專利名稱：甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交組合的選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及甘藍(lán)的選育方法。
背景技術(shù)：
甘藍(lán)起源于地中海沿岸，傳入我國已有300多年的歷史。目前，它已成為我國的主要蔬菜作物，每年我國甘藍(lán)種植面積約有600萬畝以上，在國內(nèi)的蔬菜周年供應(yīng)以及出口貿(mào)易中都占有重要地位。通過遺傳育種培育優(yōu)良品種是提高甘藍(lán)生產(chǎn)水平的重要技術(shù)措施，因此，一直受到各級政府和科研院所的重視。由于甘藍(lán)在歐美國家栽培歷史悠久，種質(zhì)資源豐富，而我國甘藍(lán)研究水平還很落后，因此在60年代以前，由國外引進(jìn)國外優(yōu)良甘藍(lán)種質(zhì)資源十分重要。由于甘藍(lán)的雜種優(yōu)勢明顯，到70年代，國外育成的甘藍(lán)新品種絕大部分為一代雜種，當(dāng)時(shí)我國甘藍(lán)雜種一代育種技術(shù)也已有所突破，本發(fā)明申請人與中國農(nóng)科院蔬菜研究所合作研究育成了國內(nèi)第一個(gè)甘藍(lán)雜交種—京豐一號。之后，又陸續(xù)育成6個(gè)優(yōu)良的一代雜種，這7個(gè)系列優(yōu)良品種在80年代獲得了國家發(fā)明一等獎(jiǎng)，從此改變了我國依賴從國外進(jìn)口甘藍(lán)種子的被動(dòng)局面，目前，雜種一代種植面積已占我國甘藍(lán)栽培面積的95％以上。
但是，到目前為止，我國及世界各國生產(chǎn)上使用的甘藍(lán)一代雜種仍幾乎都是利用自交不親和系配制的。由于該途徑存在雜交率很難達(dá)到100％，親本長期自交容易發(fā)生退化，親本繁殖時(shí)需要人工蕾期授粉導(dǎo)致成本增加等缺陷，因此世界各國都在積極研究利用雄性不育的途徑。我國對甘藍(lán)雄性不育的研究始于70年代后期，至今，本發(fā)明申請人、中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所、江蘇農(nóng)科院、上海農(nóng)科院等幾所科研單位已先后發(fā)現(xiàn)或引進(jìn)幾種甘藍(lán)雄性不育材料。但由于這些不育材料存在一定的局限性，使其實(shí)際利用受到很大的限制。如隱性核基因甘藍(lán)不育系83121ms的不育株率只有50％，制種時(shí)必須拔除50％的可育株，費(fèi)時(shí)費(fèi)地，制種成本高；黑芥胞質(zhì)甘藍(lán)不育系CMSN78091存在蜜腺退化，幼苗低溫黃化等問題。蘿卜胞質(zhì)甘藍(lán)不育系CMSR1和改良蘿卜胞質(zhì)甘藍(lán)不育系CMsR2雖然克服了前兩者的缺陷，不育株率能達(dá)到100％，但由于植株生長勢較弱或低溫下心葉黃化，開花結(jié)實(shí)性狀差，種莢畸形，配合力也不強(qiáng)，因此也很難在實(shí)際育種中得到利用。中國農(nóng)科院蔬菜花卉所在甘藍(lán)中發(fā)現(xiàn)了顯性核雄性不育基因Ms，并培育出了甘藍(lán)顯性核雄性不育系，其不育株率和不育度均達(dá)100％，植株生長、開花結(jié)實(shí)性均正常，已在甘藍(lán)新品種的選育研究中得到利用。但顯性核雄性不育性的保持、繁殖需要組織培養(yǎng)的方法，不育系的獲得較為繁瑣。因此為克服上述缺陷，尋求可實(shí)際利用的甘藍(lán)雄性不育源及其不育系簡便易行的選育方法，在甘藍(lán)育種研究和實(shí)際生產(chǎn)中是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為甘藍(lán)雜種一代選育提供一種不育性穩(wěn)定、轉(zhuǎn)育容易、配合力強(qiáng)、綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交組合選育方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下方案1、用甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料作母本，與甘藍(lán)自交系進(jìn)行人工蕾期授粉雜交，得到轉(zhuǎn)育一