甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用，以甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系20118AB中的不育株為母本，以甘藍(lán)型油菜花葉突變體為父本雜交、套袋自交獲得花葉不育株；然后以該花葉不育株與20118AB中的可育株雜交，選育出新純合兩型系即花葉隱性核不育純合兩型系；以該花葉不育株與臨保系雜交，獲得新臨保系即花葉臨保系；由甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系和花葉臨保系雜交可生產(chǎn)甘藍(lán)型油菜花葉全不育系。利用花葉性狀實(shí)現(xiàn)全不育系的純度鑒定和苗期除雜，提高全不育系純度，簡(jiǎn)化核不育雜交制種程序，減少大田雜交制種用工量。
【專利說(shuō)明】甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甘藍(lán)型油菜育種領(lǐng)域，具體涉及甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002](一 )甘藍(lán)型油菜隱性核不育20118A的遺傳規(guī)律
[0003]隱性細(xì)胞核雄性不育因其具有不育性徹底且穩(wěn)定、恢復(fù)源廣等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)成為油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的一個(gè)重要途徑，但由于得不到100%的不育系，在雜交制種時(shí)需人工拔除不育系株行中50%的可育株，限制了其廣泛應(yīng)用，如雙隱性核不育S45A和117A等。
[0004]20118A是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院孫超才研究員于1997年選育的一種新的隱性細(xì)胞核雄性不育系，其不育株花藥空癟，無(wú)花粉，套袋自交不結(jié)實(shí)，且不育性穩(wěn)定，不受環(huán)境條件的影響。通過(guò)普通遺傳學(xué)研究證明20118A受3對(duì)隱性基因控制，為了便于描述其遺傳，我們將三個(gè)隱性基因分別命名為a、b和rf，其中a和b為隱性不育基因，rf為隱性上位基因，能抑制a和b不育基因的表達(dá)，使育性恢復(fù)可育。根據(jù)這一遺傳原理，這種核不育材料可以實(shí)現(xiàn)“三系化”制種。參見(jiàn)圖1，首先是純合兩型系內(nèi)的純合型不育株與雜合型可育株雜交，不育株上產(chǎn)生的后代世代間基因型相同，2種基因型始終各占50%，因而能穩(wěn)定遺傳。三隱性純合體aabbrfrf作為父本，與純合型不育株雜交獲得全不育系，因此三隱性純合體可以作
為臨保系?；蛐蜑锳A----、--BB--或AABB-的可育株與全不育系的不育株雜交,后代全
部可育，因此其可以作為恢復(fù)系。這種核不育的優(yōu)點(diǎn)是能通過(guò)“臨保系”繁殖不育系，理論上可獲得全不育系群體，減少了大面積生產(chǎn)雜交種時(shí)要拔去母本行50%可育株的麻煩。
[0005]但因不育性狀、臨保系的性狀都受隱性基因控制，容易受外來(lái)花粉，機(jī)械混雜等影響，導(dǎo)致獲得高純度的全不育系非常困難。純合兩型系和臨保系中混有外來(lái)雜種或受到外來(lái)花粉污染，無(wú)法對(duì)這些雜種進(jìn)行有效識(shí)別和剔除。另外，全不育系的純度鑒定有兩種方式，一種是利用特異的分子標(biāo)記鑒定技術(shù)，這種方式需要鑒定單位具備分子實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)技術(shù)人員。另外一種是利用花期的育性調(diào)查進(jìn)行鑒定，這種方式需要在苗期進(jìn)行低溫春化，等到開花后才能進(jìn)行，周期較長(zhǎng)。
[0006]( 二)甘藍(lán)型油菜花葉的特性和遺傳規(guī)律
