甘蓝型油菜无微粉类型细胞质雄性不育系的选育及杂交种生产方法 【技术领域】
本发明属于农业的油菜杂种优势利用技术，涉及一种甘蓝型油菜无微粉类型细胞质雄性不育系的选育及杂交种生产方法。
背景技术
油菜的杂种优势利用有多种途径，主要包括细胞质不育系杂交种、细胞核不育杂交种、化杀杂交种和自交不亲和系杂种。目前主要是利用细胞质不育三系(即不育系、保持系、恢复系)生产杂交种。国内外发现的油菜细胞质雄性不育系主要有Polima CMS、陕2A、Ogu CMS、nap CMS、nig CMS、mur CMS、MI CMS、Nca、和RM5637。Polima CMS是1972年付廷栋教授在波兰甘蓝型油菜Polima中发现的天然雄性不育株，按其表现可分为高温不育型、低温不育型和稳定型，稳定型的不育系占8.5％。研究认为，Polima不育系的表现与保持系和环境有关，通过大量筛选保持系可育成稳定的细胞质雄性不育系。陕2A是李殿荣在甘蓝型油菜品种S74-3×(丰收4号+7202)复交组合中发现的雄性不育材料，于1982年育成的不育系陕2A，其育性表现也与外界环境有关。Ogu CMS是1968年Ogura在日本鹿儿岛从萝卜群体中发现的天然雄性不育株，这种不育材料转育到甘蓝型油菜中以后，不育系育性十分稳定，但利用起来还存在问题，主要是低温时的叶片黄化、蜜腺发育不良和在甘蓝型油菜中缺乏其恢复系。nap CMS是1972年Thompson从波兰春油菜品种Bronowsiki作父本与冬油菜品种RD58等作母本杂交的F2代中发现的胞质雄性不育系，这种不育材料的育性不稳定，对温度十分敏感，气温高于20℃时，出现大量花粉。nig CMS是1972年Peason把黑芥与甘蓝的F1代植株用秋水仙碱处理，使染色体加倍，再用花茎甘蓝的花粉进行连续回交，选育的细胞质雄性不育系，这种不育系缺乏保持系。mur CMS是1979年Hinata和Konno对D.muralis(十字花科)与白菜型品种Yukin的杂种一代用秋水仙碱进行染色体加倍后，再用Yukin连续回交育成地白菜型油菜不育系，这个不育系要加以利用，需要更好的保持系，而保持系涉及自交不亲和性问题，因此保持系的繁殖非常困难。国内新选育的细胞质不育系MI CMS、Nca和RM5637正在研究之中。
综上所述，在发现的不育系中，Ogu CMS的不育性十分稳定，mur CMS和nig CMS不育系的生产利用还有一些问题急待解决。polima，nap，陕2A等不育系的育性均与保持系和外界环境有关，这些细胞质雄性不育系制种过程中技术要求非常严格。因此，生产上需选育无微粉类型细胞质雄性不育系，提高制种纯度。
【发明内容】
本发明的目的在于，提供一种甘蓝型油菜无微粉类型细胞质雄性不育系的选育及杂交种生产方法。
该方法由以下的技术方案实现：采用欧洲油菜与中国油菜进行杂交选育不育系，并用中国油菜对选育的不育系进行保持；采用复合杂交选育恢复系；杂交组合筛选及杂交种生产。包括以下步骤：
1)不育系及保持系的选育
用德国双低油菜品种ledos为母本，中国双低油菜品种中双2号为父本做杂交，从其杂交后代中选育不育细胞质。选用多年自交的中双2号自交系S212对其进行保持，连续回交6个世代，育成稳定型双低不育系212A和相应保持系212B。
2)恢复系的选育
利用多亲本复合杂交，使优良基因产生聚合，选育恢复系：组配豫220/3559杂交组合，秦油3号/Ledos杂交组合，得到两个F1，再用两个F1杂交得到复交组合，从此复交组合后代中进行系统选育，先后选育出116C与1102C。
4)杂交组合选育
采用双列杂交方法进行配合力分析，从中筛选出组合212A/116C和212A/1102C用于杂交种生产；
5)杂交种生产
①制种区：利用212A生产杂交种。该不育系适宜的制种区域为陕南，在陕南正季播种可克服该不育系初花死蕾现象，大大提高制种产量和质量。
②隔离：采用空间隔离，隔离区要求为1000m以内不种植其它油菜品种或十字花科作物；
③适期播种：包括整地、育苗、苗床管理和移栽；
④行比：父母本行比为1∶2；
⑤密度：亩留苗8000株左右，2/3栽植母本212A，1/3栽植父本116C或1102C；
⑥去杂：于油菜苗期和初花期去除父母本行内的杂株，即母本行内的可育株、变异株、病弱株，父本行内的变异株、病弱株；
⑦砍除父本：制种田油菜终花后砍除父本116C或1102C。
【具体实施方式】
以下结合具体的实施例对本发明作进一步的详细描述。
1.不育系的选育：
