一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法，該方法以溫敏型隱性核不育系為母本，以具有的大柱頭和柱頭外露率且明顯高于花藥的亞麻資源為父本，配制雜交組合。對分離后代F2-F5進(jìn)行柱頭外露性狀、不育性及農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇，F(xiàn)6代后對穩(wěn)定株系進(jìn)行生態(tài)鑒定和異交率鑒定，選育高柱頭外露率高異交率亞麻雄性不育系。育成新不育系柱頭外露明顯，接收外來花粉能力和異交結(jié)實率顯著提高。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于作物育種領(lǐng)域，涉及亞麻雄性不育系選育方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 亞麻屬于亞麻科一年生草本植物，是重要的纖維作物和油料作物。利用雜種優(yōu)勢 是提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)的一個極為有效的途徑，也是各類農(nóng)作物育種共同的發(fā)展趨勢。 亞麻品種改良是提尚亞麻廣量和改進(jìn)品質(zhì)，促進(jìn)亞麻生廣發(fā)展的重要途徑，但截止目如，國 內(nèi)外亞麻品種改良主要采用雜交選育的常規(guī)育種方法。隨著生產(chǎn)水平的提高和已有資源材 料的廣泛應(yīng)用，常規(guī)育種手段越來越難以適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求。
[0003] 研宄表明，亞麻品種間雜交，F(xiàn)l代有25-40%甚至更高的雜種優(yōu)勢率，雜種優(yōu)勢利 用將是提高亞麻產(chǎn)量的有效途徑。
[0004] 亞麻為自花授粉作物，雄性不育系是雜優(yōu)利用的關(guān)鍵。1921年Bateson和 Cairdner首次鑒定出亞麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，但是這種不育系的花瓣不能充分展開，異 花授粉受到障礙，異交率低，難以用于制種，在生產(chǎn)上無直接利用價值；（Bateson，W.， Cairdner,A.E. 1921.Malesterilityinflax.J.Genet. 11: 269-275. )〇 此后， 還有花瓣充分展開的亞麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的報道（Kumar,S.，andSingh,S.P. 1970. Inheritanceofmalesterilityinsomeintroducedvarietiesoflinseed(Linum usitassimumL.).IndianJ.Agric.Sci. 40:184-191.)，但在雜交種利用上，未見取得 成功報道。
[0005] 1973年，我國陳鴻山等發(fā)現(xiàn)了顯性核不育亞麻，這種亞麻雄性不育由顯性單基因 控制，后代出現(xiàn)1:1的育性分離，不能完全保持和恢復(fù)，制種時需要拔除可育株，且雜交后 代不能完全恢復(fù)，因此難以應(yīng)用于亞麻雜交種生產(chǎn)。（陳鴻山.核不育亞麻研宄初報.華 北農(nóng)學(xué)報，1986,1 (I) :87-91.) 1998年，我國發(fā)現(xiàn)了具有溫光敏特性、隱性遺傳的核雄性不育系，利用溫敏特性和隱性 遺傳特性，可以實現(xiàn)不育性的保持和恢復(fù)，并且容易配制組合，在亞麻雜種優(yōu)勢利用上顯示 了巨大的應(yīng)用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法， 以解決雜交亞麻制種不育系異交率低的問題。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方 法，該方法包括以下步驟： (1 )對亞麻種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定，選擇具有的大柱頭和柱頭外露率且明顯高于花藥的親 本資源為父本； (2 )以溫敏型隱性核不育系為母本，將攜帶柱頭外露性狀基因的供體親本與溫敏型隱 性核雄性不育系人工去雄配制雜交組合Fl; (3 )從雜交分離世代F2代開始，分離后代種植在花期平均溫度在18°C以上的地區(qū)高 溫地區(qū); (4 )分離后代定向選擇柱頭外露率高、異交結(jié)實好和農(nóng)藝性狀優(yōu)良的溫敏雄性不育單 株，同時兼顧選擇抗病性和豐產(chǎn)性，選擇單株連續(xù)自交5代以上，獲得性狀基本穩(wěn)定的高柱 頭外露率高異交率的溫敏型亞麻雄性不育系； (5)F5后對性狀穩(wěn)定的不育株系進(jìn)行鑒定，鑒定穩(wěn)定雄性不育系不育率、柱頭外露和異 交率。
[0008] 優(yōu)選的，從雜交分離世代F2代開始，分離后代點播稀植，株距在5cm，行距20cm， 單株開花數(shù)在100朵以上。
