專利名稱：甘藍(lán)型油菜核雄性不育三系制種技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育的雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域。
甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育的雜種優(yōu)勢利用始于70年代，國外至今還沒有見到有實(shí)際應(yīng)用的報(bào)道。國內(nèi)，1987年上海市農(nóng)科院的“甘藍(lán)型核不育雜交油菜”曾獲國家發(fā)明三等獎(jiǎng)。它是采用育性分離為1∶1的核不育兩型系與恢復(fù)系配套的二系法生產(chǎn)雜交種子的。這一方法的不足之處是由于采用育性分離為1∶1的兩型系做母本，在制種時(shí)必須用人工拔除兩型系內(nèi)50%的可育株，用工量大，不能充分利用制種地的面積，增產(chǎn)和制種效率較低，給推廣應(yīng)用帶來一些困難。
本發(fā)明的目的就是針對上述核不育二系法存在的問題，采用純合兩型系、臨保系、恢復(fù)系三系配套的制種技術(shù)，即用純合兩型系與臨保系測交產(chǎn)生全不育系，再用全不育系與恢復(fù)系配制雜交種，以節(jié)省用工量，充分利用制種地的有效面積，從而提高產(chǎn)量和制種效率，便于推廣和應(yīng)用，同時(shí)也為油菜的雜種優(yōu)勢利用提供了一種簡便而有效的制種方法。
本發(fā)明的理論依據(jù)是甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育的育性是由Ms和Rf二對顯性基因互作控制的，其中Ms是顯性不育基因，Rf是顯性上位基因，它能控制Ms顯性不育基因不育性的表達(dá)，從而使育性恢復(fù)可育的遺傳學(xué)原理。據(jù)此理論，選育出純合兩型系、臨保系、和恢復(fù)系，實(shí)現(xiàn)了三系配套生產(chǎn)雜交種子的方法。
本發(fā)明的具體內(nèi)容一、育種材料來源甘藍(lán)型油菜核雄性不育的原始育種材料來自于天然的核雄性不育株宜三A，1974年起用23號油菜與株宜三A雜交，再連續(xù)回交二次后，育成23AB兩型系，以此為基礎(chǔ)育種材料選育出甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系純合兩型系、臨保系和恢復(fù)系。
二、甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系的選育1、純合兩型系的選育純合兩型系是核不育三系配套的基礎(chǔ)。純合兩型系是從23AB兩型系內(nèi)，采用連續(xù)成對兄妹交，同時(shí)對相應(yīng)可育株自交的方法，根據(jù)兄妹交后代育性分離為1∶1，相應(yīng)可育株自交后代育性分離為3∶1進(jìn)行選育而成的。具體選育方法是在23AB兩型系的基礎(chǔ)群體內(nèi)，選5-10個(gè)不育株與可育株進(jìn)行成對兄妹交，同時(shí)對相應(yīng)的可育株自交。鑒定其后代的育性表現(xiàn)，若成對兄妹交組合的育性分離為1∶1，而相應(yīng)可育株的育性分離為3∶1，就在該兄妹交組合內(nèi)繼續(xù)配組鑒定。如此進(jìn)行2-3代，直至所做的全部成對兄妹交組合的育性分離都符合1∶1，相應(yīng)可育株自交后代的育性分離都符合3∶1為止。這時(shí)所選育的兩型系就是純合兩型系。純合兩型系6AB就是這樣選育成功的。
純合兩型系的選育也可以在可育株自交后代育性分離為3∶1的群體內(nèi)，按上述方法進(jìn)行選育。
純合兩型系的繁殖方法，是把由上述選育的穩(wěn)定型純合兩型系成對交組合種子，種在隔離區(qū)內(nèi)，隔離區(qū)的大小，在有障礙物時(shí)為500-800米就可以，在沒有障礙物時(shí)要1000米以上。在此范圍內(nèi)不能種植其他的油菜品種和十字花科植物，(以下隔離區(qū)要求同此)。開花時(shí)須對不育株加上標(biāo)記。讓不育株與可育株自由授粉，收不育株上結(jié)的種子混合留種-即為純合兩型系種子(切不可把可育株的種子混入)，其可供繼續(xù)繁殖或做為配制全不育系的母本用。
