一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法
【專利摘要】本發明公開了一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法，本發明用于特定純合兩用系的同型臨時完全保持系選育，利用雜合型不育株在一定高溫脅迫處理后產生的可育花粉，與特定純合兩用系中的不育株進行回交選育而成，與傳統選育方法相比，顯著減少回交次數，大大縮短選育時間；每次回交所用的花粉都是雜合型不育株提供的，回交目的性強；選育效果和時間與分子標記輔助選育方法相當。
【專利說明】 —種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于油菜品系選育領域，尤其涉及一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法。

【背景技術】
[0002]隱性上位互作核不育是油菜雜種優勢利用的一種重要途徑，該利用途徑已于2003年獲得國家技術發明專利(ZL97125803.1)，該專利方法成功實現油菜隱性核不育純合兩用系、臨時完全保持系和恢復系三系配套制種，制種時首先用純合兩用系中的不育株與臨時完全保持系生產全不育系，再用全不育系和恢復系生產雜交種。
[0003]在育種過程中，臨時完全保持系與純合兩用系往往通過不同途徑育成，二者除了相關育性基因差異外，其他性狀也不盡相同。這樣通過純合兩用系、臨時完全保持系和恢復系生產出來的雜交種實際上是三交種。三交種的整齊度沒有單交種好，在生產上容易被種子經營企業和農民認為種子純度差而難以接受。
[0004]同型臨時完全保持系是臨時完全保持系的一種，其特點是與相應的純合兩用系是近等基因系，理論上除了相關育性基因差異外，其它性狀應相同或基本相同。利用同型臨時完全保持系和純合兩用系生產出來的全不育系，與其雙親均為近等基因系。這樣的全不育系再與恢復系雜交，生產出來的雜交種實為單交種，整齊度高，容易被種子經營企業和農戶接受。因此，在實際應用中同型臨時完全保持系比一般臨時完全保持系更加重要。
[0005]同型臨時完全保持系的選育方法很多，目前主要有兩種策略:一是對于現有的純合兩用系，或先育成純合兩用系，然后用純合兩用系中不育株做輪回親本與臨時完全保持系回交，一般回交8代以上就可以育成該純合兩用系的同型臨時完全保持系，其特點是適合選育特定純合兩用系的同型臨時完全保持系，而且根據每一次回交后代的育性，可以測定所選單株的保持率，選擇目的性強；缺點是選育時間太長，需要20個以上世代，其技術路線見圖1 ;二是構建一個具有各種育性相關基因型，并且符合育種目標的群體，從中同時選育出純合兩用系和同型臨時完全保持系，其特點是純合兩用系和同型臨時完全保持系可以同時選育，效率高；難點是選育過程中需要通過測交或者分子標記技術檢測，確保目標基因型不能丟失，在實踐中往往采用分子標記技術，結合背景選擇和前景選擇大大提高選擇效率，但是室內分子標記工作量非常大。其中圖1為傳統選育方法流程圖，其效果為經8次以上回交，20個以上世代，其后代性狀接近輪回親本(92.5%)0
[0006]油菜隱性上位互作核不育系統中有兩種基因型不育株，即純合兩用系中不育株基因型是純合的，為純合型不育株；全不育系基因型是雜合的，為雜合型不育株。這兩種類型不育株不育性對溫度的敏感性存在差異，在較低溫度下，兩種類型不育株均表現徹底不育，難以區分；而在一定高溫脅迫處理下，純合型不育株的不育性比雜合型不育株的不育性更加穩定。根據這個現象可以鑒定出這兩種不育株的基因型，并已申報國家技術發明專利(201410231271.8)。
[0007]進一步研究表明雜合型不育株在一定高溫脅迫處理后可產生一定的可育花粉，并具有一定的自交結實性，該特性被應用于本發明中。


