專利名稱：甘藍(lán)型雙低雜交油菜的制種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬雜交油菜優(yōu)勢(shì)利用領(lǐng)域。
油菜是世界五大油料作物之一，在國(guó)際貿(mào)易中占有非常重要的地位。自七十年代中期世界上育成第一個(gè)雙低(低芥酸、低硫甙)品種托爾(Tower，加拿大，1978)以來(lái)，到八十年代中期加拿大、歐洲各國(guó)均已普及雙低油菜，雙低油菜籽開始在國(guó)際貿(mào)易中占統(tǒng)治地位，僅加拿大雙低油菜籽出口就占世界貿(mào)易總量的60％左右，一躍成為世界油菜籽出口第一大國(guó)。我國(guó)是世界油菜第一生產(chǎn)大國(guó)，因菜籽品質(zhì)差而出口量?jī)H占世界貿(mào)易總量的0.9％。極大的反差，引起我國(guó)政府有關(guān)部門的高度重視，并從1981年起，把改良品質(zhì)的雙低油菜育種列入國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃。經(jīng)過(guò)全國(guó)十多家育種單位的協(xié)同攻關(guān)，于1986年成功地育成我國(guó)自己的雙低油菜品種豫油1號(hào)(河南省農(nóng)科院)，隨后又育成了湘油11號(hào)、豫油2號(hào)、華雙一號(hào)、中雙1、2號(hào)、中雙821等一批雙低油菜新品種應(yīng)用于生產(chǎn)。但由于優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與抗病在作物育種上的負(fù)相關(guān)效應(yīng)，使得國(guó)內(nèi)、外育成的雙低油菜品種在產(chǎn)量水平上比普通品種沒有大的提高(相當(dāng)或略有增產(chǎn))，有的甚至在抗性方面還有所減弱。加之我國(guó)沒有優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的政策鼓勵(lì)和配套的綜合加工技術(shù)，群眾只認(rèn)產(chǎn)量不認(rèn)品質(zhì)，限制了雙低品種在我國(guó)生產(chǎn)上的應(yīng)用和普及，推廣總面積不及種植面積的20％。目前，可以利用油菜雜交優(yōu)勢(shì)的途徑主要有雄性不育系、自交不親和系和化學(xué)殺雄等，雖然都取得一定進(jìn)展，但在雙低油菜上成功地實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)并應(yīng)用于生產(chǎn)者國(guó)內(nèi)外尚無(wú)公開報(bào)導(dǎo)。
在油菜雄性不育研究方面，日本Ogura(1968)發(fā)現(xiàn)蘿卜細(xì)胞質(zhì)雄性不育，法Bannerot(1974、1977)將甘藍(lán)的核導(dǎo)入蘿卜不育系，再用甘藍(lán)型油菜連續(xù)回交獲得穩(wěn)定的甘藍(lán)型油菜雄性不育系，但至今未能找到恢復(fù)系；英國(guó)Thompson(1972)和日本Shiga(1973)曾分別育成TCMS和SCMS細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，據(jù)研究這兩個(gè)雄性不育系在遺傳上屬同一類型，其存在共同缺點(diǎn)是不育程度不完全，它受環(huán)境因素所修飾，如在大于20℃的較高溫度條件下出現(xiàn)大量花粉，因此無(wú)法利用。其它還有Rouselle(1980)把甘藍(lán)型油菜的細(xì)胞核間接導(dǎo)入黑芥細(xì)胞質(zhì)中去，獲得了新的甘藍(lán)型油菜不育系；Brar.G.S.