菜心細胞質雄性不育系的選育、繁殖和制種方法
【專利摘要】本發明公開了一種菜心細胞質雄性不育系的選育方法，它包括以下步驟：1）利用芥菜型油菜細胞質雄性不育材料hau?CMS為母本，以菜心常規品種“四九菜心”為父本，進行遠緣雜交，分離雜交株并胚挽救培養后移栽大田獲得種間雜種F1；2）選擇種間雜種F1中的不育株為母本,以“四九菜心”為輪回親本連續回交5代，得到菜心細胞質雄性不育系1301A。本發明選育得到的菜心細胞質雄性不育系，具有不育性穩定徹底，不受環境影響以及葉片不黃化等特點；連續5年10代種植并進行育性鑒定，該不育系的不育度和不育株率均為100%。
【專利說明】菜心細胞質雄性不育系的選育、繁殖和制種方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于蔬菜雜交育種【技術領域】，具體涉及一種菜心細胞質雄性不育系的選育、繁殖和制種方法。
【背景技術】
[0002]十字花科蔬萊雜種優勢明顯，雜種優勢利用的主要途徑為自交不親和性和雄性不育性，其中細胞質雄性不育是理想的授粉控制系統。通過利用不同來源的雄性不育類型，選育在不同光照和不同溫度條件下表現穩定徹底的菜心胞質雄性不育系，并加以繁育和利用，配制出綜合性狀優良的雄性不育雜種一代。十字花科蔬菜雜種一代利用工作已廣泛地開展，特別是在亞洲國家，如中國、日本和韓國等，目前采用自交不親和系或自交親和系的方法進行雜種一代生產居多，但是該方法存在著不親和系人工蕾期授粉成本高，繁殖困難，自交多代易發生雙親生活力衰退和后代容易出現假雜種等問題。而利用細胞質雄性不育系制種，可以避免人工去雄，獲得高純度的雜交后代。目前生產上利用的菜心細胞質雄性不育系類型主要為油菜波里馬細胞質雄性不育(pol CMS)和蘿卜胞質雄性不育(ogu CMS),但油菜波里馬細胞質雄性不育(pol CMS)存在不育性不穩定，受不良溫度影響易出現花粉量少、種子純度低的缺點；ogu CMS存在低溫黃化及蜜腺退化等缺點，因此挖掘和創制新的細胞質雄性不育類型，解決細胞質單一問題，拓寬現有種質資源，具有重要的意義。
[0003]Pol CMS是華中農業大學傅廷棟1972年發現，在油菜以及十字花科蔬菜中廣泛利用，彭謙等利用甘藍型油菜雄性不育系湘油A的雄性不育株作為不育源母本，用四九-19號菜心為父本,育成了菜心異源胞質雄性不育系002-8-20A及其保持系。自0gural968年發現ogu CMS以來，國內外學者對該不育材料進行了大量的回交轉育，目前已轉育到油菜、甘藍、白菜、青花菜等十字花科蔬菜中。方智遠1998年從美國引進CMS625、CMS629等6份新改良后的Ogu CMS材料，并用30余份甘藍自交系和20余份青花菜自交系進行轉育，CMS625、CMS629轉育來的回交后代表現低溫下葉片不黃化、不育花正常開放等優點，具有較好的應用前景。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是克服現有菜心細胞質雄性不育系的不足，提供一種新的不育性穩定的菜心細胞質雄性不育系的選育方法，以及該菜心細胞質雄性不育系的繁殖、制種方法，為蔬菜雜交品種提供新的種質資源。
`[0005]本發明利用 申請人:已經公開的芥菜型油菜細胞質雄性不育材料hauCMS及其不育性穩定、徹底和不受環境影響等優點，通過與菜心常規品種“四九菜心”遠緣雜交和連續回交，獲得不育性穩定的菜心細胞質雄性不育系1301A，在秋冬季隔離條件下繁殖菜心細胞質雄性不育系1301A，并將它與“早優I號”雜交，獲得高純度的菜心細胞質雄性不育雜交品種。
[0006]本發明通過以下技術方案得以實現:[0007]—種菜心細胞質雄性不育系的選育方法，包括以下步驟:
