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系用組培快繁技術(shù)繁育，其特點(diǎn)是避免多代回交性狀退化，保持不育系的優(yōu)良性狀。育成的雄性不育系育性穩(wěn)定，不受環(huán)境條件影響，不育株率和不育度均能達(dá)100%；雄性不育系植株生長(zhǎng)發(fā)育正常，蜜腺發(fā)達(dá)，開花結(jié)實(shí)性狀正常，配合力強(qiáng)；雜交種的父本可用自交系，能在隔離區(qū)內(nèi)自然授粉，產(chǎn)量高，成本低，雜交率高，種子質(zhì)量有保證。育成的雄性不育系在生產(chǎn)制種中不會(huì)被剽竊。具體實(shí)施方式本發(fā)明用游離的小孢子培養(yǎng)方法育成的花椰菜純系DH36-5、DH19-1、DH32-2為輪回親本與歐洲利用生物技術(shù)修飾后的花椰菜胞質(zhì)不育源CMS2001DH、CMS2001B、CMS2001C進(jìn)行4-5代回交。可以將游離的小孢子培養(yǎng)兩年育成純系。可以獲得穩(wěn)定的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。上述轉(zhuǎn)育方法所得到的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系可以采用組培快繁技術(shù)進(jìn)行無(wú)性繁殖。上述轉(zhuǎn)育方法所得到的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系或組培快繁技術(shù)繁育的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系可以為母本，花椰菜自交系為父本進(jìn)行雜交獲得雜交種子，在1500米范圍內(nèi)無(wú)十字花科蔬菜區(qū)進(jìn)行雜交制種。實(shí)施例純系選育對(duì)優(yōu)良的雜交種進(jìn)行游離的小孢子培養(yǎng)，可以獲得大量的雙單倍體植株，經(jīng)田間綜合鑒定，選擇生長(zhǎng)旺盛，花球潔白，疏松，產(chǎn)量高，配合力強(qiáng)，親和指數(shù)高的株系，即DH36-5、DH32-2、DH19-1(表1)。表1純系主要經(jīng)濟(jì)性狀整開牛杭花球.平均單株代號(hào)齊展育病形顏梗松縱橫重(kg)度度期性狀色色緊徑徑DH36-5上6060上圓白綠松10151.0上上白白較DH32-26565圓綠白松較9150.9DH19-1上6870上圓白綠松11171.1細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的引進(jìn)與轉(zhuǎn)育2001年從歐洲引進(jìn)花椰菜經(jīng)生物技術(shù)修飾后的細(xì)胞質(zhì)雄性不育源CMS2001DH、CMS2001B、CMS2001C，經(jīng)田間鑒定選擇優(yōu)良的單株。用純系DH36-5為回交親本與CMS2001DH進(jìn)行4代回交轉(zhuǎn)育獲得花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄4性不育系CMS36-5DH。用純系DH32-2為回交親本與CMS2001B進(jìn)行4代回交轉(zhuǎn)育獲得花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS32-2B。用純系DH19-1為回交親本與CMS2001C進(jìn)行4代回交轉(zhuǎn)育獲得花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMS19-1C。同時(shí)可以采用高代自交系進(jìn)行轉(zhuǎn)育，但性狀穩(wěn)定明顯比純系轉(zhuǎn)育的慢，純系只要4代，而自交系要5-6代，得到一批花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的部分不育系性狀如表2。表2部分雄性不育系主要經(jīng)濟(jì)性狀<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>用以上育成的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系CMS36-5DH、CMS32-2B、CMS19-1C為母本，可以與花椰菜自交系1314、1422、1826進(jìn)行雜交，獲得雜交種子0606、0618、0625。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述根據(jù)歐洲花椰菜OgurDH不育源的優(yōu)勢(shì)，大量從歐洲引進(jìn)修飾后的胞質(zhì)雄性不育源，進(jìn)行田間綜合鑒定，篩選出苗期無(wú)黃化，植株生長(zhǎng)健壯，花球好，發(fā)育開花正常，蜜腺較發(fā)達(dá)，結(jié)實(shí)好的植株作為不育源。以游離小孢子培養(yǎng)的純系和高代自交系為回交親本進(jìn)行廣泛測(cè)交，篩選母本和父本，同時(shí)進(jìn)行多代回交，目標(biāo)是解決不育系的黃化問(wèn)題，優(yōu)化植株性狀，提高抗性等，使各性狀接近父本達(dá)到育種目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)利用。同時(shí)進(jìn)行測(cè)交，育成不同類型的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系，并進(jìn)行配合力測(cè)定，選育出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的雜種，應(yīng)用于生產(chǎn)。以上述方法育成的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系為母本，以優(yōu)良的花椰菜自交系為父本，以半輪配法進(jìn)行雜交配制組合，并進(jìn)行田間綜合鑒定，篩選出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的組合，并通過(guò)組合多點(diǎn)對(duì)比試驗(yàn)，育成優(yōu)良的雜種一代。