等(1980)在芥菜型油菜品種間雜種及芥×白種間雜種后代中發(fā)現(xiàn)了芥菜型油菜雄性不育系；日本Hinata(1979)把白菜型油菜的細(xì)胞質(zhì)核導(dǎo)入墻生二行芥中育成白菜型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。國(guó)內(nèi)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)(1992)利用PolimaA育成我國(guó)第一個(gè)低芥酸三系雜交品種華雜二號(hào)開始應(yīng)用于生產(chǎn)，陜西省寶雞市農(nóng)科所(1994)育成低芥酸三系雜交種雜13，陜西省咸陽(yáng)市農(nóng)科所(1994)育成低芥酸三系雜交種單雜1號(hào)等，但也只解決了低芥酸的問(wèn)題，沒能實(shí)現(xiàn)雙低。
本發(fā)明的目的是提供一種雙低油菜的制種，利用雜種優(yōu)勢(shì)，選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)(雙低)、抗病的雜交種。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種甘藍(lán)型雙低雜交油菜的制種方法，其關(guān)鍵是選育出不育性穩(wěn)定、徹底的雙低胞質(zhì)雄性不育系384A與恢復(fù)系CP015雜交產(chǎn)生雜種一代鄭雜4號(hào)。
親本來(lái)源
不育系384A由湖南低雜2號(hào)一代雜交種中發(fā)現(xiàn)雄性不育株作母本雜交、回交轉(zhuǎn)育而來(lái)。
保持系384B由低芥品系B6257×雙低Marnoon的雜交后代PD132選育而來(lái)。
恢復(fù)系CP015由華中農(nóng)大雙低4312×雙低恢復(fù)基因群220雜交轉(zhuǎn)育而成。
親本的特征特性384A屬甘藍(lán)型半冬性細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。出苗后子時(shí)腎臟形，幼莖綠色，幼苗半直立。葉與甘藍(lán)相似，深綠色，具有明顯葉柄，全株密被蠟粉，無(wú)刺毛，基葉三片時(shí)出現(xiàn)裂葉，側(cè)裂片2～3對(duì)，頂裂葉較大，卵圓形。葉片有皺縮。冬前(12月5日)葉片數(shù)8～9個(gè)，比同期其它品種少1～2片。最大葉片長(zhǎng)29.6cm，寬13.9cm，開盤53.2cm，時(shí)柄長(zhǎng)粗、上挺。苔莖葉半抱莖著生，苔莖綠色，株型緊湊，分枝短。在河南省鄭州播種，株高175～180cm，有效分枝高度55～60cm，一次有效分枝8～9個(gè)，二次分枝9～11個(gè)，勻生分枝?；ɡ侔櫩s，呈楔卵狀，中空質(zhì)軟，花瓣黃色，皺縮較小，花瓣長(zhǎng)11.2mm，寬6.52mm，分離。雄蕊敗育短縮至雌蕊基部?；ㄋ幫嘶冃〕嗜榘咨∪菭铌?，無(wú)花粉。雌蕊發(fā)育正常。主花序較長(zhǎng)65～70cm，主花序有效角果數(shù)75～80個(gè)，全株有效角果數(shù)350個(gè)左右。角果直立著生，著果密，角果粗，果長(zhǎng)4.6cm左右，每果16.5粒左右，千粒重3.8克左右。全生育期235天，在河南中北部9月中旬播種，河南南部9月下旬播種，越冬抗寒性中等，需水肥較多，抗病毒病、耐菌核病較強(qiáng)。含芥酸0.509％，硫甙27.03umol/g。
384B
