專利名稱：：甘藍型油菜顯性核不育橙黃花純合兩型系及其應用的制作方法
技術領域：
：甘藍型油菜顯性核不育的雜種優(yōu)勢利用領域
背景技術：
：1甘藍型油菜顯性核不育性的遺傳性甘藍型油菜顯性核不育性受2對顯性基因控制，Ms為顯性不育基因，Rf為顯性上位基因，能抑制Ms不育基因的表達，使育性恢復可育。不育株有2種基因型，MsMsrfif為純合型不育株，Msmsrfrf為雜合型不育株?？捎暧?種基因型，其中MsMsRfrf自交宵性分離比例為3:1，MsmsRfrf自交育性分離比例為13:3。其余5種可育基因型自交沒有宵性分離。雙隱性純合體msmsrfrf作為父本，與純合型不育株雜交，后代不育株率達到100%?；蛐蜑镽fRf的可育株可作為恢復系，與不育株雜交，后代可育株率達到100%(表1)。表1甘藍型油菜顯性核不育性的遺傳性<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>根據(jù)其遺傳性，兩型系內(nèi)不育株與可育株雜交，世代間的基因型相同，而且2種基因型各占50%,因而能穩(wěn)定遺傳。純合兩型系能穩(wěn)定保持純合型不育株，雜合兩型系能穩(wěn)定保持雜合型不育株。2橙黃花的遺傳性甘藍型油菜鮮黃花-橙黃花性狀由2對重疊基因控制，當基因型為雙隱性純合(y^y2y2)時表現(xiàn)為橙黃花，其余8種基因型都表現(xiàn)為鮮黃花。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于尋找一種簡便、有效的方法，使全不育系內(nèi)的可育株與不育株間出現(xiàn)明顯的形態(tài)差異，容易被識別。利用原有技術，全不育系所有植株的花瓣色澤與父、母本相同，為鮮黃色，因純合兩型系內(nèi)遲拔或漏拔的可育株所產(chǎn)生的后代很難被識別、拔除。本項發(fā)明利用橙黃花的純合兩型系為母本，鮮黃花的臨保系為父本，生產(chǎn)全不育系。即在臨近開花時，將純合兩型系內(nèi)可育株盡可能全部拔除。由鮮黃花臨保系對橙黃花純合兩型系剩余不育株授粉，由此產(chǎn)生的后代全部為鮮黃花不育株。盡管純合兩型系內(nèi)遲拔或漏拔的可宵株會對不育株授粉以及漏拔的可育株會自花授粉，由此產(chǎn)生的可育株仍表現(xiàn)為橙黃花。在用全不育系與恢復系進行雜交制種時，這些橙黃花的可育株在鮮黃花的不育系內(nèi)容易識別，被人工拔除后，能使雜交種的純度提高到95%以上。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的1998年，以甘藍型油菜顯性核不育純合兩型系48AB內(nèi)的不育株(基因型為MsMsrfrf)為母本，與雙低油菜品種滬油15(原名9715)雜交，F(xiàn),代26株全部為不育株(基因型為Msmsrfrf)。然后以滬油15為輪回親本回交，回交Bd代表現(xiàn)為15株不育株(基因型為Msmsrfrf),14株可育株(基因型為msmsrfrf)。從BC,代群體中選不育株與滬油15繼續(xù)回交，獲得BC2代，回交BC2代表現(xiàn)為27株不育株(基因型為Msmsrfrf)，25株可育株(基因型為msmsrfrf)。該BC2代群體就是甘藍型油菜顯性核不育雜合兩型系滬油15AB(不育株基因型為Msmsrfrf，可宵株基因型為msmsrfrf)。自交系93161是從引自韓國的油菜品種榮選中選育的恢復系，它的恢復株率高，芥酸含量低于1%，但硫甙含量偏高，達55Mmol/g,而且熟期較晚。自交系23010是引自湖南省農(nóng)科院的雙低品系。