專利名稱：一種柱頭外露大豆品種的培育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱頭外露大豆新品種的培育方法。
背景技術(shù)：
大豆花器性狀是影響雜交大豆制種異交結(jié)實(shí)率的重要因素之一，并且在大豆的雜種優(yōu)勢(shì)利用及群體改良中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，雜種優(yōu)勢(shì)的利用是作物產(chǎn)量突破的有效途徑之一，雜交種的增產(chǎn)效應(yīng)已為國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)，因此，選育出柱頭外露大豆品種一直是國(guó)內(nèi)外大豆界人士夢(mèng)寐以求的事。
我國(guó)曾是世界上大豆生產(chǎn)第一大國(guó)，50年代我國(guó)大豆產(chǎn)量居世界首位。但由于單位面積產(chǎn)量低，栽培面積逐步縮小，我國(guó)失去了在世界大豆生產(chǎn)中的領(lǐng)先地位。美國(guó)、巴西、阿根廷等都已發(fā)展成大豆生產(chǎn)大國(guó)，總產(chǎn)量均已超過我國(guó)。中國(guó)已成為世界最大的大豆進(jìn)口國(guó)，我國(guó)大豆生產(chǎn)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。生產(chǎn)雜交種大豆，應(yīng)用雜種優(yōu)勢(shì)是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的重要途徑之一。
大豆雄性不育最早在20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)(Owen F V.，1928)，迄今國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的很多，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)不育(ft，fs1f2) (Brim C A，1973)，部分雄性不育(msp)(Hadley H H，1964)聯(lián)會(huì)突變導(dǎo)致雄性雌性均不育(st1，st2，st3，st4，st5 st6，st7，st8)Palmer R G.，1974；Palmer R G，KaulM L H.，1983；Palmer R G and Homer H T.，2000；Albertsen M C，PalmerR G.A，1979)雄性不育雌性可育(ms1，ms2，ms3，ms4，ms5，ms6，ms7，ms8，ms9)等(Buss G R.，1983；Delannay X，Palmer R G.，1982；Graybosch R A，Bernard R L.，1984；Palmer R G.，2000)；質(zhì)核互作雄性不育(Davis，W.H.，1985；孫寰，趙麗梅，黃梅，1993；蓋鈞鎰，丁德榮，崔章林，等，1999；許占友，李磊，邱麗娟，，1999；張磊，戴甌和，黃志平，等，1999)；光(溫)敏雄性不育(衛(wèi)保國(guó)，1991；彭玉華，楊國(guó)保，袁建中，等，1998)等。直到目前還沒有報(bào)道過柱頭外露、花藥退化、花藥距柱頭的距離遠(yuǎn)和不育這幾種性狀集一體的大豆柱頭外露不育系。到目前為止，我國(guó)已選育出十幾個(gè)不同的育性穩(wěn)定的大豆質(zhì)核互作雄性不育系并實(shí)現(xiàn)了三系配套。但不育系的繁殖與雜交的配制存在很大的困難。大豆雄性不育系自然異交率的高低主要取決于花器性狀、開花習(xí)性及環(huán)境條件的變化。由于大豆花器小，花多，花粉粘重，花朵開放時(shí)翼瓣和龍骨瓣緊緊包住雄蕊和柱頭，花藥和柱頭不外露，異花間的昆蟲傳粉及風(fēng)媒傳粉難以進(jìn)行，開花授粉問題成為大豆雜種優(yōu)勢(shì)利用的關(guān)鍵，也是大豆的雜種優(yōu)勢(shì)能否走向大規(guī)模商業(yè)化制種的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大豆柱頭外露新品種的培育方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其培育過程按如下步驟操作(1)60Co-γ射線輻照已經(jīng)篩選出的具有長(zhǎng)柱頭、花萼短、花粉育性不好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗病性強(qiáng)的野生大豆干種子；(2)從輻射一代M1起每一代鑒定