專利名稱：甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甘藍(lán)型油菜芥菜胞質(zhì)雄性不育系的選育方法，屬于農(nóng)作物育種技術(shù)領(lǐng)域，專用于甘藍(lán)型油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用。
背景技術(shù)：
應(yīng)用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系(CMQ、保持系和恢復(fù)系進(jìn)行三系配套生產(chǎn)雜交種是油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要途徑。國內(nèi)外已報(bào)道的油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育類型有Pol CMS、陜2A CMS、Ogu CMS、Kos CMS、Nap CMS和Tour CMS等。根據(jù)其來源可以分為兩類第一類同源細(xì)胞質(zhì)雄性不育，即在植物繁殖過程中自然突變以及品種間雜交產(chǎn)生的雄性不育，包括Pol CMS、陜2A CMS和Nap CMS等。其中，Pol CMS系統(tǒng)由于最早實(shí)現(xiàn)了不育系、保持系和恢復(fù)系的三系配套，因此成為我國應(yīng)用最為廣泛的油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料，也是我國甘藍(lán)型油菜三系雜交種的主要不育細(xì)胞質(zhì)來源。這類雄性不育系在低溫或高溫條件下容易出現(xiàn)微量花粉，影響雜交種純度，容易造成大面積油菜產(chǎn)量損失；第二類是異源胞質(zhì)雄性不育系， 即通過遠(yuǎn)緣雜交或遠(yuǎn)緣原生質(zhì)體融合創(chuàng)建的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，主要有Ogu CMS、Kos CMS 和Tour CMS等類型，它們的突出優(yōu)點(diǎn)是雄性敗育徹底無花粉，不育性對(duì)溫度和光照反應(yīng)不敏感。但是，很難獲得這些不育系的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)恢復(fù)系，限制了它們?cè)谟筒松a(chǎn)上的應(yīng)用。由于 Ogu CMS和Kos CMS不育系的細(xì)胞質(zhì)來源于日本蘿卜，歐洲學(xué)者在歐洲蘿卜品種中發(fā)現(xiàn)了該不育系的恢復(fù)基因，并將其轉(zhuǎn)育到了甘藍(lán)型油菜。因此，選育具有雄性徹底敗育不育性穩(wěn)定遺傳的新型油菜細(xì)胞質(zhì)不育系，并實(shí)現(xiàn)三系配套，將豐富我國及世界油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育資源，促進(jìn)油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用發(fā)展，具有
重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育類型的細(xì)胞質(zhì)單一，雄性不育系在低溫或高溫條件下產(chǎn)生微量正常可育花粉等問題，提出了一種甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其保持系的選育方法。利用本發(fā)明育成的甘藍(lán)型油菜芥菜型胞質(zhì)雄性不育系具有對(duì)溫度高低、光照長(zhǎng)短反應(yīng)不敏感，無花粉等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下1)以芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育油菜WJSlA (2n = 36，ΑΑΒΒ，該材料來源于云南省芥菜型油菜農(nóng)家品種玉溪高棵的天然不育株，WJSlA于2010年11月沈日送交湖北省武漢市武漢大學(xué)內(nèi)的中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，其保藏號(hào)為CCTCC NO :Ρ201018)為母本，以基因組為AA的白菜品種上海青和北京大白菜為父本進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，得到F1 AAB ；2)在田間播種F1種子，從F1植株上收取自由授粉的F2種子；3)在田間播種F2種子，從F2植株中選擇雄性不育株，以該雄性不育株為母本，以甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)(AACC)為父本進(jìn)行測(cè)交，得到測(cè)交F1種子；4)田間播種測(cè)交F1種子，從中選擇甘藍(lán)型油菜形態(tài)的雄性不育株，以該雄性不育株為母本，以甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)等品種為父本進(jìn)行回交，得到甘藍(lán)型油菜BC1F1 ；5)以甘藍(lán)型油菜BC1F1為母本，以甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)等品種為輪回親本重復(fù)回交2-3代，直到育成甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJ01A。繁殖本發(fā)明的不育系WNJOlA的步驟是在人為隔離或天然隔離的條件下，以甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJOlA 與作保持系的甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)按2 1、3 1或5 2的行比相間種植，收獲不育系行的種子，該種子即為甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。本發(fā)明的有益效果如下1)在湖北省武漢市(冬春季短日)和甘肅省和政縣及湖北省長(zhǎng)陽火燒坪鎮(zhèn)(夏季長(zhǎng)日)的不同日照和溫度條件下的3年6個(gè)季度中，本發(fā)明的甘藍(lán)型芥菜胞質(zhì)不育系 WNJOlA均能表現(xiàn)出無花粉雄性不育，不育率和不育度均為100%。由此可以避免甘藍(lán)型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系受到溫度和光照條件影響出現(xiàn)可育花粉的風(fēng)險(xiǎn)，使甘藍(lán)型油菜雜交種生產(chǎn)更為安全；表1 WNJOlA CMS不同環(huán)境下的不育性調(diào)查及與Pol CMS的比較QOlO年)