我們于1995年用以上自交系配制雜交組合，19訴年在(9316x23010)F3群體中選育獲得98-4416-1單株，表現(xiàn)為較早熟、芥酸含量為0.3%、硫甙含量18.5pmol/g。1999年在區(qū)號為99-3063的F4群體中選單株進行恢復性鑒定。2000年田間鑒定結果表明，其恢復株率均達到100%。該株系就是恢復系HF03。橙黃花的純合兩型系選育:核不育雜合兩型系滬油15AB內(nèi)的不宵株(基因型為Msmsrfrf)為母本，與恢復系HF03雜交(基因型為msmsRfRf),2001~2002年區(qū)號為02-247的F,代群體共計165株，全部表現(xiàn)為可育(基因型為MsmsRfrf和msmsR的(表2)。從該群體中選擇2株自然授粉植株，在2002-2003年，區(qū)號為034216的F2代群體共計138株，全部表現(xiàn)為可育，說明02-247-1的基因型為msmsRfrf;區(qū)號為03-4217的&代群體發(fā)生育性分離，149株表現(xiàn)為可育，20株表現(xiàn)為不育，說明02-247-2的基因型為MsmsR的表2)。表2雜交組合(滬油15AxHF03)F,和F2的育性表現(xiàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>根據(jù)油菜顯性核不育的遺傳規(guī)律，區(qū)號為04-4307的Fs代群體共計131株，31株為不育，經(jīng)適合性測驗，符合3:1的育性分離理論比例(《23:|=0.0636)，不符合13:3的育性分離理論比例(《213:3=17.0337)。這一結果說明，03-4217Bt單株的基因型為MsMsRfrf。因此，區(qū)號為04-4307的F3代群體中不育株的基因型為MsMsrfif，可育株有2種基因型，MsMsRfrf基因型自交將出現(xiàn)育性分離，MsMsRfRf基因型自交將表現(xiàn)為全可育。根據(jù)油菜橙黃花的遺傳規(guī)律，從04-4307的F3代群體中選橙黃花可育株自交，并與橙黃花不育株作兄妹交，F(xiàn)4和F3SM!代全部表現(xiàn)為橙黃花。這一結果說明，F(xiàn)4和F3SM,代的花色基因型為y1y1y2y2。表4雜交組合(滬油15AxHF03)F4、F3兄妹交組合及F3測交組合的育性表現(xiàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2004~2005年度區(qū)號為054347~05-4355的9個F4代群體,無一例外地表現(xiàn)為橙黃花(表4)。區(qū)號為05-4356的兄妹交組合也全部為橙黃花，同時出現(xiàn)育性分離，18株為可育，16株為不育,符合l:l的育性分離理論比例(《21:1=0.0294)。該兄妹交組合的父本、區(qū)號為05-4350的可育株也全部為橙黃花，其中85株為可育，36株為不育，符合3:1的育性分離理論比例(《23:|=1.2149)。根據(jù)上述結果推斷結果，05-4356的兄妹交組合就是顯性核不育橙黃花純合兩型系，不育株基因型為MsMsrfrfyiyiy2y2,可育株基因型為MsMsRfrfyiyiy2y2。同時，從04-4307群體中選擇的3株橙黃花不育株與鮮黃花臨保系滬15測交，3個測交組合分別為35株、58株和31株，均表現(xiàn)為鮮黃花不育(表4)。這一結果說明04-4307的F3代群體中所有不育株的基因型為MsMsrfrf，該群體的可育基因型為2MsMsRfrf:lMsMsRfRf，進一歩證實了034217B1單株的基因型為MsMsRfif。橙黃花純合兩型系應用模式1全不育系生產(chǎn)模式母本為橙黃花的純合兩型系，父本為鮮黃花的臨保系。