2、臨保系的選育臨保系是核不育三系配套的關(guān)鍵。臨保系是從23AB兩型系內(nèi)，采用連續(xù)成對兄妹交，同時(shí)對相應(yīng)可育株自交的方法，根據(jù)兄妹交育性分離為1∶1，相應(yīng)可育株自交后代育性不分離進(jìn)行選育而成的。具體的選育技術(shù)為在23AB兩型系的基礎(chǔ)群體內(nèi)，按照選育純合兩型系的方法進(jìn)行選育和鑒定。但鑒別的方式不同，它是根據(jù)成對兄妹交育性分離為1∶1，但相應(yīng)可育株自交沒有育性分離而進(jìn)行鑒別選育的。凡是經(jīng)過2-3代鑒定后，成對兄妹交組合的育性分離都為1∶1，而相應(yīng)的可育株自交后代都不產(chǎn)生育性分離的-仍為可育的，則該可育株的自交系就是臨保系。臨保系9B就是這樣選育成功的。
臨保系的選育也可以采用不同品種的自交系與純合型不育株測交獲得，若測交一代為全不育系，即該自交系就是臨保系。臨保系還可以做為區(qū)分純合型不育株和雜合型不育株的測驗(yàn)種，即根據(jù)臨保系與純合不育株測交一代育性為全不育;與雜合不育株測交一代育性分離為1∶1來進(jìn)行測驗(yàn)。
臨保系的繁殖方法在隔離區(qū)內(nèi)，按常規(guī)品種繁殖。
3、恢復(fù)系的選育恢復(fù)系的選育較簡單，即用不同品種的自交系與核不育株進(jìn)行測交篩選育成的，若測交一代為全可育的，則該測交父本自交系就是恢復(fù)系。如目前我們在應(yīng)用的恢復(fù)系4190、日保、村青、村崎、3207、302、羽躍、儲(chǔ)恢等都是用測交篩選育成的。
恢復(fù)系的選育也可以在上述純合兩型系內(nèi)根據(jù)對可育株連續(xù)自交2代育性不分離而進(jìn)行選育，即若對可育株連續(xù)自交2代沒有育性分離的就可以做為恢復(fù)系。如恢復(fù)系B23就是用此法育成的。
三、核不育三系配套制種技術(shù)核不育三系是指純合兩型系、臨保系和恢復(fù)系，由這三系配套生產(chǎn)雜交種子的技術(shù)可分為二個(gè)步驟1、全不育系的配制全不育系是由純合兩型系與臨保系按二系制種法測交配制得來的，其測交一代的育性為全不育。全不育系只能通過純合兩型系與臨保系的測交一代獲得。具體作法是在隔離區(qū)內(nèi)，把純合兩型系與臨保系按3∶1或4∶1的行比種植，純合兩型系的株距為12-15cm，臨保系的株距為15-18cm。在臨開花前把純合兩型系行內(nèi)的可育株及時(shí)、干凈的拔除，以保證制種的質(zhì)量，其方法是用小菜刀從可育株的子葉節(jié)以下切斷，并及時(shí)運(yùn)出隔離區(qū)，大約每畝地需花3-4個(gè)人工。只留不育株與臨保系授粉，收不育株結(jié)的種子混合留種，就是全不育系種子，供配制雜交種子的母本用。
用純合兩型系6AB與臨保系9B配制全不育系，平均畝產(chǎn)為80斤左右。
2、F1雜種的配制F1代雜交種子的配制是采用全不育系與恢復(fù)系雜交制種，F(xiàn)1為全可育。具體做法是用全不育系與恢復(fù)系按2∶1、3∶1或4∶1的行比種在隔離區(qū)內(nèi)，讓其自由授粉，收全不育系行的種子留種即為雜交種子，供生產(chǎn)上種植。
甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系配套的制種程序模式見


圖1。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、制種效率高1987-1989年三年期間，用全不育系6CA與恢復(fù)系村青和3027配制雜交種，平均畝產(chǎn)雜交種107斤，比二系制種法高30-50%。
2、雜種一代的增產(chǎn)效果高1988、1989年二年，雜種一代(6CA×4190)、(6CA×3027)和(6CA×村青)三個(gè)組合畝產(chǎn)平均比對照種(滬油九號和匯油50)分別增產(chǎn)19.8%、27.1%和39.3%。
3、提高土地利用率二系法配雜交種時(shí)要拔除母本行50%的可育株，使這一部分土地白白浪費(fèi)，而三系法采用全不育系制種，能充分利用土地，使制種地的利用率提高。
4、節(jié)省勞力二系法每畝制種地要花3-4個(gè)人工拔除可育株，三系法雖然在配制全不育系時(shí)也要花3-4個(gè)人工拔除可育株，但配制一畝地的全不育系種子按80斤計(jì)算，每斤全不育系種子按供5畝制種地用，則三系法的用工量僅為二系法的1/400，即若每畝拔可育株的用工量按4個(gè)人工計(jì)，則同樣配制400畝的雜交種，三系法只要用4個(gè)人工，而二系法要花1600個(gè)人工。
