本發明涉及甘藍型油菜育種領域，具體涉及一種借助熱激處理技術選育具有相同遺傳背景的油菜隱性核不育臨保系和純合不育系的方法。
背景技術：
：甘藍型油菜隱性上位互作核不育是由陳鳳祥發現并提出了兩型系、臨保系和恢復系的三系利用模式。該不育系同具有不育性徹底、穩定和恢復源廣的優點，避免了細胞質雄性不育材料普遍存在的微量花粉問題，同時克服了“兩系法”核不育系統制種時需拔除50％可育株的難題。最初的研究認為該不育系統的育性受2對重疊隱性不育基因和1對隱性上位抑制基因互作控制(陳鳳祥等，作物學報，1998)。最新研究發現，其育性是由2個獨立的基因位點ms3和ms4控制的，其中ms3位點有兩個等位基因，ms3為顯性抑制基因、ms3為隱性基因，二者的顯隱性關系為ms3>ms3；ms4位點存在3個復等位基因，ms4a為顯性抑制基因、ms4b為不育基因、ms4c為無義基因，三者的顯隱性關系為ms4a>ms4b>ms4c；純合兩型系中不育株和可育株的基因型分別為ms3ms3ms4bms4b和ms3ms3ms4bms4b、臨保系的基因型為ms3ms3ms4cms4c、雜合不育株的基因型為ms3ms3ms4bms4c(xia等，plantcell，2016)。在甘藍型油菜隱性上位互作核不育的三系利用模式中，通過兩型系中不育株與臨保系雜交產生全不育系，然后用全不育系與恢復系雜交生產雜交種。如果選育的兩型系和臨保系遺傳差異較大，會造成配制的雜交種實際為三交種，存在整齊度較差的風險。因此，選育具有相同遺傳背景的兩型系和臨保系，是利用該不育系統的關鍵。目前，具有相同遺傳背景的兩型系和臨保系的選育途徑主要有以下兩種：一種是以現有的兩型系中不育株為輪回親本與需要改良的臨保系進行連續多代的回交，最終將臨保系的遺傳背景轉育成與現有的兩型系的遺傳背景相同；另一種是以臨保系或兩型系中純合不育株為供體材料，用現有的品種(系)為輪回親本進行多代回交后自交，在轉育過程中借助分子標記篩選所需的目標基因型單株，最終篩選出與輪回親本具有相同遺傳背景的兩型系和臨保系基因型單株。研究發現甘藍型油菜隱性上位互作核不育的雜合型不育株(ms3ms3ms4bms4c)在34～36℃的高溫脅迫處理下可以恢復部分育性，而純合型不育(ms3ms3ms4bms4b)株的不育性沒有變化,據此可以鑒定出這雜合和純合不育株的基因型(專利：201410231271.8)、也可以在雜合不育株的自交后代中篩選出臨保系基因型單株(專利：201410406809)、還可以利用雜合不育株誘導產生的可育花粉與特定純合兩型系中的不育株進行回交來選育同型的臨保系(專利：201410406806)。申請人研究發現甘藍型油菜隱性上位互作核不育的純合不育株和雜合不育株每天在38～42℃的高溫下熱激處理3～5小時，經過連續處理8～15天后均可以恢復部分育性，因此純合不育基因型的繁殖可不借助兩型系來實現。基于此發現，本發明提出了一種借助熱激處理技術選育具有相同遺傳背景的油菜隱性核不育臨保系和純合不育系的方法。與前人研究的不同在于，本方法借助熱激處理的方法使純合和雜合不育株實現自交繁殖，然后根據育性分離情況確定雜合不育株的自交后代，并從中繼續選取不育株經熱激處理后自交，如此經過連續多代的自交而最終獲得具有相同遺傳背景的臨保系和純合不育系，獲得的純合不育系經熱激處理后實現自交繁殖、并可與臨保系雜交產生不育系用于雜交種的生產。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種選育具有相同遺傳背景的油菜隱性核不育臨保系和純合不育系的方法。為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：一種選育具有相同遺傳背景的油菜隱性核不育臨保系和純合不育系的方法，該方法包括以下步驟：1)分別以現有油菜隱性核不育的臨保系和純合兩型系中不育株為母本與優良的品系雜交獲得f1世代種子；2)田間種植雜種f1，套袋自交獲得f2代種子；3)田間種植f2群體，現蕾初期考察各f2群體的育性分離；若品系與純合不育株雜交產生的f2群體中不育株與可育株的分離比例符合3:13、而且與臨保系雜交產生的f2群體表現全可育，則從該品系與純合不育株雜交產生的f2群體中選取不育株移入盆缽后置于溫室中；若品系與純合不育株雜交產生的f2群體中不育