【發明內容】

[0008]本發明的目的是提供一種油菜隱性核不育特定純合兩用系的同型臨時完全保持系選育方法。
[0009]為了實現上述目的本發明采用如下技術方案:
[0010]一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0011](I)、油菜純合兩用系和臨時完全保持系正常季節大田種植；
[0012](2)、花期用純合兩用系中不育株作為母本，與臨時完全保持系作為父本進行雜交；
[0013](3)、收獲上述雜交種子F1 ；
[0014](4)、第二年或第二季將雜交種子F1和純合兩用系正常季節大田種植；
[0015](5)、匕單株現蕾期移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0016](6)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34_36°C的光照條件下處理14-16小時；
[0017](7)、上述高溫脅迫處理后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田；
[0018](8)、待不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交；
[0019](9)、收獲上述回交一代種子BC1 ；
[0020](10)、第三年或第三季將回交一代種子BC1和純合兩用系正常季節大田種植；
[0021](11)、從BC1選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0022](12)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34_36°C的光照條件下處理14-16小時后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm左右，株距40cm左右；
[0023](13)、待部分不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交；
[0024](14)、收獲上述回交二代種子BC2 ；
[0025](15)、第四年或第四季將回交二代種子BC2和純合兩用系正常季節大田種植；
[0026](16)、從BC2選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0027](17)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34_36°C的光照條件下處理14-16小時后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm左右，株距40cm左右；待部分不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交；
[0028](18)、收獲上述回交三代種子BC3 ；
[0029](19)、第五年或第五季將回交三代種子BC3正常季節大田種植；
[0030](20)、從BC3選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0031](21)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34_36°C的光照條件下處理14-16小時；
[0032](22)、高溫脅迫處理后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距60cm左右，株距60cm左右；
[0033](23)、在不育株開花前1-2天，用長40cm左右、寬40cm左右、高100_150cm的長方體狀無紡布袋將油菜套住，內用支架撐起，以利其中油菜生長自交結實，布袋下部與地面平齊，阻止昆蟲進入，防止生物學混雜，每株套I個無紡布袋；
[0034](24)、在套袋30天左右后去除無紡布袋，并把多余的花蕾去除；
[0035](25)、按單株單收單脫收獲BC3F2 ；
[0036](26)、第六年或第六季將上一代收獲的不育單株自交種子BC3F2種成株系，在最傾向于純合兩用系的株系中再選擇最傾向于純合兩用系的可育單株套袋自交；
[0037](27)、根據目標純合兩用系的品質和外觀要求，對上述可育單株自交后代再進行篩選，從中決選出目標純合兩用系的冋型臨時完全保持系。
[0038]所述的一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法，其特征在于:步驟
(7)中將不育株移栽大田，栽成行距40cm左右，株距40cm左右。
[0039]工作原理:
[0040]研究發現油菜隱性上位互作核不育系統中雜合型不育株在一定高溫脅迫處理后，可產生一定的可育花粉，并具有一定的自交結實性。根據這一特性，在利用純合兩用系作輪回未本，一般臨時完全保持系作為供體未本來選育純合兩用系的冋型臨時完全保持系時，首先用純合兩用系中的不育株和一般臨時完全保持系雜交，雜交后代為雜合型不育株；雜合型不育株經一定高溫脅迫處理后產生可育花粉，用可育花粉對目標純合兩用系中的不育株花朵進行授粉，從而完成回交一代。根據相關遺傳理論，回交一代全部是不育株，理論上其中一半植株為純合型不育株，另一半植株為雜合型不育株。選擇傾向純合兩用系的不育株經同樣高溫脅迫處理，其中雜合型不育株又可以產生可育花粉，可以完成回交二代。用同樣的方法，繼續回交?；亟?代性狀接近純合兩用系90%以上。
[0041]根據相關遺傳理論，雜合型不育株自交后代中可育株基因型為臨時完全保持系的基因型?；亟?代以上群體經一定高溫脅迫處理后，從其中雜合型不育株自交后代的可育株群體中就可以選育出隱性核不育同型臨時完全保持系。
[0042]參見圖2為本發明選育方法流程圖，其效果為經3次以上回交，6個以上世代，其后代性狀接近輪回親本(93.8%)。
[0043]本發明的有益效果:
[0044]該方法針對油菜隱性核不育特定純合兩用系的同型臨時完全保持系選育，利用雜合型不育株在一定高溫脅迫處理后會產生一定的可育花粉并具有一定的自交結實性這一特性，結合回交選育方法，經3次以上回交，6個以上世代，就可以育成特定純合兩用系的同型臨時完全保持系。與其傳統選育方法相比，顯著減少回交次數，大大縮短選育時間；每次回交所用的花粉都是雜合型不育株提供的，回交目的性強。選育效果和時間與分子標記輔助選育方法相當。該方法操作簡單，結果可靠，易于推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1為傳統選育方法流程圖；
[0046]圖2為本發明方法流程圖。