選擇輻射突變的長(zhǎng)柱頭并且花粉敗育的株系，直到選擇到柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止；(3)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種與步驟2選出的穩(wěn)定遺傳柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系雜交；(4)將步驟3雜交得到的柱頭外露同時(shí)花粉敗育的F1代與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種回交，產(chǎn)生回交一代和回交二代群體，并對(duì)這些分離群體進(jìn)行表型選擇，以減少供體不利基因的頻率，縮小試驗(yàn)規(guī)模；(5)步驟4產(chǎn)生的雜交后代，形成一個(gè)原始雜種群體；(6)從步驟5形成原始雜種群體中選擇具有柱頭外露的半不育系；(7)從步驟6當(dāng)選的個(gè)體進(jìn)行互交、重組，形成一個(gè)新群體，再?gòu)脑撊后w進(jìn)行鑒定和選擇，形成一個(gè)輪回周期，然后進(jìn)行另一個(gè)新的輪回周期，如此周而復(fù)始，達(dá)到群體遺傳基因穩(wěn)定為止；(8)對(duì)步驟7入選的柱頭外露不育優(yōu)良品系進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，應(yīng)在保證組合數(shù)的同時(shí)擴(kuò)大繁殖群體，增加打破不利連鎖的機(jī)率，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)柱頭不育系的基因累加。
所述步驟1中60Co-γ射線的劑量為150～300Gy，劑量率為1.0～1.5Gy/m；所述步驟2中選擇柱頭外露并且花粉敗育的株系中柱頭外露長(zhǎng)度為0.7mm～1.2mm，直到選擇到不低于6代柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止；所述步驟7中周而復(fù)始進(jìn)行三個(gè)輪回周期，每三季為一輪。
所述步驟1中60Co-γ射線的最佳劑量為200Gy，最佳劑量率為1.2Gy/m；所述步驟2中選擇柱頭外露并且花粉敗育的株系達(dá)到7代。
為了進(jìn)一步減少供體不利基因的頻率，所述步驟4中在對(duì)分離群體進(jìn)行表型選擇的同時(shí)對(duì)這些分離群體進(jìn)行突變體分子標(biāo)記選擇，即利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)，對(duì)步驟4產(chǎn)生的BC2代進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)；產(chǎn)生的BC2回交產(chǎn)生BC3，對(duì)其柱頭外露性狀進(jìn)行有重復(fù)的實(shí)驗(yàn)鑒定，利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)分子標(biāo)記數(shù)據(jù)和田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL分析，檢測(cè)出與QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記；利用分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，選育具有優(yōu)良遺傳背景并攜帶柱頭外露QTL的近等基因系QTL-NIL。
所述突變體特征包括柱頭外露、長(zhǎng)柱頭、長(zhǎng)花柱和長(zhǎng)粒型、短花萼；所利用的統(tǒng)計(jì)軟件為SAS統(tǒng)計(jì)軟件或DPS統(tǒng)計(jì)軟件。
培育出的柱頭外露大豆新品種主要花器形態(tài)特點(diǎn)為雌蕊、花柱和柱頭都細(xì)長(zhǎng)，柱頭隨著花冠伸長(zhǎng)而伸長(zhǎng)，柱頭外露長(zhǎng)度0.7mm～1.2mm；花的萼片和花瓣緊緊裹住花柱；花藥小，花藥的開裂性差；鏡檢結(jié)果顯示柱頭外露的花粉較正常發(fā)育花粉少而且育性極差；開花時(shí)，花藥明顯低于柱頭而圍繞于子房的四周，柱頭遠(yuǎn)高于雄蕊群，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭上，自花授粉很難，出現(xiàn)不育。
