專利名稱：蓖麻擬三系雜交制種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓖麻雜交種子的生產(chǎn)，具體為擬三系法雜交蓖麻種子的雜交制種方法，屬于農(nóng)作物雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域。
蓖麻雜種優(yōu)勢利用，自五十年代以來就是世界各國蓖麻育種者的追求目標(biāo)，但迄今尚未有質(zhì)核互作型三系配套的雜交種在蓖麻生產(chǎn)中應(yīng)用。美國于1950年(內(nèi)布拉斯卡農(nóng)業(yè)試驗站，C.E.Classen等)育成屬核型隱性單基因遺傳的N145-4兩型雌性系(即群體內(nèi)約50％的植株為雌株，50％為兩性株)，提出利用兩型雌性系作母本，輔以人工去除兩性株生產(chǎn)F1雜交種種子。此法因耗工耗地量大，雜交制種成本過高，未見大范圍推廣應(yīng)用。1966年L.H.Zimmerman等人在研究隱性單雌基因和溫度敏感型鑲嵌性雄花基因的獨立遺傳特性基礎(chǔ)上，育成了對溫度敏感的核型隱性基因遺傳的雌性系，該雌性系在7月份日均氣溫為90°F的加利福尼亞州波勞里(Blawley)能產(chǎn)生少量雄花，隔離條件下可繁殖雌性系；而在7月份氣溫為75°F的戴維斯(Davis)雄花極少或無雄花，適于做生產(chǎn)雜交種的母本。印度G.Ankineedu等人(1973)發(fā)展Zimmerman的這一成就，結(jié)合本國氣候條件，提出在同一地區(qū)的低溫季節(jié)(10-2月份)生產(chǎn)雜交種種子，高溫季節(jié)(7-10月)繁殖雌性系，并育成雌性系240，推動了印度蓖麻生產(chǎn)用種的雜交種化。但此法具有嚴(yán)格的溫差限制，只適宜于特定地域條件。
本發(fā)明的目的在于克服核基因型雄性不育植物材料無法實現(xiàn)三系配套利用雜種優(yōu)勢的難題，提供一套以蓖麻核基因型雌株為基礎(chǔ)、模擬三系生產(chǎn)蓖麻雜交種子的新方法。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案(一)以單雌基因為雜合型的雌株做為基礎(chǔ)材料，將其主花序各個花節(jié)的第1、2、3級小雌花分期分批小心去除，誘導(dǎo)其在節(jié)4、5級小花部位產(chǎn)生育性逆轉(zhuǎn)，分化出足夠數(shù)量的雄花，并由此使該雌株的分枝花序授粉，獲得雌株自交種。在該自交種的后代中，通過基因多代分離、重組與純化穩(wěn)定，選擇除雌與非雌外其它農(nóng)藝性狀的表型完全相像無差異的雌株與正常株配對，測定該對中正常株對雌株的保雌能力。其中，雌株自交后代性狀穩(wěn)定、雌株率100％，正常株自交后代性狀穩(wěn)定、正常株率100％且用作與雌株雜交的父本能使其一代保持100％雌株率并與其親本雌株農(nóng)藝性狀一致的株對，即成為新的雌性系與相應(yīng)保雌系，用異源自交系測定抗逆性、豐產(chǎn)性諸配合力，選育出強(qiáng)優(yōu)勢雜交種。在生產(chǎn)應(yīng)用中，雌性系的種性延續(xù)采用去花誘導(dǎo)自交繁殖，雜交制種所需母本雌性系種子采用保雌系為父本繁殖。
本發(fā)明所指雌性系和保雌系，是指以細(xì)胞核多對隱性基因遺傳為基礎(chǔ)的雌性系、保雌系，它與細(xì)胞質(zhì)核互作型的植物雄性不育系和保持系不同。它因存在基因劑量效應(yīng)，雌基因完全純合與多數(shù)位點純合而少數(shù)位點雜合的個體均表現(xiàn)為雌株，即雌株可有純合基因型和部分雜合基因型之別。事實上雌性系自交繁殖的雌株個體是雌基因純合型，而用保雌系為父本繁殖的個體雖表現(xiàn)為雌株，但其雌基因是部分雜合型的。正由于雜交制種的母本雌基因為部分雜合型，即已導(dǎo)入部分正常育性基因，其單雌性易為任何正常育性基因的自交系所恢復(fù)，因而雜交種父本系的選配就不存在?；株P(guān)系的限制。即所謂模擬三系。