專利名稱：一種應用化學誘導雄性不育進行油菜雜種改良的方法
技術領域：
本發明屬農業領域的油菜雜種優勢利用，涉及細胞質雄性不育(CMS)、細胞核雄性不育(GMS)、自交不親和系(SI)以及化學誘導雄性不育等雜種的雜交改良方法。
背景技術：
一、油菜化學雜交劑(CHA)國內外的研究概況油菜實施化學誘導雄性不育(又稱化學殺雄)進行雜種優勢利用是一種先進的育種技術，它比CMS、GMS利用雜種優勢更快速、更安全、更高效。但這項技術的關鍵是首先要研制出一種良好的化學雜交劑(Chemical hybridization agents簡稱CHA)又稱化學殺雄劑，其次是科學的使用方法。1950年國外的Moore和Naylor最早報道了植物生長調節劑(Plant growth Regulator簡稱PGR)馬來酰肼(MH)誘導玉米產生雄性不育的情況,從此開創了化學雜交劑使用的歷史。20世紀七十年代，國外一些公司開始致力于研究CHA的開發，使CHA的應用進入了大面積試用或接近于商業制種的階段。Banga S S et al 1983年和1984年分別報道了乙烯利和氯乙烯磷酸對印度芥菜型油菜的殺雄效果。2007年印度Vandana singh S.V.S.Challhan報導了對芥菜型油菜品種pusa bold植株噴灑surl excel可引起花粉不育達94.6% 100%。我國從20世紀七十年代開始，以湖南農業大學官春云院士為領導的科研團隊，先從化學殺雄藥物篩選入手，進行了全方位和較系統的深入研究，成功地篩選出殺雄劑I號，并育成了兩個強優勢的雜種“湘雜油I號”和“湘雜油6號”，在生產上推廣3400多萬畝，取得了顯著的社會經濟效益。近年來 ，我國化殺育種研究空前活躍，研制和篩選了一批化學雜交劑，在生產上試驗、試用和推廣。這些化學雜交劑除殺雄劑I號外，還有化殺靈WP、EN、EXP、BHL和SX-1等。其中SX-1和化殺靈WP已進入實用化階段，在CMS的微粉控制和直接殺雄配制雜交種方面使用面積愈來愈大。特別是SX-1在CMS制種中誘導雄性不育，進行初花期微粉控制，推廣面積達6724hm2，提高制種純度5 I O個百分點，取得了良好的效果。同時，我們用SX-1誘導雄性不育直接配制的雜交種，從2008年到2011年，通過省審的和國審的新品種達8個之多。二、SX-1化學雜交劑的篩選和應用技術研究九十年代中期，我們就開始了化殺育種途徑的研究以及化學雜交劑的篩選。一般認為一個好的化學雜交劑應具有殺雄徹底、用量較小、成本低廉，無毒副作用等特點。根據這個要求我們篩選了數十種具有殺雄能力的化合物及其衍生物，在油菜上進行雄性不育誘導試驗，結果發現我們稱為“SX-1”的化學雜交劑組合物符合上述目標，并于2003年申請了國家發明專利，2006年獲得專利權(ZL03105 389.0)。目前SX-1化學雜交劑在油菜育種領域主要應用在以下四個方面:2.1用于常規雜交:用6mg / kg左右濃度的SX-1對計劃作常規雜交組合的母本在苔高20cm左右時進行噴霧或涂莖，當其母本分枝上的花出現不育時，整序雜交，可省去人工去雄而提高雜交功效2 3倍，同時還不會出現雜交時因人工去雄不徹底或去雄過程中花粉破裂而導致自交結實的不良現象。2.2用于CMS微粉的消除目前在生產上應用的CMS系，基本上都屬低溫敏感型，即在初花期低溫條件下，往往出現微粉自交影響雜交制種純度，而采用SX-1化學誘導和栽培措施共同調控，制種純度可達到90-95%。據我們試驗，如單獨用SX-1化學誘導，可提高制種純度5-10個百分點。從2004年以來，我們已在6724hm2制種地上進行了應用，取得了良好的效果。2.3用于直接配制雜交種當我們選出了高含油量的核心種質，或具有某種特異性狀的高油、耐病、抗倒、早熟、高產等純系材料時，可用SX-1化學雜交劑，對其母本直接誘導雄性不育，直接配制雜交種。2.4用于GMS制種不育系中正常花株花粉的消除無論單隱性核不育或雙隱性核不育，在雜交制種時，都會在不育株行中出現50%左右的正常花株，不僅要用人工進行多次拔除，而且還要運出田間，以防花粉污染，由于這項工作費工費時，同時還由于人的工作質量直接影響制種純度，所以用化學雜交劑誘導除省工保質外，還有一個最大的優點，就是將50%須拔除的正常花株誘導成不育株，配制成雜交種，可使雜種產量提高20 % 30 %。