細(xì)耐.性H. ffNJQ1A CMS.Pol CMS
mmmmi±^n 湖北武漢湖北長(zhǎng)陽甘肅和政湖北武漢湖北長(zhǎng)陽甘肅和政
鄉(xiāng)__^__1；__I；__Φ__i__縣
調(diào)查株數(shù)(株) 1523__1311__1214__821__925__850
"TTTT^ ^ ^ 有微量花有微量花有微量花不育度(％)100 ο 100,粉__^__粉
不育株(株)1523131112148219258502)甘藍(lán)型芥菜胞質(zhì)不育系WNJOlA的創(chuàng)制和應(yīng)用，改善了目前我國和世界甘藍(lán)型油菜不育胞質(zhì)單一的局面，為進(jìn)一步擴(kuò)大油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用奠定了種質(zhì)基礎(chǔ)；3)本發(fā)明育成甘藍(lán)型芥菜胞質(zhì)不育系的方法簡(jiǎn)便、周期短、效率高，不育系無可育花粉，不育性不受溫度和光照影響，穩(wěn)定遺傳，可為油菜及其十字花科植物新的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系選育提供借鑒。


圖1、本發(fā)明的技術(shù)流程圖。圖2、本發(fā)明選育的甘藍(lán)型芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJOlA的花器官形態(tài)。圖中 1、華雙 5 號(hào)，2、Pol CMS，3、WNJOlA CMS
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 育成具有華雙4號(hào)遺傳背景的甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系(1)以芥菜型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WJSlA (2n = 36，ΑΑΒΒ，該材料來源于云南省芥菜型油菜農(nóng)家品種玉溪高棵的天然不育株，WJSlA于2010年11月沈日送交湖北省武漢市武漢大學(xué)內(nèi)的中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，其保藏號(hào)為CCTCC NO :Ρ201018)為母本， 北京大白菜(B.rapa，2n = 20，AA)為父本進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，收獲F1代雜交種子；(2)將步驟(1)獲得的F1代雜交種子種植于田間，收獲&植株上自由授粉的&代
4種子；(3)將步驟(2)獲得的F2代種子種植于田間。在F2中選擇雄性不育植株與甘藍(lán)型油菜品種華雙4號(hào)(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的雙低甘藍(lán)型油菜品種，已在國內(nèi)大面積推廣應(yīng)用)測(cè)交，獲得測(cè)交F1代種子；(4)以步驟(3)獲得的測(cè)交F1代種子播種，在測(cè)交F1代中選擇甘藍(lán)型油菜特點(diǎn)的細(xì)胞質(zhì)雄性不育株為母本，與華雙4號(hào)回交，獲得BC1F1代種子。(5)在BC1F1及以后世代中，按步驟(4)繼續(xù)回交2_3次，直到選育出性狀穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良的甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJ01A。本實(shí)施例中，申請(qǐng)人經(jīng)過田間試驗(yàn)，確定華雙4號(hào)為甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNlOlA的保持系。繁殖利用本發(fā)明不育系的具體步驟是在人為隔離或天然隔離的條件下，以甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJOlA 與作保持系的甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)按2 1、3 1或5 2的行比相間種植，收獲不育系行的種子，即為甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。實(shí)施例2 育成具有中雙7號(hào)遺傳背景的甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系(1)以芥菜型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WJSlA (2n = 36，ΑΑΒΒ，該材料來源于云南省芥菜型油菜農(nóng)家品種玉溪高棵的天然不育株，WJSlA于2010年11月沈日送交湖北省武漢市武漢大學(xué)內(nèi)的中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏，其保藏號(hào)為CCTCC NO :Ρ201018)為母本， 白菜(B. rapa,2n = 20，AA)品種上海青(一個(gè)公開銷售的白菜品種)為父本進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，收獲雜交種F1種子；(2)將獲得的雜交F1代種子種植于田間。收獲F1植株上自由授粉結(jié)得的F2代種子；(3)將步驟(2)獲得的F2代種子種植于田間。在F2代中選擇雄性不育植株與雙低甘藍(lán)型油菜品種中雙7號(hào)(由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所育成甘藍(lán)型油菜品種，在國內(nèi)大面積推廣應(yīng)用)為父本測(cè)交，獲得測(cè)交F1代；