用ledos(德国，双低)为母本，中双2号(中国，双低)为父本做杂交。在该组合的后代群体中发现5株雄性不育株，该不育材料的花瓣小，雄蕊呈褐色，类似细胞核不育，其最大的特点是在初花期全株有死蕾现象，主花序最为明显，但后期开的花不育性非常彻底，人工拨蕾自交无结实。用不同来源的材料对其不育性进行保持，结果表明Polima、陕2A不育系的保持系均能良好的保持212A的不育性，所有转育的不育系均无微量花粉产生，且这些不育系都具有初花期死蕾现象。从转育的不育系中选择生长势强、品质优良的不育系212A用于杂交组合测配。该不育系芥酸含量0.63％，硫甙含量16-20μmol/g。
2.保持系的选育：
对长江流域的半冬性材料中双2号在北方生态环境下进行驯化，选择生长势强，较耐寒的单株连续自交选育成S212，用其对212A进行保持，选育出了212A的双低保持系S212，命名为212B。
3.恢复系116C与1102C的选育：
利用多亲本复合杂交，使优良基因产生聚合，选育恢复系：组配豫220(河南农业科学，1991年第五期，双低)/3559(本课题组选育，低芥，抗病性强)杂交组合，秦油3号(陕西农业，1989，低芥酸恢复系)/Ledos杂交组合，得到两个F1，再用两个F1杂交得到复交组合。从此复交组合后代中进行系统选育，先后选育出116C(低芥酸)与1102C(双低)。
4.杂交组合选育：
采用双列杂交方法，以4个双低不育系为母本，4个恢复系为父本，配制成16个杂交组合进行配合力分析，结果表明组合212A/116C的经济性状突出，比对照材料增产8.5％。次年用同样方法测出212A/1102C的优势强，比对照材料增产9.5％。用这两个组合分别参加陕西省油菜区域试验和国家油菜区域试验，后均匀通过审定。品种名称为陕油6号(省审)和陕油8号(国审)。
陕油6号，半冬性，生育期252天左右，苗期半直立，叶色淡绿，冬前不抽苔，返青后生长缓慢，初花后生长迅速，花期集中，成熟期与秦油2号相当。芥酸含量0.61％，硫甙含量60-70μmol/g。适宜在陕西关中、陕南及同类地区种植。
陕油8号，半冬性，生育期250天左右，苗期半直立，叶色淡绿，越冬前绿叶数12片以上，冬前不易抽薹，返青至初花生长缓慢，初花后生长迅速，花期集中，籽实期灌浆速度快。株高170-190cm，单株有效分枝数9-10个，全株有效角果数400个左右，角粒数26粒，千粒重3.5克左右。抗病毒病，耐菌核病。品质经农业部油料及制品质量监督检验中心(武汉)测定，芥酸含量0.28％，硫甙含量25.71umol/g，含油量41.04％。陕油8号在国家区试中，两年平均每公顷2098.5公斤，较对照品种增产5.5％；生产试验平均每公顷2778.0公斤，较对照品种增产5.74％。经在陕西汉中、安徽滁州、东至、贵州安顺、甘肃成县、江苏盐城等地示范均比当地主栽品种增产15％以上，是一个增产潜力大、适应性广的油菜品种。适宜在陕西关中、陕南，河南、安徽、江苏等地种植。
5.制种区域选择：
对212A在陕南、甘肃、青海进行制种试验，结果表明在陕南进行正季制种，可克服212A不育系初花期死蕾现象，不产生死蕾，所有花蕾均能正常开裂，且不育性彻底。在陕南制种可大大提高制种产量，降低生产成本。
6.不育系繁殖：
①繁殖环境：在甘肃成县繁殖，采用空间隔离，要求隔离区1500米以内不能种植其它油菜品种及十字花科作物，如发现应予以铲除，保证隔离安全。繁殖区应选择2-3年未种植过油菜或十字花科作物的田块。
②播期：在甘肃成县正常秋播，播期为9月中旬。
③密度：不育系212A亩留苗6000株，212B亩留苗3000株。
④行比：212A和212B按2∶1行比间比种植。
⑤去杂去劣：在油菜苗期与初花期将父母本行中的杂株、畸形株、矮变株、病弱株一次性去除干净，保证亲本繁殖纯度。
⑥砍除父本：制种田油菜终花后，砍除父本212B。
7.杂交种生产：
①制种区：利用212A生产杂交种的适宜区域为陕南。
②隔离：采用空间隔离，隔离区要求为1000m以内不种植其它油菜品种或十字花科作物。
③适期播种：主要技术包括整地、育苗、苗床管理和移栽。
育苗前精细整地，施足底肥。亩施磷酸二铵15公斤，尿素15公斤，播前用甲敌粉4斤/亩处理土壤；陕南9月中旬开始育苗，确保苗全苗壮；出苗后用甲敌粉或1605粉每亩2-3斤防治黄曲条跳甲。2-3叶期间苗，3-4叶期定苗，5叶期适量施入人粪尿；苗龄35-40天起苗移栽，移栽前适量灌水保证根系完整。移栽前去掉变异株或杂株，10月中、下旬移栽，大苗移栽，移栽后及时灌水。
④行比：父母本行比为1∶2，即1行父本，2行母本。
⑤密度：亩留苗8000株左右，2/3栽植母本212A，1/3栽植父本116C或1102C。
⑥去杂：于油菜苗期和初花期去除父母本行内的杂株，即母本行内的可育株、变异株、病弱株，父本行内的变异株、病弱株。
⑦砍除父本：制种田油菜终花后砍除父本116C或1102C。