[0007]甘藍(lán)型油菜正常的葉片為圓葉，葉片無(wú)裂痕或裂痕較淺，花葉突變體的葉片為披針狀，裂痕深至葉脈(參見(jiàn)圖2)?；ㄈ~突變體與正常圓葉植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1代植株表現(xiàn)為半花葉，將F1代植株套袋自交，F(xiàn)2代分離群體表現(xiàn)花葉、半花葉和圓葉三種性狀，三種類型的單株數(shù)分別為113、229和108，卡方值為0.25，符合1:2:1的分離比例。選擇F2代分離群體中花葉、半花葉和圓葉植株套袋自交，進(jìn)一步觀察F3代分離情況。圓葉的F3代群體全部為圓葉，花葉的F3代群體全部為花葉，半花葉的F3代分離群體中有花葉、半花葉和圓葉三種類型，且分離比例符合1:2:1。以上遺傳研究表明:花葉性狀為不完全顯性，當(dāng)基因DD顯性純合時(shí)，表現(xiàn)為花葉，當(dāng)基因dd隱性純合時(shí)表現(xiàn)為圓葉，當(dāng)基因Dd雜合型時(shí)表現(xiàn)為半花葉(參見(jiàn)圖3)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用，將不完全顯性花葉基因轉(zhuǎn)育到甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系及其臨保系中，選育甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系，用于生產(chǎn)具有花葉性狀的全不育系。
[0009]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0010]甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用，以甘藍(lán)型油菜花葉突變體親本材料為供體,通過(guò)與甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系及其臨保系雜交選育獲得具有花葉外形的甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系。
[0011]進(jìn)一步地，通過(guò)上述甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系雜交生產(chǎn)甘藍(lán)型油菜花葉全不育系，基因型為aabbRfrfDD，花葉可作為全不育系純度鑒定和苗期除雜的指示性狀，對(duì)全不育系純度進(jìn)行快速、簡(jiǎn)單、有效的鑒定。
[0012]更進(jìn)一步，利用上述花葉全不育系與基因型為AA——dd、一BB—dd或AABB—dd的恢復(fù)系雜交，生產(chǎn)商用F1雜交種，商用F1雜交種為半花葉，半花葉也可以作為指示性狀對(duì)雜交種純度進(jìn)行快速、簡(jiǎn)單、有效的鑒定。
[0013]本發(fā)明還提供一種甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系的選育方法，包括以下步驟:
[0014]a)甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系的不育株aabbRfRfdd與甘藍(lán)型油菜花葉突變體可育株AABBRfRfDD雜交，F(xiàn)1代半花葉可育株AaBbRfRfDd套袋自交，F(xiàn)2代分離群體中會(huì)分離出花葉不育株aabbRfRfDD，其出現(xiàn)概率為1/64 ；
[0015]b)以上述步驟a)中的花葉不育株aabbRfRfDD為母本，與甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系可育株AabbRfRfdd雜交，分離出1:1的半花葉可育株AabbRfRfDd和半花葉不育株 aabbRfRfDd ；
[0016]c)以上述步驟a)中的花葉不育株aabbRfRfDD為母本，與上述步驟b)中的半花葉可育株AabbRfRfDd雜交，分離出1:1:1:1的花葉可育株AabbRfRfDD、半花葉可育株AabbRfRfDcU花葉不育株aabbRfRfDD和半花葉不育株aabbRfRfDd，將其中的花葉可育株AabbRfRfDD與花葉不育株aabbRfRfDD兄妹交，其后代中花葉可育株與花葉不育株始終按照1:1比例分離，由此選育成了花葉隱性核不育純合兩型系；
[0017]d)以上述步驟a)中的花葉不育株aabbRfRfDD與臨保系aabbrfrfdd雜交,雜交后代為半花葉不育株aabbRfrfDd ；
[0018]e)以上述步驟d)中的半花葉不育株aabbRfrfDd與臨保系aabbrfrfdd雜交，雜交后代為1:1:1:1半花葉可育株aabbrfrfDd、圓葉可育株aabbrfrfdd、半花葉不育株aabbrfrfDd和圓葉不育株aabbRfrf dd,將分離群體中的半花葉可育株自交，自交后代群體將分離出花葉可育株aabbrfrfDD、半花葉可育株aabbrfrfDd和圓葉可育株aabbrfrfdd,其中花葉可育株aabbrfrfDD即為花葉臨保系。
[0019]本發(fā)明所需的試驗(yàn)材料:
[0020]1.隱性核不育純合兩型系