5、提高種子的純度二系法制種時(shí)，由于面廣量大，技術(shù)指導(dǎo)難于周全，易造成拔株不及時(shí)或拔不干凈而影響種子的純度，而三系法在配制全不育系時(shí)，面積小，便于指導(dǎo)，對質(zhì)量更有保證。
6、便于推廣應(yīng)用二系法推廣較困難的原因主要是拔除可育株，群眾感到麻煩;三系法采用全不育系制種，群眾容易接受，因此，便于推廣應(yīng)用。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
圖1為甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系配套的制種程序模式;
圖2為純合兩型系6AB選育的遺傳模式;
圖3為臨保系9B選育的遺傳模式;
圖4為恢復(fù)系對雜合不育株恢復(fù)的遺傳模式;
圖5為恢復(fù)系對純合不育株恢復(fù)的遺傳模式;
圖6為產(chǎn)生全不育系的遺傳模式。
甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系制種技術(shù)，包括純合兩型系、臨保系和恢復(fù)系三系的選育;由純合兩型系與臨保系按二系制種法產(chǎn)生全不育系;再用全不育系與恢復(fù)系制種生產(chǎn)雜種一代種子的技術(shù)。其步驟如下一、甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系的選育及其遺傳模式核不育三系選育的基礎(chǔ)育種材料為23AB兩用系，它是采用23號油菜與株宜三A雜交，再連續(xù)回交二次后育成的。三系的具體選育及遺傳模式如下1、純合兩型系6AB的選育及遺傳模式純合兩型系是在23AB兩型系的基礎(chǔ)群體內(nèi)，選5-10個(gè)不育株與可育株成對兄妹交，同時(shí)對相應(yīng)的可育株自交。根據(jù)成對兄妹交后代育性分離為1∶1，相應(yīng)可育株自交后代育性分離為3∶1進(jìn)行選育而選育成的。不育株的基因型是MsMsrfrf，可育株的基因型是MsMsRfrf。1982-1985年的選育結(jié)果見表1。
純合兩型系6AB選育的遺傳模式見圖2。
2、臨保系9B的選育及其遺傳模式臨保系是核不育三系配套的關(guān)鍵，它的基因型為雙隱性純合型msmsrfrf，它與純合不育株MsMsrfrf的測交一代為100%的不育系，即全不育系。但全不育系不能由雙隱性不育系用回交保持，只能用測交一代，故把雙隱性不育系稱為臨保系。臨保系9B是從23AB兩型系的基礎(chǔ)群體內(nèi)，根據(jù)兄妹交育性分離為1∶1，但相應(yīng)可育株自交沒有分離而進(jìn)行選育的。凡是經(jīng)過2-3代選育鑒定后，成對兄妹交組合的育性分離都為為1∶1，而相應(yīng)的可育株自交后代都不產(chǎn)生育性分離的-仍為可育的，則該可育株的自交系就是臨保系。1982-1985年的選育結(jié)果詳見表2。
臨保系9B選育的遺傳模式見圖3。
3、恢復(fù)系B23的選育及其遺傳模式恢復(fù)系的選育是采用不同品種的自交系與核不育株(純合不育株、雜合不育株)測交鑒定篩選育成的，若測交一代為全可育的，則該測交父本自交系就是恢復(fù)系，如目前應(yīng)用的恢復(fù)系4190、3027、日保、村青、村崎、儲(chǔ)恢等都是用測交篩選育成的。另外，恢復(fù)系的選育也可以在上述純合兩型系內(nèi)的可育株自交分離，即若對可育株連續(xù)自交2代沒有育性分離的就可做為恢復(fù)系，如恢復(fù)系B23就是用此法育成的?；謴?fù)系的基因型為Ms_RfRf或msmsRfRf。它們對純合不育株和雜合不育株都能恢復(fù)，如恢復(fù)系4109、村崎與雜合不育株9A和純合不育株6A雜交，其結(jié)果詳見表3。
恢復(fù)系對二種不同基因型不育株雜交，F(xiàn)1恢復(fù)的遺傳模式見圖4和圖5。
二、核不育三系配套制種及其遺傳模式三系配套制種是指由純合兩型系與臨保系按二系制種法產(chǎn)生全不育系，再用全不育系與恢復(fù)系制種生產(chǎn)雜種一代種子的技術(shù)，具體分為以下二個(gè)步驟1、全不育系6CA的產(chǎn)生及其遺傳模式全不育系6CA的基因型是雜合型不育株Msmsrfrf，它是由純合兩型系6AB內(nèi)的不育株6A(MsMsrfrf)與雙隱性可育株(msmsrfrf)的測交一代得來的，全不育系只能出現(xiàn)在測交一代，育性為全不育，而不能用雙隱性可育株系回交保持，因回交后育性會(huì)變成1∶1，故把雙隱性可育株系稱為臨保系。純合不育株6A與臨保系9B的測交結(jié)果見表4。