移栽期父、母本行比為1:4~1:6父本母本父本母本父本母本父本MMM$9<MM$(JMM$$cMM$MM$cMM9$M9$MMMc$M$$cMc92M初花期純合兩型系內(nèi)少量可育株沒有被及時拔除。父本母本父本母本父本母本父本M$9MMMMMM$$MM$"M$<9MMMM9$M$MMMM99M1:純合兩型系內(nèi)個別可育株沒有被拔除。父本母本父本母本父本母本父本MMM29MM$9M$$M9$MM$3$MM9$MM$$MM$$MM$$MM$$M終花后，將父本全部拔除，成熟后從母本植株上收獲的種子為全不育系。2雜交制種模式母本全不育系，父本為恢復系。初花期全不育系內(nèi)的橙黃花可育株容易被識別。父本母本父本母本父本母本父本R"$9R$$9$R$c$$RR9"9R"3RRR"$9R"9R$RR2c$$R$c9$R$$9RR$"9R$"R$cR1:全不育系內(nèi)的橙黃花可育株被拔除。父本母本父本母本父本母本父本RR9"9RRRRR$RRR$"$R9$$RR29$R9$R$99RR$$$9R2$$R$$$R成熟后從母本植株上收獲的種子為雜交種的種子。注M為臨保系；c為可育株；？為不育株R為恢復系。五比較1原有方法甘藍型油菜顯性核不育三系制種技術(專利號CN89109310.9)采用純合兩型系、臨保系、恢復系三系配套的制種技術，即用純合兩型系與臨保系測交產(chǎn)生全不育系，再用全不宵系與恢復系配制雜交種的技術。純合兩型系內(nèi)50%的植株表現(xiàn)為不育，另外50%表現(xiàn)為可育，其中的可育株對不育株授粉，其后代的育性分離符合1:1(圖2),而相應可育株自交后代的育性分離3:1。為了獲得不育株率達到100%的全不育系，唯一的方法是在臨近開花前，將純合兩型系內(nèi)的可育株完全拔除，用臨保系對純合兩型系內(nèi)剩余50%不育株授粉，其后代的不育株率就能達到100%(圖3)。但是，在臨近開花前，純合兩型系內(nèi)的不育株與可育株沒有形態(tài)差異，二者隨機交融成--個整體。只有在開花后，通過觀察其雄蕊退化與否才能將這二者進行區(qū)分。因此在生產(chǎn)實際中不可能將純合兩型系內(nèi)的可育株及時、徹底地拔除，也就是個別可育株沒有被及時拔除或沒有被拔除。遲拔或漏拔的可育株不僅會對不育株授粉，而且漏拔的可育株會自花授粉，其后代中出現(xiàn)不同數(shù)量可宵株。其結果是全不育系的不育株率下降到95%甚至更低。在用全不育系與恢復系進行雜交制種時，這些可育株與不育株間也沒有明顯的形態(tài)差異，難以被人工識別、拔除，使雜交種的純度下降到卯％甚至更低。2本發(fā)明我們的發(fā)明是選育橙黃花的純合兩型系。以橙黃花的純合兩型系為母本，鮮黃花的臨保系為父本。在臨近開花時，將純合兩型系內(nèi)可育株盡可能全部拔除。由鮮黃花臨保系對橙黃花純合兩型系剩余不育株授粉，由此產(chǎn)生的后代全部為鮮黃花不育株。盡管純合兩型系內(nèi)遲拔或漏拔的可育株會對不育株授粉以及漏拔的可育株會自花授粉，由此產(chǎn)生的可育株仍表現(xiàn)為橙黃花。在用全不育系與恢復系進行雜交制種時，這些橙黃花的可育株在鮮黃花的全不育系內(nèi)容易識別(圖4)，被人工拔除后，能確保雜交種的純度達到95%以上。圖1兩型系的遺傳模式。圖2純合兩型系的遺傳模式。圖3生產(chǎn)全不育系的遺傳模式。圖4用橙黃花純合兩型系與鮮黃花臨保系生產(chǎn)鮮黃花全不育系的遺傳模式。圖5流程圖。實例l06-4310的上區(qū)號為054356Alx4356Bl，21株全部為橙黃花，其中12株為可育株，9株為不育株，符合1:1的分離比例。