出苗后子葉腎臟形，幼莖綠色，幼苗半直立。葉與甘藍(lán)相似，深綠色，具有明顯時(shí)柄，全株密被蠟粉，無(wú)刺毛，基葉三片時(shí)出現(xiàn)裂葉，側(cè)裂片2～3對(duì)，頂裂葉較大，卵圓形。葉面有皺縮。冬前(12月5日)葉片數(shù)8～9個(gè)，最大葉片長(zhǎng)29.1cm，寬14.2cm，開盤55.8cm，葉柄長(zhǎng)粗、上挺。苔莖葉半抱莖著生，苔莖綠色，株型緊湊，分枝短。在河南省鄭州播種，株高170～180cm，有效分枝高度55～60cm，一次有效分枝9～9.5個(gè)，二次分枝8～10個(gè)，勻生分枝。花較大，黃色，花瓣平展，呈覆瓦狀，花瓣長(zhǎng)16.72mm，寬9.42mm，主花序較長(zhǎng)70cm左右，主花序有效角果數(shù)85個(gè)左右，全株有效角果數(shù)350個(gè)左右。角果直立著生，著果密，角果粗，果長(zhǎng)6.1cm左右，角粒數(shù)23～24粒，千粒重3.3克左右。屬甘藍(lán)型半冬性油菜自交系，全生育期235天，在河南中北部9月中旬播種，河南南部9月下旬播種，越冬抗寒性中等，需水肥較多，抗病毒病、耐菌核病較強(qiáng)。種子含芥酸0.509％，硫甙27.03umol/g。
CP015出苗后子葉腎臟形，幼莖綠色，幼苗半直立。葉綠色，具有明顯葉柄，全株密被蠟粉，無(wú)刺毛?；~三片時(shí)出現(xiàn)裂葉，側(cè)裂片2～3對(duì)，頂裂葉中等大小，舌形。冬前(12月5日)時(shí)片數(shù)9～10片，最大葉片長(zhǎng)25.4cm，寬9.9cm，開盤49.5cm。苔莖葉半抱莖著生，苔莖綠色。在河南省鄭州播種，株高165～170cm，有效分枝高度52～56cm，一次有效分枝10～11個(gè)，二次分枝12個(gè)左右，勻生分枝?；ㄖ械?，黃色，花瓣平展，呈覆瓦狀，花瓣長(zhǎng)16.24mm，寬9.58mm，開度22.62mm，花藥大花粉充足。主花序長(zhǎng)58cm，主花序有效角果數(shù)67個(gè)，全株有效角果數(shù)350～400個(gè)。角果直立著生，著果密，角果長(zhǎng)5cm左右，角粒數(shù)22～23粒。千粒重2.8～3.2克。屬甘藍(lán)型半冬性油菜自交系，全生育期231天，在河南中北部9月中旬播種，河南南部9月下旬播種，越冬抗寒性中等，抗病毒病，較耐菌核病。種子芥酸含量0.303％，硫甙含量27.40umol/g。
雜交種鄭雜4號(hào)出苗后子葉腎臟形，幼莖綠色，幼苗半直立。葉綠色，具有明顯葉柄，全株密被蠟粉，無(wú)刺毛?；~三片時(shí)出現(xiàn)裂葉，側(cè)裂片2～3對(duì)，頂裂葉較大，橢圓形。冬前(12月5日)葉片數(shù)9～10片，最大葉片長(zhǎng)30.6cm，寬14.6cm，開盤56.2cm。葉柄長(zhǎng)、粗、上挺。苔莖葉半抱莖著生，苔莖綠色，株型緊湊，分枝短。在河南省鄭州播種，株高190～200cm，有效分枝高度65～70cm，一次有效分枝9～10個(gè)，二次分枝12個(gè)左右，莖桿粗59.6mm?；ㄐ屋^大，黃色，花瓣平展，呈覆瓦狀，花藥大，花粉量足。主花序較長(zhǎng)65～70cm，主花序有效角果數(shù)75～80個(gè)，全株有效角果數(shù)350個(gè)左右。角果直立著生，著果密，角果粗，果長(zhǎng)5.5～6.5cm左右，角粒數(shù)21～22粒。千粒重3.35克。屬甘藍(lán)型半冬性“三系”雜交組合。全生育期231天，比“秦油二號(hào)”早熟3～4天，在河南中北部9月中旬播種，河南南部9月下旬播種，越冬抗寒性中等，需水肥較多，抗病毒病，耐菌核病較強(qiáng)。種子芥酸含量0.421％，硫甙含量21.41umol/g。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、品質(zhì)優(yōu)良，鄭雜4號(hào)芥酸含量(0.421％)＜1％，硫甙含量(21.31umol/g)＜30umol/g，屬雙低優(yōu)質(zhì)油菜，符合國(guó)家“八五”科技攻關(guān)的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2、高含油量，鄭雜4號(hào)含油量高達(dá)41.21％，比一般品種高1.8～2.0個(gè)百分點(diǎn)。