輻射誘變是利用物理因素誘發(fā)變異，再通過選擇育成新品種的方法。輻射采用60Co-γ射線處理植物體活體的不同再生部位或種子。植物誘變育種在我國(guó)經(jīng)歷了四十多年，截止到目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已育成農(nóng)作物、果蔬、花卉等五百多個(gè)品種(種質(zhì))，占世界輻射誘變品種總數(shù)的四分之一左右，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自70年代開展大豆作物輻射誘變育種。
連續(xù)回交技術(shù)利用野生大豆的長(zhǎng)柱頭資源，連續(xù)回交和輪回選擇的方法實(shí)現(xiàn)野生大豆的大柱頭、高柱頭花器性狀的基因的累加，創(chuàng)造中間種質(zhì)，通過這種途徑改良需要經(jīng)過多循環(huán)輪回選擇才能打破不利基因的連鎖，獲得柱頭外露不育系。
輪回選擇是從某一個(gè)群體選擇理想個(gè)體，進(jìn)行互交，實(shí)現(xiàn)基因和性狀的重組，從而形成一個(gè)新群體的方法。輪回選擇可以避免攜帶過多不利基因的缺點(diǎn)，也可以減少因連續(xù)自交純合化所導(dǎo)致的有利基因的丟失，因而是較好的改良群體的方法。
群體改良技術(shù)應(yīng)用柱頭外露不育基因作工具，采用混合選擇與隨機(jī)多交相結(jié)合的辦法，在可育的條件下進(jìn)行混合選擇，在不育的條件下進(jìn)行隨機(jī)多交，改良大豆不育系柱頭外露率，取得了明顯的效果。從某種意義上說，該方法是對(duì)輪回選擇的發(fā)展，是適應(yīng)于大豆等自花授粉作物的輪回選擇育種方法，它與輪回選擇的核心內(nèi)容“選擇一互交一選擇”是相通的。
本發(fā)明選取具有長(zhǎng)柱頭、大柱頭、花萼短、花粉育性不好、優(yōu)良農(nóng)藝性狀、抗病性強(qiáng)等性狀的野生大豆品種，采用60Co-γ射線照射大豆種子創(chuàng)造突變，再通過雜交、回交等方法聚合柱頭外露基因，獲得具有各種目標(biāo)性狀基因的雜合體，利用群體改良技術(shù)，獲得可遺傳的目標(biāo)性狀植株。在群體改良的同時(shí)結(jié)合分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇。在眾多的植株中進(jìn)行柱頭、花粉、田間農(nóng)藝性狀篩選和抗病性鑒定，進(jìn)一步篩選獲得具有柱頭外露的不育系。本發(fā)明應(yīng)用隨機(jī)多交加混合選擇的方法，不僅可以改良單個(gè)性狀柱頭外露率，而且可以改良配合力、品質(zhì)、抗性等綜合性狀。在改良大豆不育系柱頭外露率時(shí)，就兼顧了綜合性狀，在隨機(jī)多交兩次的群體中選擇到了一個(gè)很有發(fā)展前途的柱頭外露不育系L009。L009在植物分類學(xué)中屬栽培大豆(Glycine max(L.Merr.))，其野生祖先一年生近緣種野生大豆(Glycine soja Sieb.etZucc.)。該不育系對(duì)很多黃淮品種(如鄭92116、商951099、商7608)都具有很好的特殊配合力。
本發(fā)明培育出的大豆柱頭外露新品種L009的優(yōu)點(diǎn)是L009主要花器形態(tài)特點(diǎn)和發(fā)育過程的細(xì)胞學(xué)結(jié)構(gòu)顯微鏡觀察花器結(jié)構(gòu)的異常表現(xiàn)為雌蕊、花柱和柱頭都細(xì)長(zhǎng)，柱頭隨著花冠伸長(zhǎng)而伸長(zhǎng)，柱頭外露長(zhǎng)度0.9mm左右，柱頭外露長(zhǎng)度是從花瓣包不住處開始量。L009大豆萼片和花瓣緊緊裹住花柱；花藥小，花藥的開裂性差。據(jù)鏡檢L009大豆的花粉較正常發(fā)育花粉少；開花時(shí)，花藥明顯低于柱頭而圍繞于子房的四周，柱頭遠(yuǎn)高于雄蕊群，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭上，自花授粉很難，出現(xiàn)不育。這種不育系與以往國(guó)內(nèi)外報(bào)道的不育系不同。
L009遺傳研究結(jié)果研究表明F1正反交組合的結(jié)實(shí)率不受細(xì)胞質(zhì)影響，L009的柱頭外露和育性遺傳為核基因控制。F2代的變化是一個(gè)連續(xù)的過程，以結(jié)實(shí)率70％為界劃分可育與不育及半不育時(shí)，出現(xiàn)3∶1的分離比，符合可育不育為3∶1的適合性測(cè)驗(yàn)。因此，L009的柱頭外露和不育表達(dá)是主效隱性基因和多個(gè)微效(修飾)基因共同作用的結(jié)果。