代；2、轉(zhuǎn)育一代經(jīng)田間鑒定，選擇優(yōu)良不育單株，再與甘藍(lán)自交系為輪回親本進(jìn)行六代回交轉(zhuǎn)育；3、回交六代后獲得遺傳穩(wěn)定的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，輪回親本為其保持系；4、以獲得的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系為母本，甘藍(lán)優(yōu)良自交系為父本進(jìn)行雜交組合配制，經(jīng)田間觀察、鑒定，小區(qū)評比，篩選出綜合性狀優(yōu)良的甘藍(lán)雜交組合。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是甘藍(lán)雄性不育系為細(xì)胞質(zhì)不育，隨母性遺傳，其不育性穩(wěn)定，不育株率和不育度均為100％，蜜腺發(fā)達(dá)，花蜜多，柱頭正常，開花結(jié)實(shí)性狀良好，幼苗在低溫條件下不黃化。


圖1為本發(fā)明的選育系譜圖。
具體實(shí)施例方式
一、選育經(jīng)過，可參考圖1。
1、1997年從歐洲、美國、日本等地引進(jìn)三份甘藍(lán)雄性不育材料(CMS038、CMS041、CMS042)，經(jīng)田間觀察、鑒定，發(fā)現(xiàn)三份材料在低溫下幼苗不黃化，生殖生長期花朵開放正常，雄蕊均退化，雌蕊正常，其中CMS038和CMS041的蜜腺大，花蜜多；CMS042的蜜腺比前兩者小，花蜜也相對較少。秋季經(jīng)田間鑒定后選留優(yōu)良單株于陽畦假植越冬，來年春季與甘藍(lán)優(yōu)良自交系進(jìn)行蕾期人工套袋授粉，得到轉(zhuǎn)育一代。
2、以轉(zhuǎn)育一代的優(yōu)良單株再與甘藍(lán)自交系進(jìn)行回交轉(zhuǎn)育。對轉(zhuǎn)育的每一代都需調(diào)查植株的植物學(xué)性狀，選留表現(xiàn)好的單株作為下一輪的回交親本。
3、經(jīng)六代回交轉(zhuǎn)育后獲得遺傳穩(wěn)定的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系(CMC021、CMC024、CM084、CMS02、CMS01)。該不育系表現(xiàn)為100％不育，經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良。
4、用不育系與優(yōu)良的甘藍(lán)自交系試配雜交組合77個(gè)，于春、秋兩季進(jìn)行田間鑒定、篩選，配合力測定，最終選育得到綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良的春甘藍(lán)早熟組合3個(gè)(CS2、CS3、CS88)，和秋甘藍(lán)組合3個(gè)(CA3、CA7、CA18)。
二、基本特征特性1、甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)不育系的特征利用引進(jìn)雄性不育材料進(jìn)行轉(zhuǎn)育獲得的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)不育系不育性穩(wěn)定，多代回交不退化，轉(zhuǎn)育容易，配合力強(qiáng)，冬性強(qiáng)，耐熱、抗病。通過比較不育系與相應(yīng)的保持系除了在育性上有差別外，其它性狀完全一致。植株在低溫條件下不表現(xiàn)黃化，在生殖生長期花器官開放正常，蜜腺發(fā)達(dá)，柱頭也很正常，花藥嚴(yán)重退化，不育株率和不育株的不育度均為100％，克服了其它甘藍(lán)雄性不育材料不育株率只有50％，或者低溫下表現(xiàn)黃化、柱頭畸形、結(jié)實(shí)性狀不好等缺陷。
2、優(yōu)良雜交組合的主要特性春早熟組合CS2早熟，定植后45-50天收獲，單球重1Kg左右，圓球形，冬性較強(qiáng)，不易未熟先期抽薹，抗病性強(qiáng)。
春早熟組合CS3早熟，定植后50天左右收獲，單球重1.0-1.2Kg，圓球形，冬性強(qiáng)，耐未熟先期抽薹，抗病性強(qiáng)。
春早熟組合CS88早熟，定植后50-55天收獲，單球重1.2Kg左右，圓球形，冬性強(qiáng)，耐未熟先期抽薹，抗病性強(qiáng)。