[0008](I)利用芥菜型油菜細胞質雄性不育材料hau CMS為母本，以菜心自交不親和系“四九菜心”為父本，進行遠緣雜交，分離雜交株的種胚并置于MS固體培養基中，然后置于25°C培養室內，用1000~15001x光每天照射14h培養，待植株長出4_5片真葉后移栽大田，獲得種間雜種F1 ； [0009](2)選擇種間雜種F1中的不育株為母本，以“四九菜心”為輪回親本連續回交5代，得到菜心細胞質雄性不育系1301A。
[0010]所述的菜心細胞質雄性不育系的繁殖、制種方法是:隔離條件下，采用菜心細胞質雄性不育系1301A為母本，“四九菜心”為父本，按照父本:母本的行比為1: 4~5的比例，繁殖所述的菜心細胞質雄性不育系1301A ;用繁殖得到的100%不育度的菜心細胞質雄性不育系1301A為母本，以“早優I號”為父本，在隔離條件下，按照父本:母本的行比為I: 4~5的比例，進行雜交制種，獲得高純度的菜心細胞質雄性不育雜交品種。
[0011]本發明的有益效果是:
[0012]1、本發明的菜心細胞質雄性不育系具有不育性穩定的特點，且不受環境(如低溫或高溫)和光照的影響，在甘肅蘭州和湖北武漢連續5年10個世代種植并進行育性鑒定，該不育系的不育度和不育株率均為100%。
[0013]2、克服了現有技術中存在的親本(不育系)純度不高、苗期黃化、蜜腺不發達以及微量花粉等缺陷。
[0014]3、采用本發明選育的菜心細胞質雄性不育系雜交制種程序簡單(避免人工去雄，省工省時)，雜交品種純度高(利用的不育系不育度為100%)，優勢明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:是本發明的技術路線圖。
[0016]圖2:是芥菜型油菜細胞質雄性不育系hau CMS花器官圖。
[0017]圖3:是本發明選育的菜心細胞質雄性不育系的花器官圖。
[0018]圖4:是菜心保持系“四九菜心”花器官圖。
[0019]圖5:是hau CMS不育相關的特異線粒體基因orf288的PCR檢測圖。
[0020]圖6:是菜心細胞質雄性不育系與父本雜交的Fl單株圖。
[0021]圖7:是菜心細胞質雄性不育系和保持系“四九菜心”的花藥發育細胞學觀察。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發明進行詳細說明。
[0023]實施例1菜心細胞質雄性不育系的選育
[0024](I)用芥菜型油菜細胞質雄性不育材料hau CMS (已在申請號為200510086942.7的中國發明專利公開，該種子已于2005年11月12日在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏號為:CCTCC N0:P200504)作母本，保持系“四九菜心”(該育種材料的種子已于申請日前公開銷售)作父本遠緣雜交，采用胚挽救方法培養，移栽大田得到種間雜種F1 ；
[0025](2)用步驟(1)得到的種間雜種F1作母本與保持系菜心“四九菜心”雜交，離胚培養得到菜心BClF1 ；[0026](3)用步驟(2)所獲得的菜心BClF1作母本與保持系“四九菜心”雜交，離胚培養得到菜心BC2F:；
[0027](4)用步驟(3)獲得的菜心BC2h作母本，以保持系“四九菜心”作輪回親本連續回交四代，得到菜心細胞質雄性不育系1301A。
[0028]胚挽救方法:
[0029]I)用芥菜型油菜細胞質雄性不育系hau CMS為母本，以父本“四九菜心”為父本進行遠緣雜交，得到種間雜種F1 ；
[0030]2)從生長15-20天后的種間雜種F1植株上取角果，將隆起的子房于4°C保存；
[0031]3)在超凈工作臺上用70%的乙醇溶液處理角果5分鐘；