L009基因相關(guān)性結(jié)果雙花柱大豆L009的柱頭外露的基因型表現(xiàn)為長(zhǎng)柱頭、長(zhǎng)花柱和長(zhǎng)粒型。特別是柱頭外露的果柄越長(zhǎng)，其柱頭外露的長(zhǎng)度也愈長(zhǎng)。柱頭外露與突變體的花柱長(zhǎng)、花瓣(旗瓣、翼瓣、龍骨瓣)和花萼短的出現(xiàn)有關(guān)。
L009溫度影響研究結(jié)果L009開花時(shí)的溫度45°以上能使L009出現(xiàn)100％不育。高溫使得花絲扭曲變異，在空間上把L009柱頭與花藥的距離拉得更長(zhǎng)，影響受精。
L009不育性研究結(jié)果不育的原因有兩種柱頭外露的花，授不到外界的花粉產(chǎn)生不育；柱頭不外露的花，由于柱頭與花藥的距離較遠(yuǎn)，花藥的開裂性差產(chǎn)生不育。
L009柱頭外露大豆新品系，由于花絲短、柱頭和花柱長(zhǎng)導(dǎo)致花藥位置退后，在開花過程中柱頭始終高于花藥的位置，花藥和柱頭在空間上形成較大差距，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭上，自花授粉困難且發(fā)生柱頭外露，表現(xiàn)出不同程度的不育，可以實(shí)現(xiàn)作物從自花向異花授粉的轉(zhuǎn)化?；ㄋ幬恢猛撕蟮闹^外露大豆的培育，在品種的雜種優(yōu)勢(shì)的利用及群體改良中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。


圖1所示為正常大豆的花；圖2所示為本發(fā)明所培育出的柱頭外露大豆新品種的花；圖3所示為圖1所示的花剝開花瓣后的結(jié)構(gòu)；圖4所示為圖2所示的花剝開花瓣后的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1步驟160Co-γ射線輻照已經(jīng)篩選出的具有長(zhǎng)柱頭、花萼短、花粉育性不好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗病性強(qiáng)的一年生野生大豆(Glycine soja Sieb.etZucc.)野262的干種子創(chuàng)造長(zhǎng)柱頭及花粉不育的突變。60Co-γ射線的劑量為150Gy，劑量率為1.0Gy/m。
步驟2從輻射一代M1起每一代鑒定選擇柱頭外露長(zhǎng)度達(dá)到0.7mm并且花粉敗育的株系，直到選擇到第6代柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止。
步驟3高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種商951099與步驟2選出的穩(wěn)定遺傳柱頭外露同時(shí)花粉敗育種質(zhì)的株系雜交。
步驟4將步驟3雜交得到的F1代與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種商951099回交，產(chǎn)生回交一代和回交二代群體，并對(duì)這些分離群體進(jìn)行表型選擇，以減少供體不利基因的頻率，縮小試驗(yàn)規(guī)模。
步驟5步驟4產(chǎn)生的雜交后代，形成一個(gè)原始雜種群體。
步驟6從步驟5形成原始雜種群體中選擇具有柱頭外露的半不育系。
步驟7從步驟6當(dāng)選的個(gè)體進(jìn)行互交、重組，形成一個(gè)新群體，再?gòu)脑撊后w進(jìn)行鑒定和選擇，形成一個(gè)輪回周期，然后進(jìn)行另一個(gè)新的輪回周期，如此周而復(fù)始，進(jìn)行三個(gè)輪回周期，每三季為一輪。
步驟8對(duì)步驟7入選的柱頭外露不育優(yōu)良品系進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，應(yīng)在保證組合數(shù)的同時(shí)擴(kuò)大繁殖群體，增加打破不利連鎖的機(jī)率，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)柱頭的基因累加。
如圖1、3所示，正常大豆花器小、花多、花粉粘重，花朵開放時(shí)翼瓣和龍骨瓣緊緊包住雄蕊2和柱頭，花藥和柱頭不外露。如圖2、4所示，本發(fā)明所培育出的柱頭外露大豆新品種的花的花藥2明顯低于柱頭1而圍繞于子房的四周，柱頭1遠(yuǎn)高于雄蕊群2，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭1上，自花授粉很難，出現(xiàn)不育。
實(shí)施例2步驟160Co-γ射線輻照已經(jīng)篩選出的具有長(zhǎng)柱頭、花萼短、花粉育性不好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗病性強(qiáng)的一年生野生大豆(Glycine soja Sieb.etZucc.)野263的干種子創(chuàng)造長(zhǎng)柱頭及花粉不育的突變。60Co-γ射線的劑量為200Gy，劑量率為1.2Gy/m。