[0021]甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系20118AB，20118A基因型為aabbRfRf，20118B基因型為AabbRfRf，其芥酸含量為0.56%，硫甙含量為23.45μ mol/g。
[0022]2.臨保系[0023]臨保系M-6029，其基因型為aabbrfrf，可育，與隱性核不育20118A (aabbRfRf)雜交，其后代基因型為aabbRfrf，仍為不育，但是該不育性只能保持一代，其后代會(huì)發(fā)生育性分離，故稱基因型aabbrfrf的M-6029為甘藍(lán)型油菜隱性核不育20118A的臨保系。
[0024]3.恢復(fù)系
[0025]因甘藍(lán)型油菜隱性核不育是受三對(duì)隱性基因控制的，所以恢復(fù)系的選擇自由度大，生產(chǎn)上的品系(自交系)基因型大多為AA——、--BB-或AABB—，故均可以用作恢復(fù)系O
[0026]利用花葉這一特殊的形態(tài)標(biāo)記可以對(duì)全不育系生產(chǎn)全程進(jìn)行純度和質(zhì)量控制，同時(shí)也為全不育系純度鑒定提供一種高效、快捷、簡(jiǎn)單可行的方法，尤其是利用該形態(tài)標(biāo)記可實(shí)現(xiàn)全不育系的苗期除雜，從而使得在大面積生產(chǎn)商用雜交種時(shí)免去了大田除雜的步驟，為商用雜交種的生產(chǎn)節(jié)省了大量的用工和時(shí)間。同時(shí)，可以利用雜交種的半花葉作為指示性狀對(duì)雜交種純度進(jìn)行快速、簡(jiǎn)單、有效的鑒定。 [0027]本發(fā)明的有益效果
[0028]I)本發(fā)明將花葉性狀轉(zhuǎn)育到純合兩型系和臨保系中，并以葉片形狀作為指示性狀，可對(duì)純合兩型系和臨保系繁殖過(guò)程中的機(jī)械混雜、外源花粉或次生苗進(jìn)行有效識(shí)別、除雜，從源頭上保證全不育系的生產(chǎn)質(zhì)量。
[0029]2)本發(fā)明將花葉性狀轉(zhuǎn)育到純合兩型系和臨保系中，生產(chǎn)具有花葉性狀的全不育系，并以葉片形狀作為指示性狀，無(wú)需春化，也無(wú)需等到花期，可在苗期對(duì)全不育系純度進(jìn)行鑒定，該鑒定方法簡(jiǎn)單、快速、易操作。
[0030]3)簡(jiǎn)化雜交育種程序。因本發(fā)明生產(chǎn)的全不育系的葉片為花葉，故可對(duì)在苗床上因機(jī)械混雜、外源花粉或次生苗產(chǎn)生的雜種進(jìn)行集中除雜，這樣就避免大田生產(chǎn)商用雜交種時(shí)的除雜步驟，大大節(jié)省雜交制種的工作量。
[0031]4)利用花葉全不育系和恢復(fù)系生產(chǎn)的雜交種的葉片為半花葉，這樣可以利用半花葉作為指示性狀，對(duì)雜交種純度進(jìn)行快速、簡(jiǎn)單、有效的鑒定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為隱性核不育雜交制種的生產(chǎn)模式。
[0033]圖2為甘藍(lán)型油菜花葉突變體。
[0034]圖3為花葉(左)、半花葉(中)和圓葉(右)葉片的比較圖。
[0035]圖4為本發(fā)明甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系和花葉臨保系選育過(guò)程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合具體實(shí)施例與附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系的選育
[0037]參見(jiàn)圖4，以隱性核不育純合兩型系不育株20118A為母本，與甘藍(lán)型油菜花葉突變體為父本雜交，并利用臨保系M-6029同時(shí)對(duì)該不育株進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交后代全不育，表明當(dāng)選單株基因型為aabbRfRf。
[0038]花葉可育株AABBRfRfDD和該不育株aabbRfRfdd的雜交后代半花葉可育，其基因型為AaBbRfRfDd，F(xiàn)l代自交套袋，將收獲的種子秋播到田間，在油菜花期進(jìn)行田間觀察，不育性狀和花葉外形均為明顯的指示性狀，有利于選出花葉隱性核不育系。通過(guò)觀察，在783個(gè)F2代分離群體中，發(fā)現(xiàn)了 14株花葉不育株。然后利用花葉不育株aabbRfRfDD與隱性核不育純合兩型系可育株20118B雜交，雜交后代為半花葉，育性會(huì)發(fā)生分離，可育株AabbRfRfDd與不育株aabbRfRfDd的分尚比例為1:1，以分尚后代的可育株與花葉不育株回交，在359個(gè)回交后代中，分離出93個(gè)花葉不育株aabbRfRfDD，86個(gè)花葉可育株AabbRfRfDD,兄妹交后代中花葉可育與花葉不育的分離比例始終符合1:1。
