利用苗期遗传标记识别和剔除杂交油菜不育株的方法.pdf

本发明涉及一种利用遗传标记识别杂交种纯度及剔除假杂种的方法，尤其是关于甘蓝型杂交油菜不育株的苗期鉴别和剔除，其特征是将苗期有明显可识别遗传标记的黄苗小白菜，向甘蓝型油菜杂交转育，育成稳定的黄苗甘蓝型油菜自交系；再将育成的黄苗甘蓝型油菜自交系，与甘蓝型油菜细胞质不育系中的不育株，通过杂交、回交，转育成带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜不育系和保持系；再用该不育系测配筛选强优势恢复系，并用其配制杂交组合得杂交种子，播种后在苗期(6叶前)拔除呈黄苗植株。本发明方法具有：遗传性状稳定，识别期长，识别标记明显，应用简单，在苗期可快速、有效鉴定其杂种纯度和剔除伪杂种植株，不仅有利于提高制种纯度，而且应用于大田生产，可以彻底清除假杂种植株，保证田间栽培植株的杂种纯度达到100％。

1、  一种利用苗期遗传标记识别和剔除杂交油菜不育株的方法，其特征是将苗期有明显可识别遗传标记的黄苗小白菜，向甘蓝型油菜杂交转育，育成稳定的黄苗甘蓝型油菜自交系；再将育成的黄苗甘蓝型油菜自交系，与甘蓝型油菜细胞质不育系中的不育株，通过杂交、回交，转育成带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜不育系和保持系；再用该不育系测配筛选强恢复系，并用其配制杂交组合得杂交种子，播种后在苗期(6叶前)拔除呈黄苗植株。