【具體實施方式】
[0047]一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法，包括以下步驟:
[0048](I)、油菜純合兩用系和臨時完全保持系正常季節大田種植；
[0049](2)、花期用純合兩用系中不育株作為母本，與臨時完全保持系作為父本進行雜交；
[0050](3)、收獲上述雜交種子F1 ；
[0051](4)、第二年或第二季將雜交種子F1和純合兩用系正常季節大田種植；
[0052](5)、F1單株現蕾期移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0053](6)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在35°C的光照條件下處理15小時；
[0054](7)、上述高溫脅迫處理后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm，株距 40cm ；
[0055](8)、待不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交；
[0056](9)、收獲上述回交一代種子BC1 ；
[0057](10)、第三年或第三季將回交一代種子BC1和純合兩用系正常季節大田種植；
[0058](11)、從BC1選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0059](12)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在35°C的光照條件下處理15小時后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm，株距40cm ；
[0060](13)、待部分不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交；
[0061](14)、收獲上述回交二代種子BC2 ；
[0062](15)、第四年或第四季將回交二代種子BC2和純合兩用系正常季節大田種植；
[0063](16)、從BC2選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0064](17)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在35°C的光照條件下處理15小時后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm，株距40cm ；待部分不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交；
[0065](18)、收獲上述回交三代種子BC3 ；
[0066](19)、第五年或第五季回交三代種子BC3正常季節大田種植；
[0067](20)、從BC3選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田；
[0068](21)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在35°C的光照條件下處理15小時；
[0069](22)、高溫脅迫處理后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距60cm，株距60cm ；
[0070](23)、在不育株開花前1-2天，用長40cm、寬40cm、高100_150cm的長方體狀無紡布袋將油菜套住，內用支架撐起，以利其中油菜生長自交結實，布袋下部與地面平齊，阻止昆蟲進入，防止生物學混雜，每株套I個無紡布袋；
[0071](24)、在套袋30天后去除無紡布袋，并把多余的花蕾去除；
[0072](25)、按單株單收單脫收獲BC3F2 ；
[0073](26)、第六年或第六季將上一代收獲的不育單株自交種子BC3F2種成株系，在最傾向于純合兩用系的株系中再選擇最傾向于純合兩用系的可育單株套袋自交；
[0074](27)、根據目標純合兩用系的品質和外觀要求，對上述可育單株自交后代再進行篩選，從中決選出目標純合兩用系的冋型臨時完全保持系。
[0075]實驗結果如表1、表2、表3所不。
[0076]表I $、BC1, BC2世代部分雜合型不育株高溫脅迫處理后與純合兩用系中不育株雜交后代育性表現
[0077]

【權利要求】
1.一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、油菜純合兩用系和臨時完全保持系正常季節大田種植； (2)、花期用純合兩用系中不育株作為母本，與臨時完全保持系作為父本進行雜交； (3)、收獲上述雜交種子F1； (4)、第二年或第二季將雜交種子F1和純合兩用系正常季節大田種植； (5)^F1單株現蕾期移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田； (6)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34-36°C的光照條件下處理14-16小時； (J)、上述高溫脅迫處理后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田； (8)、待不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交； (9)、收獲上述回交一代種子BC1； (10)、第三年或第三季將回交一代種子BC1和純合兩用系正常季節大田種植； (11)、從BC1選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田； (12)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34-36°C的光照條件下處理14-16小時后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm左右，株距40cm左右； (13)、待部分不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交； (14)、收獲上述回交二代種子BC2； (15)、第四年或第四季將回交二代種子BC2和純合兩用系正常季節大田種植； (16)、從BC2選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田； (17)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34-36°C的光照條件下處理14-16小時后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距40cm左右，株距40cm左右；待部分不育株出現可育花粉時，用可育花粉給純合兩用系中不育株花朵授粉進行回交； (18)、收獲上述回交三代種子BC3； (19)、第五年或第五季將回交三代種子BC3正常季節大田種植； (20)、從BC3選擇傾向純合兩用系的單株，現蕾期將其移入帶有底孔的盆缽，每盆一株，油菜連同盆缽一起栽入大田； (21)、抽薹期將帶盆缽的不育株放置人工氣候室或光照培養箱里，控制在34-36°C的光照條件下處理14-16小時； (22)、高溫脅迫處理后，隨即去除盆缽，將不育株移栽大田，栽成行距60cm左右，株距60cm左右； (23)、在不育株開花前1-2天，用長40cm左右、寬40cm左右、高100-150cm的長方體狀無紡布袋將油菜套住，內用支架撐起，以利其中油菜生長自交結實，布袋下部與地面平齊，阻止昆蟲進入，防止生物學混雜，每株套I個無紡布袋； (24)、在套袋30天左右后去除無紡布袋，并把多余的花蕾去除； (25)、按單株單收單脫收獲BC3F2； (26)、第六年或第六季將上一代收獲的不育單株自交種子BC3F2種成株系，在最傾向于純合兩用系的株系中再選擇最傾向于純合兩用系的可育單株套袋自交； (27)、根據目標純合兩用系的品質和外觀要求，對上述可育單株自交后代再進行篩選，從中決選出目標純合兩用系的冋型臨時完全保持系。
2.根據權利要求1所述的一種油菜隱性核不育同型臨時完全保持系的選育方法，其特征在于:步驟(7 )中將不育株移栽大田，栽成行距40cm左右，株距40cm左右。
【文檔編號】A01H1/02GK104160951SQ201410406806
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】吳新杰, 陳鳳祥, 胡寶成, 李強生, 江瑩芬, 榮松柏, 梅新全 申請人:安徽省農業科學院作物研究所