[0039]實(shí)施例2甘藍(lán)型油菜花葉臨保系的選育和全不育系的生產(chǎn)
[0040]參見(jiàn)圖4，以花葉不育株aabbRfRfDD為母本，與臨保系M-6029雜交，雜交后代全部為不育株，基因型為aabbRfrfDd，半花葉外形，以該半花葉不育株與臨保系M-6029回交，在214個(gè)回交群體中有46個(gè)半花葉可育株aabbrfrfDd,選擇其中3株套袋自交,在其中一個(gè)自交后代中，獲得了 21個(gè)花葉可育株,將其中一個(gè)與花葉不育株測(cè)交,測(cè)交后代為花葉全不育，表明該花葉可育株基因型為aabbrfrfDD，即為甘藍(lán)型油菜花葉臨保系。[0041]將花葉隱性核不育純合兩型系種植在母本行，花葉臨保系種植在父本行，父本與母本的行比為1:2。在花期，除去母本行中的可育株AabbRfRfDD,留下不育株aabbRfRfDD，花葉臨保系作為唯一授粉源。種子成熟后，收獲不育株上的種子，即為甘藍(lán)型油菜花葉全不育系 aabbRfrfDD。
[0042]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用，其特征是，以甘藍(lán)型油菜花葉突變體為供體，通過(guò)與甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系及其臨保系雜交選育，獲得具有花葉外形的甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用，其特征是，由所述的甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系雜交生產(chǎn)甘藍(lán)型油菜花葉全不育系aabbRfrfDDo
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甘藍(lán)型油菜花葉突變體的應(yīng)用，其特征是，由所述的甘藍(lán)型油菜花葉全不育系與基因型為AA——dd、一BB—dd或AABB—dd的恢復(fù)系生產(chǎn)雜交種，雜交種為半花葉。
4.利用甘藍(lán)型油菜花葉突變體選育甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系及其臨保系的方法，包括以下步驟: a)甘藍(lán)型油菜隱性核不育純合兩型系的不育株aabbRfRfdd與甘藍(lán)型油菜花葉突變體可育株AABBRfRfDD雜交，F(xiàn)1代半花葉可育株AaBbRfRfDd套袋自交，F(xiàn)2代分離群體中會(huì)分離出花葉不育株aabbRfRfDD ； b)以上述步驟a)中的花葉不育株aabbRfRfDD為母本，與甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系可育株AabbRfRfdd雜交，分離出1:1的半花葉可育株AabbRfRfDd和半花葉不育株 aabbRfRfDd ； c)以上述步驟a)中的花葉不育株aabbRfRfDD為母本，與上述步驟b)中的半花葉可育株AabbRfRfDd雜交，分離出1:1:1:1的花葉可育株AabbRfRfDD、半花葉可育株AabbRfRfDcU花葉不育株aabbRfRfDD和半花葉不育株aabbRfRfDd，將其中的花葉可育株AabbRfRfDD與花葉不育株aabbRfRfDD兄妹交，其后代中花葉可育株與花葉不育株始終按照1:1的比例分離，由此選育出甘藍(lán)型油菜花葉隱性核不育純合兩型系； d)以上述步驟a)中的花葉不育株aabbRfRfDD與臨保系aabbrfrfdd雜交，雜交后代為半花葉不育株aabbRfrfDd ； e)以上述步驟d)中的半花葉不育株aabbRfrfDd與臨保系aabbrfrfdd雜交，雜交后代為1:1:1:1的半花葉可育株aabbrfrfDd、圓葉可育株aabbrfrfdd、半花葉不育株aabbrfrfDd和圓葉不育株aabbRfrfdd,將分離群體中的半花葉可育株自交，自交后代群體分離出花葉可育株aabbrfrfDD、半花葉可育株aabbrfrfDd和圓葉可育株aabbrfrfdd,其中花葉可育株aabbrfrfDD即為花葉臨保系。
【文檔編號(hào)】A01H1/02GK103931486SQ201410174785
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】楊立勇, 孫超才, 周熙榮, 王偉榮, 李延莉, 蔣美艷, 林金元 申請(qǐng)人:上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 上海農(nóng)科種子種苗有限公司