[0009] 優(yōu)選的，從雜交分離世代F2代開始，在選擇方法上，從開花初期就進(jìn)行選擇，首 先，選擇柱頭外露率達(dá)到9 5 %以上，的不育單株進(jìn)行標(biāo)記，對單株進(jìn)行跟蹤觀察，對于開 花初期柱頭高于花藥Imm以上，花藥瘦小干癟，乳白色，無微粉的不育單株，在開花中后期 的育性恢復(fù)階段，利用高溫育性恢復(fù)，對有可育花粉的花朵進(jìn)行套袋自交，保留種子。
[0010] 優(yōu)選的，以溫敏型隱性核基因雄性不育系5S為母本不育系，以天亞6號為父本。雜 交亞麻的制繁種是收獲母本不育系異交結(jié)實的種子，溫敏亞麻雄性不育系異交率的高低直 接影響制種產(chǎn)量和質(zhì)量，為此選育高異交率不育系是一項十分重要的研宄任務(wù)。鑒于不育 系的異交率與其柱頭外露率有著顯而易見的密切關(guān)系，選育高柱頭外露率不育系是提高不 良系異交率的主要途徑。
[0011] 本發(fā)明利用柱頭外露亞麻遺傳資源，選育優(yōu)良溫敏亞麻雄性不育系，其優(yōu)越性在 于：①本發(fā)明適用于對現(xiàn)有不育系進(jìn)行柱頭外露率改造，提高現(xiàn)有亞麻溫敏雄性不育系的 柱頭外露率；②對所有的亞麻材料，包括現(xiàn)在柱頭外露率低的不育系，都能夠定向?qū)崿F(xiàn)柱頭 外露率提尚的改造，進(jìn)而提尚制種廣量和質(zhì)量。
[0012] 本發(fā)明首次提出了一種選育高柱頭外露率和高異交率不育系的方法，選育成功高 柱頭外露率和高異交率不育系。與現(xiàn)有選育亞麻溫敏雄性不育系方法不同，在于在不育特 性和農(nóng)藝性狀選擇的同時，重點定向選擇柱頭的外露特性。本方法具有以下幾方面的顯著 效果和意義： 1、由于對分離世代采用在高溫地區(qū)點播稀值，保證了單株分枝分莖多，開花多，同時延 長了花期，避免了短期不利溫度的影響，有利于選擇和保留種子。
[0013] 2、由于通過柱頭外露特性和雄性不育性基因組合和定向選擇，實現(xiàn)了溫敏型雄性 不育系的柱頭的高外露率，提高不育系的異交率。
[0014] 3、由于兼顧選擇抗病性和豐產(chǎn)性，保證了不育系綜合性狀的優(yōu)良。
[0015] 4、本方法簡便可靠，易于推廣，廣泛使用該方法，可以有力推進(jìn)我國亞麻雄性不 育和雜優(yōu)利用理論和實踐的發(fā)展。
[0016] 利用上述方法育成溫敏亞麻新雄性不育系的特點： 1、顯著提高了接受外來花粉的數(shù)量，試驗表明，在人工定向向不育系撒花粉時，高柱頭 外露不育系普通不育系附著花粉粒數(shù)提高了 45. 93% ;吹風(fēng)輔助授粉情況下，高柱頭外露不 育系比普通不育系附著花粉粒數(shù)提高98. 08%，具體見表1-長柱頭接受外來花粉粒數(shù)。

【權(quán)利要求】
1. 一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法，其特征在于該方法包括 以下步驟： (1)對亞麻種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定，選擇具有的大柱頭和柱頭外露率且明顯高于花藥的親 本資源為父本； (2 )以溫敏型隱性核不育系為母本，將攜帶柱頭外露性狀基因的供體親本與溫敏型隱 性核雄性不育系人工去雄配制雜交組合F1 ; (3 )從雜交分離世代F 2代開始，分離后代種植在花期平均溫度在18°C以上的地區(qū)高 溫地區(qū); (4 )分離后代定向選擇柱頭外露率高、異交結(jié)實好和農(nóng)藝性狀優(yōu)良的溫敏雄性不育單 株，同時兼顧選擇抗病性和豐產(chǎn)性，選擇單株連續(xù)自交5代以上，獲得性狀基本穩(wěn)定的高柱 頭外露率高異交率的溫敏型亞麻雄性不育系； (5)F5后對性狀穩(wěn)定的不育株系進(jìn)行鑒定，鑒定穩(wěn)定雄性不育系不育率、柱頭外露和異 交率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法， 其特征在于：從雜交分離世代F 2代開始，分離后代點播稀植，株距在5cm，行距20cm，單株 開花數(shù)在100朵以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法， 其特征在于：從雜交分離世代F 2代開始，在選擇方法上，從開花初期就進(jìn)行選擇，首先，選 擇柱頭外露率達(dá)到9 5 %以上，的不育單株進(jìn)行標(biāo)記，對單株進(jìn)行跟蹤觀察，對于開花初期 柱頭高于花藥1mm以上，花藥瘦小干癟，乳白色，無微粉的不育單株，在開花中后期的育性 恢復(fù)階段，利用高溫育性恢復(fù)，對有可育花粉的花朵進(jìn)行套袋自交，保留種子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高柱頭外露率和高異交率亞麻雄性不育系的選育方法， 其特征在于：以溫敏型隱性核基因雄性不育系5S為母本不育系，以天亞6號為父本。
【文檔編號】A01H1/02GK104472340SQ201410630435
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】張建平, 黨占海, 王利民, 黨照, 趙利, 趙瑋, 李聞娟 申請人:甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所