雜交成果1、育成了一批花椰菜胞質(zhì)雄性不育系利用花椰菜OgurDH不育源，用以上方法轉(zhuǎn)育育成了一批不同類型的不育系，其非黃化的性狀是穩(wěn)定遺傳，不育系的不育株率、不育度均達(dá)100%，植株性狀接近其相應(yīng)的保持系，雜種優(yōu)勢(shì)明顯。2、保存了一批花椰菜種質(zhì)資源在花椰菜胞質(zhì)不育系轉(zhuǎn)育的同時(shí)，我們收集整理了國(guó)內(nèi)外的花椰菜種質(zhì)資源，通過(guò)鑒定、選擇，獲得了一批不同類型的種質(zhì)資源。同時(shí)進(jìn)行游離小孢子培養(yǎng)，獲得一批優(yōu)良純系。3、育成了3個(gè)早、中熟優(yōu)良組合經(jīng)配合力測(cè)定，田間綜合性狀鑒定和品比試驗(yàn)，篩選出0606、0618、0625三個(gè)優(yōu)良組合。其特征是株型緊湊、抗病、綠梗松花、品質(zhì)好、產(chǎn)量高，生育期分別為55天、60天、70天。4、用胞質(zhì)雄性不育系生產(chǎn)花椰菜雜交種，其要點(diǎn)如下(1)確定播種期，培育壯苗不育系母本組培苗在定植期前35天，將組培苗轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上，25天后將瓶苗移植到基質(zhì)中培養(yǎng)，5天后移出溫室，遮蔭條件下煉苗5天。父本根據(jù)成熟期安排播種期，早熟品種(60天以內(nèi))于9月中旬播種，中熟種(60-70天)于9月上旬播種。第一片真葉展開后間苗，長(zhǎng)到3片真葉時(shí)假植煉苗。(2)合理定植，加強(qiáng)田間管理選擇土地肥沃，排灌方便，前薦種植非十字花科蔬菜的地塊，1500米范圍內(nèi)無(wú)種植十字花科蔬菜。每畝種植3600株左右，母本與父本的比例為21。生長(zhǎng)期內(nèi)噴2次硼肥，滿足花椰菜對(duì)硼的需求。(3)嚴(yán)格選擇，及時(shí)切除花球在種株生長(zhǎng)期，注意淘汰病弱株。花球開始散時(shí)，切除部分葉球，一般留直徑為6cm2的花球。(4)調(diào)節(jié)花期，提高產(chǎn)量父本最好比母本早2天開花，對(duì)先抽苔的親本進(jìn)行打頂或噴N肥調(diào)節(jié)，后抽苔的噴P肥促進(jìn)開花。(5)及時(shí)采收，確保質(zhì)量種莢微黃，種子轉(zhuǎn)褐色時(shí)采收，不育系上的種子就是雜交種子。權(quán)利要求一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法，其特征在于用花椰菜純系為輪回親本與花椰菜胞質(zhì)不育源進(jìn)行4-5代回交。2.如權(quán)利要求1所述的一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法，其特征在于所述的花椰菜不育源是歐洲利用生物技術(shù)修飾后的細(xì)胞質(zhì)不育源CMS2001DH、CMS2001B、CMS2001C。3.如權(quán)利要求1所述的一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法，其特征在于所述的花椰菜純系為用游離的小孢子培養(yǎng)方法育成的純系DH36-5、DH19-1、DH32-2。4.如權(quán)利要求4所述的一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法，其特征在于所述的花椰菜純系選育的方法將游離的小孢子培養(yǎng)兩年育成純系。5.如權(quán)利要求1所述的一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育的不育系的應(yīng)用，其特征在于上述轉(zhuǎn)育方法所得到的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系用組培快繁技術(shù)進(jìn)行無(wú)性繁殖。6.如權(quán)利要求1或5所述的一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育的不育系的應(yīng)用，其特征在于上述轉(zhuǎn)育方法所得到的花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系或組培快繁技術(shù)繁育的花椰菜胞質(zhì)雄性不育系為母本，花椰菜自交系為父本進(jìn)行雜交獲得雜交種子。7.如權(quán)利要求6所述的一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育的不育系的應(yīng)用，其特征在于上述雜交方法在1500米范圍內(nèi)無(wú)十字花科蔬菜區(qū)進(jìn)行雜交。全文摘要本發(fā)明公開了一種花椰菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育方法及其不育系的應(yīng)用，其用花椰菜游離的小孢子培養(yǎng)的純系為輪回親本與歐洲花椰菜OgurDH胞質(zhì)不育源進(jìn)行4-5代回交，得到穩(wěn)定的不育系用組培快繁技術(shù)繁育，可以避免多代回交性狀退化。采用以上技術(shù)方案克服了OgurDH不育源在低溫條件下植株苗黃化，蜜腺不發(fā)達(dá)的缺陷，且保持其雄性不育系不受溫度變化的影響，不育株率、不育度為100％。植株生長(zhǎng)旺盛，蜜腺發(fā)達(dá)，開花結(jié)實(shí)正常，配合力強(qiáng)，在嚴(yán)格隔離區(qū)內(nèi)用其配制雜交種雜交率達(dá)100％，一代雜種生長(zhǎng)旺盛，抗病，品質(zhì)優(yōu)，產(chǎn)量高。文檔編號(hào)A01H1/02GK101810136SQ20101016657公開日2010年8月25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)明者方淑桂,朱朝輝,陳文輝申請(qǐng)人:福州市蔬菜科學(xué)研究所