3、高產(chǎn)潛力大，鄭雜4號(hào)一般單產(chǎn)水平在200公斤/畝左右，最高達(dá)326公斤畝，比一般當(dāng)?shù)赝茝V常規(guī)品種增產(chǎn)30％以上。1993～1995年河南省優(yōu)質(zhì)油菜雜交種區(qū)試中，平均畝產(chǎn)172.9公斤，比豫油2號(hào)(CK，雙低)增產(chǎn)26.3％，比“秦油二號(hào)”增產(chǎn)5.4％，綜評(píng)居試驗(yàn)首位。
4、早熟性好，鄭雜4號(hào)全生育期231天，比“秦油二號(hào)”早熟3～4天，這對(duì)一年兩屬或三熟制地區(qū)及早騰茬，適時(shí)早播后茬，以及緩解勞力矛盾等十分有利。
附圖
為384A、384B的選育系譜圖。
1985年10月從湖南省農(nóng)科院引進(jìn)低芥酸一代雜交種(低雜二號(hào))播種于河南農(nóng)科院經(jīng)作所油菜試驗(yàn)田內(nèi)。1986年4月花期觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)低雜二號(hào)中有三株雄性不育株，以此為母本配置雜交組合27個(gè)。當(dāng)年9月按組合種在田間，經(jīng)87～89年繼續(xù)成對(duì)測(cè)定8個(gè)組合，回交18個(gè)組合，保住不育株的不育基因不被丟失，花期在后代能低頻率的表達(dá)，繼續(xù)出現(xiàn)雄性不育，供作測(cè)定、回交親本材料。1990年4月花期在測(cè)定組合試驗(yàn)區(qū)內(nèi)育性檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)區(qū)系384中不育株、半不育株數(shù)較多，選擇雄性退化、敗育徹底的優(yōu)良單株作母本，以河南農(nóng)科院經(jīng)作所育成低芥品系B6257×雙低Marnoo的后代PD132為父本，測(cè)定組合6個(gè)，成對(duì)回交27個(gè)組合，供下年度繼續(xù)研究。后經(jīng)91、92二年連續(xù)回交，1992年4月20日在13個(gè)成對(duì)回交二代材料中，雄性育性調(diào)查236株全部為雄性不育(其中有9株有微量花粉)。1993、1994兩年再繼續(xù)回交中，印證其育性的穩(wěn)定性，結(jié)果證明384A×PD132(86257×Marnoo)其母本后代雄性不育遺傳穩(wěn)定，故母本384稱之雄性不育系，代號(hào)為384A，父本PD132為384A雄性不育基因的保持者，稱之384A的保持系，代號(hào)為3848。
恢復(fù)系CP105的雜交轉(zhuǎn)育1986年引進(jìn)華中農(nóng)大育成的4312雙低品系，經(jīng)田間觀察其豐產(chǎn)性和抗逆性良好，1987年作母本與河南農(nóng)科院經(jīng)作所雙低恢復(fù)基因天群體220為父本，有性雜交，經(jīng)多代田間輪回選擇、恢復(fù)組合測(cè)定試驗(yàn)及室內(nèi)品質(zhì)化學(xué)篩選育成。經(jīng)與不育系384A雜交測(cè)定，恢復(fù)性能良好(恢復(fù)度100％，恢復(fù)性能穩(wěn)定)。因此，稱之為雄性不育系384A的恢復(fù)系，代號(hào)為CP015。
鄭雜4號(hào)的制種技術(shù)要點(diǎn)1、安全隔離空間隔離，距離2000米以內(nèi)不能種植其它任何十字花科植物，包括白菜、芥菜、黑白菜、上海青以及其它油菜品種以防傳粉污染。制種區(qū)應(yīng)選用近1～2年沒有種植過(guò)油菜等十字花科植物的地塊，土壤肥沃，排灌方便。不得施用未經(jīng)腐熟的混有油菜籽的廄肥。