(4)以步驟C3)獲得的測(cè)交F1代種子播種，在測(cè)交F1代中選擇具有甘藍(lán)型油菜特征的雄性不育植株為母本，與中雙7號(hào)回交，獲得BC1F1代種子。(5)在BC1F1代及以后世代中，按步驟(4)重復(fù)進(jìn)行2_3次，直到選育出性狀穩(wěn)定、 品質(zhì)優(yōu)良的甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJ01A。本實(shí)施例中，申請(qǐng)人經(jīng)過田間試驗(yàn)，確定中雙7號(hào)為甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJOlA的保持系。繁殖利用本發(fā)明的不育系的具體步驟是在人為隔離或天然隔離的條件下，以甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJOlA 與保持系甘藍(lán)型油菜中雙7號(hào)按2 1、3 1或5 2的行比相間種植，收獲不育系行的種子，即為甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。實(shí)施例3 甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系與其它油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系恢保關(guān)系比較選取8個(gè)甘藍(lán)型油菜品種或品系(恢01、91恢_5900、25CC1、華雙3號(hào)、華雙4號(hào)、 華油8號(hào)、中油821和中雙7號(hào))分別與WNJOlA CMS、Pol CMS、Ogu CMS和Kos CMS進(jìn)行
5測(cè)交，將收獲的F1雜種種植于田間，開花期進(jìn)行育性鑒定。恢保關(guān)系測(cè)定結(jié)果如表1所示， WNJOlA CMS的恢保關(guān)系與Pol CMS、Ogu CMS禾Π Kos CMS不同，表明WNJOlA CMS是不同于 Pol CMS、OguCMS和Kos CMS的細(xì)胞質(zhì)類型。表1 4種細(xì)胞質(zhì)不育系恢保關(guān)系的測(cè)定結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育方法，包括下列步驟1)以芥菜型細(xì)胞質(zhì)雄性不育油菜WJSlA(AABB)為母本，以基因組為AA的白菜品種上海青和北京大白菜為父本進(jìn)行雜交，得到F1種子AAB ；2)在田間播種F1種子，從F1植株上收取自由授粉的F2種子；3)在田間播種F2種子，從F2植株中選擇雄性不育株，以該雄性不育株為母本，以甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)(AACC)為父本進(jìn)行測(cè)交，得到測(cè)交F1種子；4)田間播種測(cè)交F1種子，從測(cè)交F1植株中選擇甘藍(lán)型油菜的雄性不育株，以該雄性不育株為母本，以甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)等為父本進(jìn)行回交，得到甘藍(lán)型油菜BC1F1 ；5)以甘藍(lán)型油菜BC1F1為母本，以甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)等品種為輪回親本重復(fù)回交2-3 代，直到育成甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJ01A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在人為隔離或天然隔離的條件下，以甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJOlA與甘藍(lán)型油菜作保持系的華雙4號(hào)按2 1、3 1 或5 2的行比相間種植，收獲不育系行的種子，該種子即為甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系 WNJOIA。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的選育方法，屬于農(nóng)作物育種技術(shù)領(lǐng)域，其特征是通過芥菜型油菜細(xì)胞質(zhì)不育系WJS1A(AABB)與基因組為AA的白菜品種上海青或北京大白菜雜交，在F2代中選擇具有甘藍(lán)型油菜特征的不育株作母本，與優(yōu)良甘藍(lán)型油菜華雙4號(hào)(AACC)等品種作父本雜交，收獲父本自交種子和雜交種子播種，在花期鑒定F1植株育性，對(duì)表現(xiàn)不育組合的不育株用原父本連續(xù)回交3-4代，直到育成雄性不育性狀穩(wěn)定的甘藍(lán)型油菜芥菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系WNJ01A，輪回親本華雙4號(hào)等則為該不育系的保持系。恢保關(guān)系結(jié)果顯示，WNJ01A不育系是不同于波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Pol CMS)、蘿卜細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Ogu CMS)和Kos細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Kos CMS)的新不育細(xì)胞質(zhì)類型。本發(fā)明方法育成的WNJ01A不育系開創(chuàng)了油菜及十字花科作物細(xì)胞質(zhì)雄性不育新類型，為其雜種優(yōu)勢(shì)利用奠定了堅(jiān)實(shí)的種質(zhì)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)A01H1/02GK102475058SQ201010570779
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者劉克德, 劉超, 吳江生, 王小峰, 石淑穩(wěn) 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)