步驟2從輻射一代M1起每一代鑒定選擇柱頭外露長(zhǎng)度達(dá)到0.9mm并且花粉敗育的株系，直到選擇到第7代柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止。
步驟3高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種商7608與步驟2選出的穩(wěn)定遺傳柱頭外露同時(shí)花粉敗育種質(zhì)的株系雜交。
步驟4將步驟3雜交得到的F1代與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種商7608回交，產(chǎn)生回交一代和回交二代群體，并對(duì)這些分離群體進(jìn)行表型選擇和突變體分子標(biāo)記選擇，即利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)，對(duì)產(chǎn)生的BC2代進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)；產(chǎn)生的BC2回交產(chǎn)生BC3，對(duì)其柱頭外露性狀進(jìn)行有重復(fù)的實(shí)驗(yàn)鑒定，利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)分子標(biāo)記數(shù)據(jù)和田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL分析，檢測(cè)出與QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記；利用分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，選育具有優(yōu)良遺傳背景并攜帶柱頭外露QTL的近等基因系QTL-NIL，以減少供體不利基因的頻率，縮小試驗(yàn)規(guī)模。突變體分子標(biāo)記選擇中突變體特征包括柱頭外露、長(zhǎng)柱頭、長(zhǎng)花柱和長(zhǎng)粒型、短花萼。
步驟5步驟4產(chǎn)生的雜交后代，形成一個(gè)原始雜種群體。
步驟6從步驟5形成原始雜種群體中選擇具有柱頭外露的半不育系。
步驟7從步驟6當(dāng)選的個(gè)體進(jìn)行互交、重組，形成一個(gè)新群體，再?gòu)脑撊后w進(jìn)行鑒定和選擇，形成一個(gè)輪回周期，然后進(jìn)行另一個(gè)新的輪回周期，如此周而復(fù)始，進(jìn)行三個(gè)輪回周期，每三季為一輪。
步驟8對(duì)步驟7入選的柱頭外露不育優(yōu)良品系進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，應(yīng)在保證組合數(shù)的同時(shí)擴(kuò)大繁殖群體，增加打破不利連鎖的機(jī)率，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)柱頭的基因累加。
如圖1、3所示，正常大豆花器小、花多、花粉粘重，花朵開放時(shí)翼瓣和龍骨瓣緊緊包住雄蕊2和柱頭，花藥和柱頭不外露。如圖2、4所示，本發(fā)明所培育出的柱頭外露大豆新品種的花的花藥2明顯低于柱頭1而圍繞于子房的四周，柱頭1遠(yuǎn)高于雄蕊群2，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭1上，自花授粉很難，出現(xiàn)不育。
實(shí)施例3步驟160Co-γ射線輻照已經(jīng)篩選出的具有長(zhǎng)柱頭、花萼短、花粉育性不好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗病性強(qiáng)的一年生野生大豆(Glycine soja Sieb.etZucc.)野226的干種子創(chuàng)造長(zhǎng)柱頭及花粉不育的突變。60Co-γ射線的劑量為300Gy，劑量率為1.5Gy/m。
步驟2從輻射一代M1起每一代鑒定選擇柱頭外露長(zhǎng)度為0.9mm至1.2mm并且花粉敗育的株系，直到選擇到第7代柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止。
步驟3高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種鄭92116與步驟2選出的穩(wěn)定遺傳柱頭外露同時(shí)花粉敗育種質(zhì)的株系雜交。