06-4319的上區(qū)號為054356B1，104株全部為橙黃花，其中81株為可育株，23株為不育株，符合3:1的分離比例。實例206-4311的上區(qū)號為054356Alx4356B3，34株全部為橙黃花，其中17株為可育株，17株為不育株，符合l:l的分離比例。06-4320的上區(qū)號為05-4356B3,60株全部為橙黃花，其中44株為可育株，16株為不育株，符合3:1的分離比例。實例305-4330的母本04-4356為橙黃花純合兩型系、父本04-3091為鮮黃花臨保系滬油15，該群體26株全部為鮮黃花不育株(表5)。實例405-4331的母本為04-4356為橙黃花純合兩型系、父本04-3091為鮮黃花臨保系滬油15，該群體62株全部為鮮黃花不育株(表5)。實例504-4357的母本為03-4307A1群體中的橙黃花不育株、父本3085-1為鮮黃花臨保系滬油15，該群體35株全部為鮮黃花不育株(表5)。實例6044358的母本為034307A2群體中的橙黃花不育株、父本3085-2為鮮黃花臨保系滬油15，該群體56株全部為鮮黃花不育株(表5)。實例704-4358的母本為03-4307A3群體中的橙黃花不育株、父本3085-2為鮮黃花臨保系滬油15,該群體28株全部為鮮黃花不育株(表5)。表5橙黃花純合兩型系與鮮黃花臨保系雜交后代的性狀表現(xiàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>橙黃花的純合兩型系選育以核不育雜合兩型系滬油15AB內(nèi)的不育株(基因型為Msmsrfrf)為母本，與恢復系HF03雜交(基因型為msmsRfRf)，F(xiàn),代群體共計165株，全部表現(xiàn)為可育(基因型為MsmsRfrf和msmsRfrf)。從F,代群體中選擇2株自然授粉植株。區(qū)號為03-4216的F2代群體共計138株，全部表現(xiàn)為可育，說明02-247-1的基因型為msmsRfrf:區(qū)號為03-4217的F2代群體發(fā)生育性分離，149株表現(xiàn)為可育，20株表現(xiàn)為不育，說明02-247-2的基因型為MsmsRfrf。隨后從區(qū)號為03-4217的F2群體中選擇6株可育自交，5個F3代群體發(fā)生育性分離。區(qū)號為04-4307的F3代群體發(fā)生育性和花瓣色澤的分離，70株為鮮黃花可育、22株為鮮黃花不育、30株為橙黃花可育、9株為橙黃花不育。根據(jù)油菜顯性核不育的遺傳規(guī)律，區(qū)號為04-4307的F3代群體共計131株，31株為不育，經(jīng)適合性測驗，符合3:1的育性分離理論比例(-3:1=0.0636),不符合13:3的育性分離理論比例(《213:3=17.0337)。這一結果說明，03-4217B1單株的基因型為MsMsRM。因此，區(qū)號為04-4307的F3代群體中不育株的基因型為MsMsrfif，可育株有2種基因型，MsMsRfrf基因型自交將出現(xiàn)育性分離，MsMsRfRf基因型自交將將表現(xiàn)為全可育。根據(jù)油菜橙黃花的遺傳規(guī)律，從04-4307的F3代群體中選橙黃花玎育株自交，并與橙黃花不育株作兄妹交，F(xiàn)4和F3SM,代將全部表現(xiàn)為橙黃花。這一結果說明，F(xiàn)4和F3SM,代的花色基因型為y1y1ly2y2。2004~2005年度區(qū)號為054347~05-4355的9個&代群體，無一例外地表現(xiàn)為橙黃花(表4)。