株與可育株的分離比例符合1:3、且與臨保系雜交產生的f2群體中不育株與可育株的分離比例符合3:13，則從該品系與臨保系雜交產生的f2群體中選取不育株移入盆缽后置于溫室中；4)待移植的f2不育株成活后，將其置于人工氣候室中進行熱激處理，處理完畢后再移回溫室，待不育株出現可育花朵時，人工輔助自交并套袋隔離，成熟后收獲f3代種子；所述的熱激處理的步驟如下：在油菜現蕾初期，將油菜隱性核不育株置于人工氣候室中，光照時間15～18小時、黑暗6～9小時，其中在光照條件下38～42℃處理3～5小時，其余時間溫度控制在18～25℃；連續處理8～15天，然后將不育株置于溫室正常條件下生長；5)在田間按單株種植f3代種子，現蕾初期考察各f3株系的育性分離，在有育性分離的株系中選取不育株移入盆缽后置于溫室中；6)待移植的f3不育株成活后，將其置于人工氣候室中進行所述的熱激處理，處理完畢后再移回溫室，待不育株出現可育花朵時，人工輔助自交并套袋隔離，成熟后收獲f4代種子；7)在田間按單株種植f4代種子，現蕾初期考察各f4株系的育性分離，在有育性分離的株系中選取不育株移入盆缽后置于溫室中；8)待移植的f4不育株成活后，將其置于人工氣候室中進行所述的熱激處理，處理完畢后再移回溫室，待不育株出現可育花朵時，人工輔助自交并套袋隔離，成熟后收獲f5代種子；9)在田間按單株種植f5代種子，現蕾初期考察各f5株系的育性分離，在有育性分離的株系中選取不育株移入盆缽后置于溫室中，待移植的f5不育株成活后，將其置于人工氣候室中進行所述的熱激處理，處理完畢后再移回溫室，待不育株出現可育花朵時，人工輔助自交并套袋隔離，成熟后收獲f6代種子；10)在田間種植按單株可育株和不育株的f6代種子，可育株株系為即為臨保系、從中選擇單株進行套袋自交繁殖；在現蕾初期考察各不育株f6株系的育性分離，表現全不育的株系即為與臨保系同型的純合不育系、從中選擇單株移入盆缽后置于溫室后，將其置于人工氣候室中進行所述的熱激處理，處理完畢后再移回溫室，待不育株出現可育花朵時，人工輔助自交并套袋隔離，進行自交繁殖。優選的技術方案是：(1)、在油菜現蕾初期，將不育株置于人工氣候室中，光照時間16小時、黑暗8小時，其中在光照條件下40℃處理4小時，其余時間溫度控制在20℃；(2)、按照步驟(1)所述的光照和溫度條件連續處理10天，然后將不育株置于溫室正常條件下生長。申請人研究發現，油菜隱性上位互作核不育的不育株經熱激處理(40℃的溫度條件下每天處理4小時、連續10天)后部分不育花轉變為可育花，通過輔助授粉可以獲得不育株的自交種子。因此，借助熱激處理的方法使雜合不育株進行連續多代的自交，可在f6代獲得具有相同遺傳背景的臨保系和純合不育系，純合不育系借助熱激處理的方法實現自交繁殖、同時與臨保系雜交產生全不育系用于雜交種的生產。本發明的方法以現有的油菜品系、隱性上位互作核不育的臨保系和純合不育株為基礎材料，在臨保系或純合不育株與品系的雜交后代中，借助熱激處理技術使不育株實現自交繁殖，經過6個世代的選育，即可獲得具有相同遺傳背景的臨保系和純合不育系。在轉育過程無需借助分子標記輔助選擇，但選育年限和效率相當。由于借助熱激處理技術可以實現純合不育系的自交繁殖，在全不育系生產過程中避免了傳統方法需要拔出兩型系中50％可育株的問題，簡化了生產程序、保證了全不育系的純度。附圖說明圖1為不育株熱激處理前的花蕾形態。圖2為不育株經熱激處理后部分花轉為可育花。圖3為不育株經熱激誘導恢復部分育性后的結莢形態。圖4為本發明的技術流程圖。具體實施方式實施例1熱激處理條件下油菜隱性核不育的不育株實現自交繁殖(1)、將兩型系hyz1-ab(基因型為ms3ms3ms4bms4b+ms3ms3ms4bms4b)及全不育系hyz1a(基因型為ms3ms3ms4bms4c)按正常條件種植于田間；(2)、在現蕾初期(如圖1所示)，在hyz1-ab和hyz1a中選取不育株，用鏟子將其帶土挖出、移栽到盆缽中，然后移入溫室中；(3)、待移植3天后不育株成活，將其置于人工氣候室中進行如下條件的熱激處理：光照時間16小時、黑暗8小時，其中在光照條件下40℃處理4小時，其余時間溫度控制在20℃；上述光照和溫度條件下連續處理10天；(4)、熱激處理完畢后，將不育株從人工氣候室中移回到溫室中，注意保持溫室通風和空氣流通；(5)、不育株的花瓣展開時，經熱激處理的兩型系hyz1-ab不育株(圖2a)和全不育系hyz1a單株(圖2b)均會出現可育花，用鑷子取下可育花的花藥對同一株的花朵授粉，，用硫酸紙袋將單株套袋隔離；(6)、待整株的花瓣敗落后，取下自交紙袋；(7)、圖3所示為hyz1-ab不育株(圖3a)和全不育系hyz1a單株(圖3b)的結莢情況，成熟后收獲種子。