2、  根据权利要求1所述利用苗期遗传标记识别杂交油菜不育株的方法，其特征是自交系选育中采用杂交后代中多株花粉混合授粉。

利用苗期遗传标记识别和剔除杂交油菜不育株的方法
技术领域
本发明涉及一种利用遗传标记识别杂交种纯度及剔除假杂种地方法，尤其是关于甘蓝型杂交油菜不育株的苗期鉴别和剔除。
背景技术
杂交油菜育种途径主要有利用细胞核雄性不育和细胞质雄性不育。细胞核雄性不育，其中一半为可育，一半为不育，这样在杂交制种时，要在始花期拔掉其中的一半可育株，如拔除不及时或不干净，就会产生兄妹交，形成难以识别的假杂种。由于拔除一半的可育株，要靠人工在始花期逐株检查，同时将全部可育株拔除后，还需要把不育株上已开的花全部摘掉。此法用工量较大，制种成本较高。细胞质雄性不育的主要缺点是，不育性不够彻底，对温度敏感，容易产生微粉自交而结实，也会形成难以识别的假杂种。所以目前杂交油菜种子纯度难以提高，国家标准要求仅为86％，这给生产实际带来麻烦，播种后会因存在相当数量的假杂种，导致产量受到影响。目前杂交油菜纯度鉴别方法主要有三种：异地种植鉴定、同工酶和分子鉴定。同工酶和分子鉴定，不仅要求具备一定的操作技能和经验，而且要有较好的仪器设备和生化试剂，技术普及难度大，大多处于实验阶段，生产上应用较困难。异地种植法，则是目前常用的主要方法，技术要求较低，但缺点是所需鉴定时间相对较长，获取结果往往滞后于种子销售行为，不仅费时、费财，而且大大制约了销售。同时，即使鉴定出假杂种的存在，生产上也没有办法将假杂种剔除。
为此，人们开始利用遗传标记对真假杂种进行早期识别，如中国专利01108531.2公开了一种利用无蜡粉遗传标记识别真假杂种方法，它包括1)，无蜡粉标记保持系、不育系或恢复系的转选育。2)，利用携带无蜡粉遗传标记的不育系或恢复系选育优势杂交油菜组合；3)，在优势组合制种时根据标记分离父母本，剔除非亲本株。收获制种区种子后，根据有无蜡粉遗传标记快速鉴定杂种率；4)，在F1杂交种生产应用中于幼苗期剔除不育系微粉自交株和其他假杂种株，从而确保杂交油菜的种质安全。该方法，虽然提供了一种解决当前甘蓝型杂交油菜剔除不育株的手段，使之从油菜苗期就能识别真假杂种，从而在间苗时就拔除假杂种。但此法的遗传标记(叶片有无蜡粉)，实际并不明显，大田生产中仍较难识别，因此不仅实际操作仍感不便，仔细识别用工量也相对较大，而且还会因识别困难仍然存留假杂种。
农民日报2003年8月16日文章“新技术引发种子纯度检测革命”，报导浙江大学采用白化苗识别直假杂种。此法虽然标记明显，易于识别，但其识别时间短，仅是在2-3叶前才显示此遗传性状，所以仍存在因苗小，时间短，易疏忽，较难在大田生产中彻底清除不育株，所以大田仍有不育株假杂种存在。
因此目前的遗传标记识别真假杂种，均存在不同程度的缺陷，不是难识别，在实际生产中难以掌握，就是性状不稳定，易受环境条件影响，有些还需要到后期才能识别(如茎叶、花色、育性等)，并且有些遗传性状还与不良农艺性状有关。所以不是导致难以在育种上直接应用，就是实际生产中应用难度大，导致目前杂交油菜种子纯度仍然难以提高，早期鉴别和剔除假杂种困难，影响产量，因此仍有值得改进的地方。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种在苗期有较长时间，可利用苗期遗传标记快速有效识别和剔除杂交油菜不育株的方法，保证田间栽培植株的杂种纯度达到100％。
本发明目的实现，首先通过将已选育出的具有苗期明显可识别遗传标记的黄苗小白菜，向甘蓝型油菜杂交转育，育成稳定的黄苗甘蓝型油菜自交系(定名黄油一号)；再将育成的黄苗甘蓝型油菜自交系，与甘蓝型油菜细胞质不育系中的不育株，通过杂交、回交，转育成带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜不育系和保持系；用该不育系(定名黄油一号A)配制杂交组合得杂交种子。从而使得杂交一代在播种苗期，就能快速、直观鉴定杂交种纯度和剔除假杂种株，保证田间栽培植株的杂种纯度达到100％。具体说，本发明利用苗期遗传标记识别和剔除杂交油菜不育株的方法，其特征是将苗期有明显可识别遗传标记的黄苗小白菜，向甘蓝型油菜杂交转育，育成稳定的黄苗甘蓝型油菜自交系；再将育成的黄苗甘蓝型油菜自交系，与甘蓝型油菜细胞质不育系中的不育株，通过杂交、回交，转育成带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜不育系和保持系；再用该不育系测配筛选强优势恢复系，并用其配制杂交组合得杂交种子，播种后在苗期(6叶前)拔除呈黄苗植株。
由于小白菜和甘蓝型油菜的杂交属远缘杂交，小白菜性细胞染色体数为10，与甘蓝型油菜性细胞染色体数19差别较大，因此两者的杂交亲和性较差，结实率较低，且后代会出现自交不孕现象。因此，本发明一种较好方法是在开花期，采用多株花粉混合授粉，以克服远缘杂交后代自交不孕现象，提高后代植株结实率。以后从其后代中选择综合性状好的黄苗甘蓝型油菜植株，直至育成性状稳定的品系。
本发明通过选育由隐性基因控制的苗期具有较长时间(6叶前)明显叶色标记的黄苗小白菜，杂交转育到甘蓝型油菜细胞质雄性不育系上，育成带有苗期隐性黄苗遗传标记(6叶前为黄苗，6叶后整株转绿，不影响不育系后期的农艺性状，也不影响其生活力及繁、制种产量和杂种优势)的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系，再用其配制杂交种子，达到可根据苗期黄苗标记，对所配制的杂交一代种子在苗床期间即能方便鉴定杂种纯度，并拔除伪杂种植株(质不育自交或核不育兄妹交则出现“黄苗”)，使大田杂种纯度显著提高，纯度能达到100％，确保杂种优势得到充分发挥，保证杂交油菜稳产、高产。本发明方法较已有技术具有：“黄苗性状”在苗期显现时间较长，且真假杂种差别明显，识别性强，在田间普通人都能方便识别和拔除不育假杂种，不受劳动者素质影响，加之匀定苗在我国油菜生产中已是一种常规技术，习惯上采用，因此可以结合农艺操作进行，而不需另投入劳力，大大优于其他遗传性状识别。其次，本发明方法创造了“双重”高效排假技术体系(能实现繁殖田、制种田和大田的双重排假)。再就是，“黄苗”遗传标记是由隐性基因控制的质量性状，表达稳定不受环境影响，又无不良农艺性状伴随，是确保甘蓝型杂交油菜种子质量安全的方法。此外，还可在配制杂交种时，可根据黄苗标记性状剔除不纯的不育系亲本，提高制种纯度。克服了用其它类型不育系所配制的杂交种，不能在苗期快速、有效鉴定其杂种纯度和剔除伪杂种植株的不足，尤其是能明显、快速鉴定杂交种子纯度，以及彻底清除其中的假杂种植株。
附图为本发明方法杂交图普系。
实施例：参见附图。
1、黄苗甘蓝型油菜自交系(常规种)的选育
选择具有黄苗特性的小白菜为父本，与甘蓝型油菜(秦油2号)不育株进行远缘杂交，收获得到F1种子。将F1种子播种，到开花时出现自交不孕现象(出现有花粉株和无花粉株，有花粉株会自交不结实)，采用F1代多株花粉进行混合授粉，来提高结实率，得到F2种子。再将F2种子播种，在其分离后代中，选择性状接近甘蓝型油菜，且带有黄苗遗传标记的单株，进行自交，经4年选择自交，育成稳定的黄苗甘蓝型油菜自交系(定名“黄油一号”)。
2、带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜细胞质不育系的选育
用选育而成的“黄油一号”为父本，与甘蓝型油菜(宁杂3号)细胞质不育系中不育株杂交，在其分离世代中，按父本性状(尽可能像父本)选择不育株为母本，再连续用“黄油一号”为轮回父本进行成对回交，经5代回交选择，即可得到性状稳定，综合性状较好，并带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜细胞质不育系“黄油一号A”。回交的同时每年将“黄油一号”也不断自交纯化，即得保持系“黄油一号B”。
3、配制杂交组合
用带有黄苗遗传标记的甘蓝型油菜不育系“黄油一号A”与多个甘蓝型油菜自交系进行测交，筛选出强优势恢复系，再用强优势恢复系为父本与该不育系配制出优良的杂交组合，生产出杂交种子，供大田生产用。