產(chǎn)生全不育系的遺傳模式見圖6。
2、F1雜種的配制及遺傳模式F1雜種的配制是采用全不育系與恢復(fù)系雜交制種，F(xiàn)1為全可育。具體為把全不育系與恢復(fù)系按2∶1、3∶1或4∶1的行比種在隔離區(qū)內(nèi)，讓其自由授粉，則全不育系行的種子即為雜交種子，可供生產(chǎn)上種植。用全不育系(基因型為雜合型不育株Msmsrfrf)與恢復(fù)系4190、村崎的雜交制種結(jié)果同上述表3中的雜合型不育株(9A×4190)F1和(9A×村崎)F1的數(shù)據(jù)相同，其制種模式同恢復(fù)系對雜合不育株恢復(fù)的遺傳模式。
核雄性不育三系配套的制種程序模式如
圖1。
權(quán)利要求
1.一種甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育三系制種方法，其特征在于采用純合兩型系、臨保系、恢復(fù)系三系配套的制種技術(shù)，即用純合兩型系與臨保系測交產(chǎn)生全不育系，再用全不育系與恢復(fù)系配制雜交種的技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于純合兩型系是從23AB兩型系內(nèi)，采用連續(xù)成對兄妹交，同時(shí)對相應(yīng)可育株自交的方法，根據(jù)成對兄妹交后代育性分離為1∶1，相應(yīng)可育株自交后代育性分離為3∶1進(jìn)行選育而成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于純合兩型系還可以在可育株自交后代分離為3∶1的群體內(nèi)進(jìn)行選育。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于臨保系是從23AB兩型系內(nèi)，采用連續(xù)成對兄妹交，同時(shí)對相應(yīng)可育株自交的方法，根據(jù)兄妹交育性分離為1∶1，相應(yīng)可育株自交后代育性不分離進(jìn)行選育而成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于臨保系的選育還可以采用不同品種的自交系與純合型不育株測交獲得，其測交一代為全不育系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于臨保系與純合型不育株測交一代育性為全不育;與雜合型不育株測交一代育性分離為1∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于恢復(fù)系是采用不同品種的自交系與核不育株進(jìn)行測交篩選育成的，其測交一代育性為全可育。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制種方法，其特征在于恢復(fù)系還可以在純合兩型系內(nèi)根據(jù)對可育株連續(xù)自交2代育性不分離而進(jìn)行選育。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6所述的制種方法，其特征在于全不育系是由純合兩型系與臨保系按二系制種法測交配制的，其測交一代育性為全不育。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制種方法，其特征在于F1代雜交種子的配制采用全不育系與恢復(fù)系雜交制種，F(xiàn)1為全可育。
全文摘要
甘藍(lán)型油菜核雄性不育三系制種是根據(jù)甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核雄性不育的育性是由Ms和Rf兩對顯性基因上位、抑制互作控制的遺傳學(xué)原理，采用純合兩型系、臨保系和恢復(fù)系三系配套的方法來制雜交種的。比原有的二系制種法具有增產(chǎn)和制種效率高，省工，制種地的利用充分，種子的純度高和便于推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，是一種簡便而有效的制種方法。
文檔編號A01H5/10GK1052589SQ89109310
公開日1991年7月3日 申請日期1989年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月19日
發(fā)明者李樹林, 周熙榮, 周志疆, 錢玉秀 申請人:上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所