區(qū)號為05-4356的兄妹交組合也全部為橙黃花，同時出現(xiàn)育性分離，18株為可療，16株為不宵，符合1:1的育性分離理論比例(《21:1=0.0294)。該兄妹交組合的父本、區(qū)號為05-4350的可育株也全^P為橙黃花，其中85株為可育，36株為不育，符合3:1的宵性分離理論比例(《23:1=1.2149)。根據(jù)上述結果推斷結果，05-4356的兄妹交組合就是顯性核不育橙黃花純合兩型系，不育株基因型為MsMsrfrfyiyiy2y2，可育株基因型為MsMsRfrfyiyiy2y2。權利要求1、一種甘藍型油菜顯性核不育系制種方法，其特征在于選育橙黃花純合兩型系并以橙黃花的純合兩型系為母本，鮮黃花的臨保系為父本進行鮮黃花全不育株生產(chǎn)，再用鮮黃花全不育系作為母本、恢復系為父本進行雜交制種方法。2、根據(jù)權利要求1所述的甘藍型油菜顯性核不育系制種方法，其特征在于橙黃花的純合兩型系為母本、鮮黃花的臨保系為父本，父、母本行比為1:4~1:6。3、根據(jù)權利要求1所述的甘藍型油菜顯性核不育系制種方法，其特征在于橙黃花純合兩型系選育步驟包括a、以甘藍型油菜顯性核不育雜合兩型系滬油15AB的不育株為母本，與恢復系HF03雜交獲得可育的F,代群體(區(qū)號02-247);b、從F!代群體中挑選數(shù)株與恢復系HF03雜交得可育的F2代群體(區(qū)號03-4216，03-4217)的F2代群體發(fā)生育性分離；c、從03-4217的F2代群體中選擇數(shù)株可育自交，F(xiàn)3代發(fā)生育性分離，育性分離為3:1;d、從04-4307的F3代群體選橙黃花可育株自交，F(xiàn)4代群體全部表現(xiàn)為橙黃花，育性分離為3:1;e、從04-4307的F3代群體選橙黃花不育株與可育株進行兄妹交，后代全部為橙黃花，育性分離為l:l。這一兄妹交后代就是橙黃花純合兩型系。4、根據(jù)權利要求3所述的甘藍型油菜顯性核不育系制種方法，其特征在于初花期時，純合兩型系內(nèi)少量可育株沒有及時被撥除，終花期時，純合兩型系內(nèi)個別可育株沒有被撥除；終花后將父本全部撥除，從母本植株上獲全不育系。5、根據(jù)權利要求1所述的甘藍型油菜顯性核不育系制種方法，其特征在于當以橙黃花的純合型系為母本與鮮黃花的臨保系為父本進行測交，臨近開花時將純合兩型系內(nèi)可育株盡可能全部拔除，讓剩余的不育株授粉，產(chǎn)生后代全部為鮮黃花不育株，而遲撥、漏撥的可育株會對不育株授粉以及漏撥的可育株自花授粉產(chǎn)生的可育株為橙黃花。6、根據(jù)權利要求1所述的甘藍型油菜顯性核不育系制種方法，其特征在于由橙黃花純合兩型系獲得的全不育系為母本與恢復系為父本雜交制種，初花期及盛花期全不育系內(nèi)的橙黃花可育株易識別被全部撥除，成熟后從母本植株收獲的雜交種種子，其純度在95%以上。全文摘要根據(jù)甘藍型油菜顯性核不育性受Ms不育基因和Rf基因上位抑制互作控制以及鮮黃花-橙黃花性狀由2對重疊基因控制的遺傳原理，采用橙黃花純合兩型系與鮮黃花臨保系生產(chǎn)全不育系，然后用全不育系與恢復系生產(chǎn)雜交種。與原有方法比，因純合兩型系內(nèi)可育株遲拔或漏拔，在全不育系出現(xiàn)的可育株仍表現(xiàn)為橙黃花，在與恢復系進行雜交制種時，這些橙黃花的可育株在鮮黃花的不育系內(nèi)容易識別，被人工拔除后，能有效提高雜交種的純度。文檔編號A01H5/00GK101107915SQ200610029259公開日2008年1月23日申請日期2006年7月21日優(yōu)先權日2006年7月21日發(fā)明者周熙榮,孫超才,靜莊,李延莉,李樹林,王偉榮,錢小芳,顧龍弟申請人:上海市農(nóng)業(yè)科學院