實施例2所選品系為ms3ms3ms4cms4c基因型時的選育過程轉育過程如圖4所示，具體步驟如下：(1)、分別以臨保系(ms3ms3ms4cms4c)和純合兩型系hyz1-ab中不育株(ms3ms3ms4bms4b)為母本與中雙11雜交，收獲f1種子；(2)、田間種植f1，在初花期選取單株進行套袋隔離自交，獲得f2種子；(3)、田間種植f2群體，現蕾初期考察各f2群體的育性分離，中雙11與純合不育株雜交產生的f2群體中不育株與可育株的分離比例接近3:13、與臨保系雜交產生的f2群體表現全可育，所以初步確定中雙11的基因型為ms3ms3ms4cms4c(表1和表2)；然后從中雙11與純合不育株雜交產生的f2群體中選取10株不育株，用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；(4)、待移植的f2不育株成活后，將其置于人工氣候室中進行熱激處理，處理條件如下：a.光照時間16小時、黑暗8小時，其中在光照條件下40℃處理4小時，其余時間溫度控制在20℃；b.同樣的光照和溫度條件下連續處理10天，然后將不育株移回溫室中生長，注意保持溫室通風和空氣流通；(5)待經熱激處理后的f2不育株出現可育花朵時，用鑷子取可育花藥對同株上的花進行輔助授粉，然后套袋隔離，成熟后收獲f3代種子；(6)、在田間按單株種植f3代種子，現蕾初期考察各f3株系的育性分離，部分株系有育性分離，至此可以確定中雙11的基因型為ms3ms3ms4cms4c；在有育性分離的株系中選取田間表現最好的1個株系，從中選取10株不育株，然后用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；(7)、待移植的f3不育株成活后，將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時，人工輔助授粉自交，然后套袋隔離，成熟后收獲f4代種子；(8)、在田間按單株種植f4代種子，現蕾初期考察各f4株系的育性分離，在有育性分離的株系中選取田間表現最好的1個株系，從中選取10株不育株，然后用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；(9)、待移植的f4不育株成活后，將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時，人工輔助授粉自交，然后套袋隔離，成熟后收獲f5代種子；(10)、在田間按單株種植f5代種子，現蕾初期考察各f5株系的育性分離，在有在有育性分離的株系中，選取田間表現較好的1個株系，從中各選取30株不育株，然后用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；同時選擇10株可育株(為臨保系基因型)進行套袋獲得f6代種子；(11)、待移植的f5不育株成活后，將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時，人工輔助授粉自交，然后套袋隔離，成熟后收獲f6代種子；(12)、在田間按單株種植可育株和不育株自交的f6代種子，可育株的自交株系為即為臨保系，選取5個田間表現較好的株系、從中各選擇5個單株進行套袋自交繁殖；在現蕾初期考察各不育株f6株系的育性分離，呈現全不育的為純合不育系，從表現較好的3個純合不育系中各選取5個單株移入盆缽后置于溫室中，移植成活后將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時人工輔助授粉，然后套袋隔離，成熟后收獲自交種子；(13)、在f6代獲得的臨保系和純合不育系具有相同的遺傳背景，臨保系通過自交進行繁殖，純合不育系可經過熱激處理后自交繁殖；選擇株高、品質等農藝性狀較好且相近的純合不育系和臨保系進行雜交來生產全不育系。