秋組合CA3中熟，定植到收獲75天左右，耐熱，抗病，葉球扁圓形，單球重2.5-3.0Kg。
秋組合CA7中熟，定植到收獲75天左右，耐熱，抗病，葉球扁圓形，單球重3.0Kg左右。
秋組合CA18中早熟，定植到收獲65-70天，耐熱，抗病，葉球圓形，單球重1.5Kg左右。
三、繁殖、制種技術(shù)要點(diǎn)1、親本繁殖采用小棚或大棚采種。在不育系繁殖棚，不育系與相應(yīng)的保持系以1∶2或1∶3比例栽植，通過調(diào)整播種期使兩系花期相遇。開花期在棚內(nèi)釋放蜜蜂授粉，花期結(jié)束后拔除保持系。從不育系植株采種得到母本種子。父本采種棚在開花期通過蜜蜂授粉，提高采種量。
2、雜種一代制種技術(shù)(1)嚴(yán)格隔離在制種基地一定要采取嚴(yán)格隔離措施，最好是自然屏障隔離和時(shí)間隔離，如果用空間隔離，隔離距離應(yīng)在2000米以上。
(2)調(diào)整播期以本發(fā)明選育的不育系CMS021、CMS024、CMS084、CMS02及CMS01為母本，優(yōu)良自交系97025、95123、95100、019為父本進(jìn)行雜交制種。由于父母本的花期不一致，在制種時(shí)為了能保證父母本花期相遇，提高采種產(chǎn)量，在播種時(shí)需要根據(jù)制種地氣候條件調(diào)整兩者的播種期。
(3)定植比例一般情況下，父本母本按照1∶2或1∶3的比例進(jìn)行定植。
(4)田間管理在北京地區(qū)，一般于8月中旬播種，2-3葉時(shí)分苗，5-6葉定植，株行距40×55厘米。10月下旬蓮座期起苗，溝屯越冬。第二年3月中旬定植于露地。注意雜株的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和拔除。加強(qiáng)田間的病蟲害管理。
權(quán)利要求
1.甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交組合的選育方法，其特征在于用細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料與甘藍(lán)自交系雜交得到轉(zhuǎn)育一代，再與甘藍(lán)自交系為輪回親本進(jìn)行六代回交轉(zhuǎn)育，得到遺傳穩(wěn)定的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，輪回親本為其保持系；以該不育系為母本，與甘藍(lán)優(yōu)良自交系雜交，得到雜種一代F1，經(jīng)田間多次重復(fù)鑒定篩選，選育出優(yōu)良的甘藍(lán)雜交組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交組合的選育方法，其特征在于所述的細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料為CMS038、CMS041、CMS042中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交組合的選育方法。該方法以細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料與甘藍(lán)自交保持系雜交得到轉(zhuǎn)育一代，再與甘藍(lán)自交保持系為輪回親本進(jìn)行六代回交轉(zhuǎn)育，得到遺傳穩(wěn)定的甘藍(lán)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，以該不育系為母本，與甘藍(lán)優(yōu)良自交系雜交，得到雜種一代F1，經(jīng)田間多次重復(fù)鑒定篩選，選育出優(yōu)良的甘藍(lán)雜交組合。所得到的甘藍(lán)雜交組合具有不育性穩(wěn)定，不育株率和不育度均為100％，蜜腺發(fā)達(dá)，花蜜多，柱頭正常，開花結(jié)實(shí)性狀良好，幼苗在低溫條件下不黃化等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A01H1/02GK1559185SQ20041000471
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者簡元才, 丁云花 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院