2、適宜行比和合理密植適宜播期在河南中北部9月中旬，河南南部9月下旬，父母本同期播種，母本與父本行比為4∶2，行距40cm，株距17～20cm，密度為每畝1萬(wàn)株左右。
3、去雜去劣在苗期、苔期和花期要嚴(yán)格排雜去劣。拔除田間的自生雜油菜和變異株、劣小株、病株等。臨花期應(yīng)及時(shí)排除父本行中的不育株、半不育株，母本行中應(yīng)拔除有粉株。
4、輔助授粉人工輔助授粉。即在盛花期晴天的上午9～11時(shí)，下午2～4時(shí)各進(jìn)行一次田間人工輔助授粉，以手搖父本擴(kuò)大散粉效果最好。借助昆蟲傳粉，蜂群放進(jìn)制種區(qū)前應(yīng)凈身5天，每3～5畝一箱蜂。
5、終花期砍父本，落花期割去父本，以防收獲時(shí)父母本種子混雜，確保不育系的種性和提高親本的繁殖系數(shù)。
6、單收單貯主花序上的角果杏黃色收割，單獨(dú)碾，曬干揚(yáng)凈，種子水份在8％以下保管，供制種親本用。
鄭雜4號(hào)高產(chǎn)栽培技術(shù)要點(diǎn)1、重施底肥，每畝施尿素10公斤，過(guò)磷酸鈣50公斤，硼肥1公斤，土雜肥2～3方。
2、播種，播前精細(xì)整地，足墑下種，黃河流域播種期為9月中、下旬，每畝播量0.5公斤，播深2～3厘米。長(zhǎng)江流域苗床宜于9月10～20播種，10月15～20日移栽，直播可在9月底到10月上旬播種。
3、苗期管理，三葉期間苗，五葉期定苗，每畝留苗1.5萬(wàn)株。水肥條件好的地塊可適當(dāng)減少到1.0～1.2萬(wàn)株。及時(shí)防治病蟲害。
4、冬前管理，12月中、下旬澆好越冬水，及時(shí)中耕培土，防止凍害死苗。
5、春后管理，3月上旬重施蕾苔肥，每畝施尿素10～15公斤。初花期防治蚜蟲并噴0.3％硼砂1～2次。
權(quán)利要求
1.一種甘藍(lán)型雙低雜交油菜的制種方法，其特征在于選育出不育性穩(wěn)定、徹底的雙低胞質(zhì)雄性不育系384A與恢復(fù)系CP015雜交產(chǎn)生雜種一代鄭雜4號(hào)，親本來(lái)源不育系384A由湖南低雜2號(hào)一代雜交種中發(fā)現(xiàn)雄性不育株作母本雜交、回交轉(zhuǎn)育而來(lái)；保持系384B由低芥品系B6257×雙低Marnoon的雜交后代PD132選育而來(lái)；恢復(fù)系CP015由華中農(nóng)大雙低4312×雙低恢復(fù)基因群220雜交轉(zhuǎn)育而成。
全文摘要
本發(fā)明屬雜交油菜優(yōu)勢(shì)利用領(lǐng)域。其關(guān)鍵在于選育出不育性穩(wěn)定、徹底的雙低胞質(zhì)雄性不育系384A與恢復(fù)系CP015雜交產(chǎn)生雜種一代鄭雜4號(hào)，親本來(lái)源不育系384A由湖南低雜2號(hào)一代雜交種中發(fā)現(xiàn)雄性不育株作母本雜交、回交轉(zhuǎn)育而來(lái)；保持系384B由低芥品系B6257×雙低Marnoon的雜交后代PD132選育而來(lái)；恢復(fù)系CP015由華中農(nóng)大雙低4312×雙低恢復(fù)基因群220雜交轉(zhuǎn)育而成。鄭雜4號(hào)品質(zhì)優(yōu)良，含油量高達(dá)41.21％，單產(chǎn)在200公斤/畝左右，早熟性好。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1122646SQ9511797
公開日1996年5月22日 申請(qǐng)日期1995年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月8日
發(fā)明者宋文光, 田保明, 張書芬, 任樂建, 文雁成, 劉建民, 王建平 申請(qǐng)人:河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所