步驟4將步驟3雜交得到的F1代與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種鄭92116回交，產(chǎn)生回交一代和回交二代群體，并對(duì)這些分離群體進(jìn)行表型選擇和突變體分子標(biāo)記選擇，即利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)，對(duì)產(chǎn)生的BC2代進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)；產(chǎn)生的BC2回交產(chǎn)生BC3，對(duì)其柱頭外露性狀進(jìn)行有重復(fù)的實(shí)驗(yàn)鑒定，利用DPS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)分子標(biāo)記數(shù)據(jù)和田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL分析，檢測(cè)出與QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記；利用分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，選育具有優(yōu)良遺傳背景并攜帶柱頭外露QTL的近等基因系QTL-NIL，以減少供體不利基因的頻率，縮小試驗(yàn)規(guī)模。突變體分子標(biāo)記選擇中突變體特征包括柱頭外露、長(zhǎng)柱頭、長(zhǎng)花柱和長(zhǎng)粒型、短花萼。
步驟5步驟4產(chǎn)生的雜交后代，形成一個(gè)原始雜種群體。
步驟6從步驟5形成原始雜種群體中選擇具有柱頭外露的半不育系。
步驟7從步驟6當(dāng)選的個(gè)體進(jìn)行互交、重組，形成一個(gè)新群體，再?gòu)脑撊后w進(jìn)行鑒定和選擇，形成一個(gè)輪回周期，然后進(jìn)行另一個(gè)新的輪回周期，如此周而復(fù)始，進(jìn)行三個(gè)輪回周期，每三季為一輪。
步驟8對(duì)步驟7入選的柱頭外露不育優(yōu)良品系進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，應(yīng)在保證組合數(shù)的同時(shí)擴(kuò)大繁殖群體，增加打破不利連鎖的機(jī)率，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)柱頭的基因累加。
如圖1、3所示，正常大豆花器小、花多、花粉粘重，花朵開放時(shí)翼瓣和龍骨瓣緊緊包住雄蕊2和柱頭，花藥和柱頭不外露。如圖2、4所示，本發(fā)明所培育出的柱頭外露大豆新品種的花的花藥2明顯低于柱頭1而圍繞于子房的四周，柱頭1遠(yuǎn)高于雄蕊群2，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭1上，自花授粉很難，出現(xiàn)不育。
權(quán)利要求
1.一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其特征是培育過程按如下步驟操作(1)60Co-γ射線輻照已經(jīng)篩選出的具有長(zhǎng)柱頭、花萼短、花粉育性不好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗病性強(qiáng)的野生大豆干種子；(2)從輻射一代M1起每一代鑒定選擇輻射突變的長(zhǎng)柱頭并且花粉敗育的株系，直到選擇到柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止；(3)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種與步驟2選出的穩(wěn)定遺傳柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系雜交；(4)將步驟3雜交得到的柱頭外露同時(shí)花粉敗育的F1代與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病栽培品種回交，產(chǎn)生回交一代和回交二代群體，并對(duì)這些分離群體進(jìn)行表型選擇，以減少供體不利基因的頻率，縮小試驗(yàn)規(guī)模；(5)步驟4產(chǎn)生的雜交后代，形成一個(gè)原始雜種群體；(6)從步驟5形成原始雜種群體中選擇具有柱頭外露的半不育系；(7)從步驟6當(dāng)選的個(gè)體進(jìn)行互交、重組，形成一個(gè)新群體，再?gòu)脑撊后w進(jìn)行鑒定和選擇，形成一個(gè)輪回周期，然后進(jìn)行另一個(gè)新的輪回周期，如此周而復(fù)始，達(dá)到群體遺傳基因穩(wěn)定為止；(8)對(duì)步驟7入選的柱頭外露不育優(yōu)良品系進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，應(yīng)在保證組合數(shù)的同時(shí)擴(kuò)大繁殖群體，增加打破不利連鎖的機(jī)率，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)柱頭不育系的基因累加。