實施例3所選品系為ms3ms3ms4bms4b基因型時的選育過程轉育過程如圖4所示，具體步驟如下：(1)、分別以臨保系(ms3ms3ms4cms4c)和純合兩型系hyz1-ab中不育株(ms3ms3ms4bms4b)為母本與湘油15雜交，收獲f1種子；(2)、田間種植f1，在初花期選取單株進行套袋隔離自交，獲得f2種子；(3)、田間種植f2群體，現蕾初期考察各f2群體的育性分離，湘油15與純合不育株雜交產生的f2群體中不育株與可育株的分離比例符合1:3、與臨保系雜交產生的f2群體中不育株與可育株的分離比例符合3:13，所以確定湘油15的基因型為ms3ms3ms4bms4b(表1和表2)；從臨保系與湘油15雜交產生的f2群體中選取10株不育株，然后用鏟子將其帶土挖出侯移栽到盆缽中，最后移入溫室中；(4)、待移植的f2不育株成活后，將其置于人工氣候室中進行熱激處理，處理條件如下：a.光照時間16小時、黑暗8小時，其中在光照條件下40℃處理4小時，其余時間溫度控制在20℃；b.同樣的光照和溫度條件下連續處理10天，然后將不育株移回溫室中生長，注意保持溫室通風和空氣流通；(5)待經熱激處理后的f2不育株出現可育花朵時，用鑷子取可育花藥對同株上的花進行輔助授粉，然后套袋隔離，成熟后收獲f3代種子；(6)、在田間按單株種植f3代種子，現蕾初期考察各f3株系的育性分離，從有育性分離的株系中選取田間表現最好的1個株系，從中選取10株不育株，然后用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；(7)、待移植的f3不育株成活后，將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時，人工輔助授粉自交，然后套袋隔離，成熟后收獲f4代種子；(8)、在田間按單株種植f4代種子，現蕾初期考察各f4株系的育性分離，在有育性分離的株系中選取田間表現最好的1個株系，然后從中選取10株不育株用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；(9)、待移植的f4不育株成活后，將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時，人工輔助授粉自交，然后套袋隔離，成熟后收獲f5代種子；(10)、在田間按單株種植f5代種子，現蕾初期考察各f5株系的育性分離，然后在有在有育性分離的株系中，選取田間表現較好的1個株系，然后從中選取30株不育株用鏟子將其帶土挖出后移栽到盆缽中，最后移入溫室中；同時選擇10株可育株(為臨保系基因型)進行套袋；(11)、待移植的f5不育株成活后，將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時，人工輔助授粉自交，然后套袋隔離，成熟后收獲30株不育株及10株可育單株的自交f6代種子；(12)、在田間按單株種植可育株和不育株自交的f6代種子，可育株的自交株系為即為臨保系，選取5個田間表現較好的株系、從中各選擇5個單株進行套袋自交繁殖；在現蕾初期考察各不育株f6株系的育性分離，表現全不育的為純合不育系；從表現較好的3個純合不育系中各選取5個單株移入盆缽后置于溫室中，移植成活后將其置于人工氣候室中按照(4)中所述的條件進行熱激處理，待不育株出現可育花朵時人工輔助授粉，然后套袋隔離，成熟后收獲自交種子；(13)、在f6代獲得的臨保系和純合不育系具有相同的遺傳背景，臨保系通過自交進行繁殖，純合不育系可經過熱激處理后自交繁殖；選擇株高、品質等性狀較好的純合不育系和與其株型一致的臨保系進行雜交來生產全不育系。表1.臨保系(ms3ms3ms4cms4c)與不同基因型品系雜交f2代的育性分離規律品系基因型ms3ms3ms4ams4ams3ms3ms4bms4bms3ms3ms4cms4cms3ms3ms4ams4ams3ms3ms4cms4cf1基因型ms3ms3ms4ams4cms3ms3ms4bms4cms3ms3ms4cms4cms3ms3ms4ams4cms3ms3ms4cms4cf2中不育株與可育株比例全可育3/13全可育全可育全可育表2.純合不育株(ms3ms3ms4bms4b)與不同基因型品系雜交f2代的育性分離規律當前第1頁12