[0032]4)再用0.1 %的升汞溶液處理角果15分鐘；
[0033]5)用滅菌的蒸餾水洗滌角果三次，每次5分鐘左右；
[0034]6)用消毒好的解剖針或鑷子剝離種胚；
[0035]7)將消毒好的胚放在預先配制的MS固體培養基中，置于25°C培養室內，光照強度1000-15001x，每天光照14h，經過大約30天培養即得到組織培養苗，最后將獲得的組培苗適時移栽到大田中。
[0036]MS培養基的配制:
[0037]在三角錐形瓶中裝如下的培養基:MS基本培養基(Murashige T, skoog F，1962，A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culturecultures physiol plantl5:473-479),附加 6-BA1.5mg/L, ΝΑΑ0.05mg/L,鹿糖 30.0g/L,瓊脂7.0g/L,加水至1L，調pH5.9-6.0。按常規方法(121°C，高壓蒸汽滅菌30分鐘)滅菌，滅菌后從滅菌鍋中取出三角錐形瓶，平放在實驗臺上使其冷卻凝固備用。
[0038]該不育源為新型芥菜型油菜雄性不育材料hau CMS,國內外沒有報道。
[0039]實施例2菜心細胞質雄性不育系1301A的繁殖、制種
[0040]在中國湖北武漢冬播(每年的11月底至12月初)或中國甘肅蘭州夏播(每年的5月)隔離條件下，采用菜心細胞質雄性不育系1301A為母本，“四九菜心”為父本，按父本:母本為1:4的行比(行的數量比)繁殖所述的菜心細胞質雄性不育系1301A，其他栽培管理與普通菜心菜的繁殖相同。
[0041]將繁殖后菜心細胞質雄性不育系1301A與“早優I號”雜交，得到菜心細胞質雄性不育雜交品種。
[0042]表1菜心細胞質雄性不育系1301A與新型芥菜hau CMS的表型比較
【權利要求】
1.一種菜心細胞質雄性不育系的選育方法，其特征在于包括以下步驟: (1)利用芥菜型油菜細胞質雄性不育材料hauCMS為母本，以菜心自交不親和系“四九菜心”為父本，進行遠緣雜交，分離雜交株的種胚并置于MS固體培養基中，然后置于25°C培養室內，用1000~15001x光每天照射14h培養，待植株長出4_5片真葉后移栽大田，獲得種間雜種F1 ； (2)選擇種間雜種F1中的不育株為母本，以“四九菜心”為輪回親本連續回交5代，得到菜心細胞質雄性不育系1301A。
2.—種菜心細胞質雄性不育系的繁殖、制種方法，其特征在于:隔離條件下，采用菜心細胞質雄性不育系1301A為母本，“四九菜心”為父本，按照父本:母本的行比為1: 4~5的比例，繁殖所述的菜心細胞質雄性不育系1301A ； 用繁殖得到的100%不育度的菜心細胞質雄性不育系1301A為母本，以“早優I號”為父本，在隔離條件下，按照父本:母本的行比為1: 4~5的比例，進行雜交制種，獲得高純度的菜心細胞質雄性不育雜交品種。 其中，所述菜心細胞質雄性不育系是按照以下步驟選育得到的: (1)利用芥菜型油菜細胞質雄性不育材料hauCMS為母本，以菜心自交不親和系“四九菜心”為父本，進行遠緣雜交，分離雜交株的種胚并置于MS固體培養基中，然后置于25°C培養室內，用1000~15001x光每天照射14h培養，待植株長出4_5片真葉后移栽大田，獲得種間雜種F1 ； (2)選擇種間雜種F1中的不育株為母本，以“四九菜心”為輪回親本連續回交5代，得到菜心細胞質雄性不育系13`01A。
【文檔編號】A01H1/02GK103548672SQ201310540992
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】萬正杰, 張甜, 徐躍進, 李金萍, 劉利艷, 袁貞貞, 馬智宏, 許乃凡 申請人:華中農業大學