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其特征是所述步驟1中60Co-γ射線的劑量為150～300Gy，劑量率為1.0～1.5Gy/m；所述步驟2中選擇柱頭外露并且花粉敗育的株系中柱頭外露長(zhǎng)度為0.7mm～1.2mm，直到選擇到不低于6代柱頭外露同時(shí)花粉敗育的株系穩(wěn)定遺傳為止；所述步驟7中周而復(fù)始進(jìn)行三個(gè)輪回周期，每三季為一輪。
3.如權(quán)利要求2所述的一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其特征是所述步驟1中60Co-γ射線的最佳劑量為200Gy，最佳劑量率為1.2Gy/m；所述步驟2中選擇柱頭外露并且花粉敗育的株系達(dá)到7代。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其特征是所述步驟4中在對(duì)分離群體進(jìn)行表型選擇的同時(shí)對(duì)這些分離群體進(jìn)行突變體分子標(biāo)記選擇，即利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)，對(duì)步驟4產(chǎn)生的BC2代進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)；產(chǎn)生的BC2回交產(chǎn)生BC3，對(duì)其柱頭外露性狀進(jìn)行有重復(fù)的實(shí)驗(yàn)鑒定，利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)分子標(biāo)記數(shù)據(jù)和田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL分析，檢測(cè)出與QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記；利用分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，選育具有優(yōu)良遺傳背景并攜帶柱頭外露QTL的近等基因系QTL-NIL。
5.如權(quán)利要求4所述的一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其特征是所述突變體特征包括柱頭外露、長(zhǎng)柱頭、長(zhǎng)花柱和長(zhǎng)粒型、短花萼；所利用的統(tǒng)計(jì)軟件為SAS統(tǒng)計(jì)軟件或DPS統(tǒng)計(jì)軟件。
6.如權(quán)利要求5所述的一種柱頭外露大豆品種的培育方法，其特征是培育出的柱頭外露大豆新品種主要花器形態(tài)特點(diǎn)為雌蕊、花柱和柱頭都細(xì)長(zhǎng)，柱頭隨著花冠伸長(zhǎng)而伸長(zhǎng)，柱頭外露長(zhǎng)度0.7mm～1.2mm；花的萼片和花瓣緊緊裹住花柱；花藥小，花藥的開裂性差；鏡檢結(jié)果顯示柱頭外露的花粉較正常發(fā)育花粉少而且育性極差；開花時(shí)，花藥明顯低于柱頭而圍繞于子房的四周，柱頭遠(yuǎn)高于雄蕊群，花粉囊破裂時(shí)花粉不易散落在柱頭上，自花授粉很難，出現(xiàn)不育。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柱頭外露大豆品種的培育方法，選取具有長(zhǎng)柱頭、大柱頭、花萼短、花粉育性不好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗病性強(qiáng)等性狀的野生大豆品種，采用
文檔編號(hào)A01H3/00GK101023735SQ20061001744
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者梁慧珍, 李衛(wèi)東, 趙志芳, 盧衛(wèi)國(guó), 王樹峰, 韓啟忠, 曹穎妮, 李錦輝 申請(qǐng)人:河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花油料作物研究所