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案(二)以本發(fā)明已產(chǎn)生的雌性系8937F和相應(yīng)保雌系8937P為基礎(chǔ)，直接使用廣泛的育性正常的自交系選配組合，測定配合力，配制雜交種投入生產(chǎn)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、不存在核不育光溫敏感型兩系法親本繁殖和雜交制種過程中的溫差限制，可在任何緯度的地理條件下應(yīng)用，適應(yīng)范圍廣闊。2、雜交種父本系的選配不存在質(zhì)核互作型三系法中的?；株P(guān)系限制，組合選配的種質(zhì)范圍廣，成效高。
實施例1、以山西霍縣蓖麻農(nóng)家種的自然變異雌株為基礎(chǔ)材料，采用該方案(一)培育成8937F雌性系及其保雌系8937P，并以自交系S9043作父本雜交，選配出汾蓖6號雜交種，比對照晉蓖麻1號試驗增產(chǎn)32.1％，在山西、新疆、湖北、云南、河南等省(區(qū))種植，最高單產(chǎn)折合5250kg/hm2。
2、以8937F和8937P為基礎(chǔ)，用自交系S89416作父本雜交，選配出汾蓖5號雜交種，比對照晉蓖麻1號試驗增產(chǎn)29.2％，在山西、陜西、寧夏等省(區(qū))的旱薄地種植，最高單產(chǎn)折合3900kg/hm2。
3、以8937F和8937P為基礎(chǔ)，用自交系91S5-2作父本雜交，選配出晉蓖麻2號雜交種，山西省品審委1999年4月通過審定。試驗示范產(chǎn)量比對照晉蓖麻1號增產(chǎn)19.2-23.9％，并在河北、新疆、四川、山西等地種植。
權(quán)利要求
1.一種蓖麻擬三系雜交制種的方法，包括雌性系、保雌系的培育，雌性系的自交繁殖和保雌繁殖，以及擬三系雜交種的培育與生產(chǎn)，其特征在于(1)培育雌性系與相應(yīng)保雌系，以多個(兩個以上)基因位點控制、且具有基因劑量效應(yīng)的核基因隱性遺傳的雌基因雜合型雌株為基礎(chǔ)材料，誘導(dǎo)其產(chǎn)生雄花，自交分離出兩性株(P)與雌株(F)，對其分別連續(xù)自交，選育雌基因純合型的雌株系F(雌株率100％)和遺傳性穩(wěn)定且其它農(nóng)藝性狀與雌株系一致、并作父本能使其與雌株系的雜交一代(PF)保持100％雌株率的兩性株系P，即育成雌性系(F)及其相應(yīng)保雌系(P)。(2)雌性系(F)用于延續(xù)種性，采用主花序分期分批去除第1、2、3級雌花、誘導(dǎo)第4、5級小花部位育性逆轉(zhuǎn)分化出足夠數(shù)量的雄花，使主花序的其余雌花及分枝花序雌花授粉，得以自交繁殖；用于生產(chǎn)雜交種，則采用隔離條件下以保雌系P為父本繁殖，即使用雌性系(F)×保雌系(P)的一代種子(雌性系PF)做為雜交種制種的母本。(3)擬三系雜交種的培育與生產(chǎn)，以種質(zhì)來源廣泛的正常兩性自交系為父本，與雌性系PF測配組合，選出抗病優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的雜交種組合，在隔離條件下以父母本1∶5～8的行比生產(chǎn)雜交種種子提供大田種植使用。
全文摘要
蓖麻擬三系雜交制種方法。屬于農(nóng)作物雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域。蓖麻雜交種種子生產(chǎn)的一種新方法。以雌株蓖麻遺傳傳遞規(guī)律和單雌逆轉(zhuǎn)特性為基礎(chǔ)，培育雌性系及相應(yīng)保雌系，用保雌系為父本繁殖的雌性系作母本，與具有高配合力的異源自交系雜交，生產(chǎn)強(qiáng)優(yōu)勢雜交種子用于大田種植。
文檔編號A01H1/02GK1316183SQ0111856
公開日2001年10月10日 申請日期2001年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月4日
發(fā)明者張維鋒 申請人:張維鋒