發明內容

本發明的目的，在于解決一個生產上應用較好的但又存在一定缺點的油菜雜交種的改良方法問題。本發明實施例是這樣實現的，一種CHA SX-1實施雄性不育誘導的方法，當油菜雜交種花粉母細胞發育的單核期，其形態上表現苔高20cm左右,主花序最大花蕾1.5 2.5mm時實施第一次施藥，濃度為6mg / kg ;第一次施藥后12 15天進行第二次施藥,濃度為7mg/kg左右，兩次施藥劑量均為345kg/hm2。進一步，所述方法采用機械化施藥，通過兩次施藥實現雜交種從始至終達到雄性不育。進一步，所述方法用于細胞質雄性不育(CMS)、細胞核雄性不育(GMs)、自交不親和系(SI)和化殺雜交種。進一步，所述的授粉系與通過用SX-1對雜交種誘導所得不育系雜交可使新雜交種中獲得50%的授粉系的優良性狀基因，授粉系的優良性狀越好，則改良的效果越好。進一步，用于改良的授粉系的優良性狀要能克服雜種的不良性狀，并通過雜交將授粉系的優良性狀基因導入雜交種中，獲得適應性強的三交種。進一步，所述的三交種不僅有原雜交種的兩套基因，同時又獲得了一套授粉系的基因，基因越多，對環境的適應性越強，由此可得該三交種比原雜種有更強的適應性和豐產穩產性。本發明將具有較多優良性狀基因的授粉系與具有某種缺點的優良雜交種被誘導成的不育系雜交，可在新雜交種中獲得50%的授粉系的優良性狀基因，使新雜交種比原雜交種有較多的優良性狀而達到改良的目的。原雜交種一般具有兩套親本系基因，如再加上新導入的一套授粉系基因，則育成的三交種應具有三套基因，所以新雜交種應比原雜交種具有較強的適應性和豐產穩產性。同時本發明還提出了具體實施雜交誘導改良的方法問題。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明實施例提供了一種油菜CMS、GMS、SI和化殺等雜交種性狀改良的方法，對雜交種用自有的專利CHA (Chemical hybridization agent簡稱CHA) SX-1實施雄性不育系誘導，用具有與雜種不良性狀互補的品種作授粉系與其雜交而實現雜交品種改良的目的；用于改良的授粉系的優良性狀要能克服雜種的不良性狀，且優點盡可能多，而缺點盡量少，可通過雜交使獲得的新雜交種有50%的優良性狀基因來自授粉系，不僅改良力度大，而且能以獲得適應性強的三交種。所述的CMS、GMS、S I和化殺雜交種等，其內容非常廣泛，均可對其實施性狀改良;所述的授粉系，內容也極廣泛，凡具有性狀極其優良的品種(系)即可作授粉系。通過與雜交種被誘導的不育系雜交可將授粉系的優良性狀基因導入被改良的雜交種中。授粉系的優良性狀越好，則 改良的效果越好。所述的三交種不僅有原雜交種的兩套基因，同時又獲得了一套授粉系的基因，基因越多，一般對環境的適應性越強，由此可得該三交種比原雜種有更強的適應性和豐產穩產性。所述的CHA SX-1實施雄性不育誘導的方法主要是:當油菜雜交種花粉母細胞發育的單核期形態上表現苔高20cm左右，主花序最大花蕾1.5 2.5mm時實施第一次施藥，濃度為6mg / kg ;第一次施藥后12 15天進行第二次施藥,濃度為7mg / kg左右,兩次施藥劑量均為345kg / hm2。機械噴藥由于霧化程度高，噴施均勻度好，所以劑量可較大幅度下降，則藥液濃度可做相應調正。本發明的目的，在于解決一個生產上應用較好但又存在一定缺點的油菜雜交種的改良方法問題。其雜種改良的范圍包括CMS、GMS、SI或化殺雜交種等。實踐證明用CHASX-1對雜交種實施誘導雄性不育，再用授粉系雜交改良，比選育一個新的雜交種更快速、更高效，所以該發明具有重要的科學價值和生產應用價值。


圖1是本發明實施例提供的細胞質雄性不育(CMS)雜種改良的方法的流程圖；圖2是本發明實施例提供的雙隱性細胞核雄性不育(GMS)雜種改良的方法的流程圖。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種CHA SX-1實施雄性不育誘導的方法，其特征在于，當油菜雜交種花粉母細胞發育的單核期，其形態上表現苔高20cm左右,主花序最大花蕾1.5 2.5mm時實施第一次施藥，濃度為6mg / kg ;第一次施藥后12 15天進行第二次施藥,濃度為7mg / kg左右，兩次施藥劑量均為345kg / hm2。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法采用機械化施藥，通過兩次施藥實現雜交種從始至終達到雄性不育。
3.按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于細胞質雄性不育(CMS)、細胞核雄性不育(GMS)、自交不親和系(SI)和化殺雜交種。
4.按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的授粉系與通過用SX-1對雜交種誘導所得不育系雜交可使新 雜交種中獲得50%的授粉系的優良性狀基因，授粉系的優良性狀越好，則改良的效果越好。
5.按權利要求1所述的方法，其特征在于，用于改良的授粉系的優良性狀要能克服雜種的不良性狀，并通過雜交將授粉系的優良性狀基因導入雜交種中，獲得適應性強的三交種。
6.按權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的三交種不僅有原雜交種的兩套基因，同時又獲得了一套授粉系的基因，基因越多，對環境的適應性越強，由此可得該三交種比原雜種有更強的適應性和豐產穩產性。
全文摘要
本發明公開了一種油菜CMS、GMS、SI和化殺等雜交種性狀改良的方法，對雜交種用自有的專利化學雜交劑SX-1實施雄性不育誘導，用具有與雜種不良性狀互補的品種作授粉系與其雜交而實現品種改良的目的；用作改良的授粉系的優良性狀不僅要能克服雜種的不良性狀，而且優點盡可能多，而缺點盡量少，并且通過雜交使新雜交種中獲得了50％的授粉系的優良性狀基因，不僅改良力度大，而且能以獲得適應性強的三交種。
文檔編號A01H1/06GK103081798SQ201210458549
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者李殿榮, 任軍榮, 張智, 曹永紅, 楊建利, 李永紅, 田建華 申請人:陜西省雜交油菜研究中心