“雙低兩高”油菜隱性核不育兩型系2519AB的選育研究

摘要：利用引進(jìn)的四川隱性核不育品系101—007AB中分離的不育株作母本，自選的雙低、高含油量、高配合力的自交系自2519作父本，采用雜交、連續(xù)4代回交、自交育性分離、株系內(nèi)兄妹交轉(zhuǎn)育成新的雙低、高含油量、高配合力隱性核不育兩型系2519AB。2519AB具有低芥酸(1.41％)、低硫甙(17.59μmol/g)、高含油量(43.77％)、高配合力等優(yōu)良性狀，恢復(fù)源廣，較易配制出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的雜交組合，具有較好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：甘藍(lán)型油菜；回交轉(zhuǎn)育；隱性核不育；雙低

中圖分類(lèi)號(hào)：S565.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006—6500(2008)03—0008—03

油菜是信陽(yáng)的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，常年種植面積在20多萬(wàn)hm2，其中，甘藍(lán)型油菜播種面積約占常年播種面積的70％左右，而產(chǎn)量卻占油菜籽總產(chǎn)量的90％左右，是信陽(yáng)油菜生產(chǎn)的主力軍。同全國(guó)的形勢(shì)一樣，開(kāi)展甘藍(lán)型油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用研究，選育推廣應(yīng)用甘藍(lán)型油菜雜交種是信陽(yáng)油菜持續(xù)健康發(fā)展的主流方向之一。由于信陽(yáng)在油菜初花期時(shí)易出現(xiàn)倒春寒等低溫天氣，而胞質(zhì)雄性不育系對(duì)低溫極為敏感，低溫易導(dǎo)致其產(chǎn)生微量花粉，引起雜交制種純度降低，不育株率高，這極大降低了雜交種的雜種優(yōu)勢(shì)利用。為此，從1996年開(kāi)始，我們重點(diǎn)進(jìn)行了隱性核不育兩用系材料和優(yōu)勢(shì)組合的選育工作。

1 材料和方法

1.1 供試材料

隱性核不育：引進(jìn)四川隱性核不育品系101-007AB(其育性受兩對(duì)獨(dú)立遺傳且具有相同作用的重疊隱性基因a₁a₁a₂a₂控制)中分離的不育株作母本。

轉(zhuǎn)育親本：用自選的雙低、高含油量、高配合力的自交系自2519作輪回親本。

1.2 選育與研究方法

1.2.1 轉(zhuǎn)育方法 用隱性核不育品系101-007AB中分離的不育株與自2519雜交、連續(xù)4代回交、自交育性分離、株系內(nèi)兄妹交轉(zhuǎn)育而成。

1.2.2 品質(zhì)分析和含油量測(cè)定 每個(gè)世代收取母本植株上的種子，進(jìn)行含油量、芥酸、硫甙等指標(biāo)的分析和測(cè)定。實(shí)驗(yàn)室分析芥酸采用簡(jiǎn)易“標(biāo)樣法”，硫甙粗測(cè)采用尿糖試紙法，定量分析在河南省農(nóng)科院棉油所油菜室進(jìn)行；含油量測(cè)定采用核磁共振儀分析。

1.2.3 卡方檢驗(yàn) 在回交轉(zhuǎn)育成功后，兄妹交群體及可育株自交群體的可育株與不育株比例是否達(dá)到1：1和3：1的理論值的檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 隱性核不育兩用系2519AB的選育過(guò)程

2.1.1 轉(zhuǎn)育過(guò)程 把1996年春種植在試驗(yàn)地的隱性核不育品系101-007AB群體中分離出的不育株，掛牌編號(hào)，用雙低、高含油量、高配合力的自交系自2519作父本進(jìn)行雜交，收獲不育株上的雜交種子，當(dāng)年秋混合播種于本所試驗(yàn)地。1997年春在油菜花期剝蕾，用自2519回交第1次，同時(shí)使F，代自交幾代，收獲79個(gè)單株上的種子，進(jìn)行芥酸、硫甙、含油量分析，淘汰中芥酸、中高硫甙和中含油量單株，保留低芥酸、中低硫甙和中含油量單株種子。1998年春油菜花期，發(fā)現(xiàn)F₁代自交后代的F₂群體中可育株與不育株的比例呈現(xiàn)3：1，卡方檢驗(yàn)不最著，表明自2519的基因型為A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂，其不育性受兩對(duì)獨(dú)立遺傳且具有相同作用的重疊隱性基因控制。將純合A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂基因型和雜合，A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂基因型的植株一起剝蕾，并和輪回親本自2519回交第2次，同時(shí)又使每個(gè)回交單株都自交，收取117個(gè)單株上的種子，進(jìn)行芥酸、硫甙、含油量分析，保留低芥酸、中低硫甙和中含油量單株種子。當(dāng)年秋季按株系播于本所試驗(yàn)地，于1999年春季油菜開(kāi)花期，淘汰自交后代無(wú)育性分離(基因型為A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)的相應(yīng)回交后代，用自交后代有育性分離(基因型為A₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂，并且可育株與不育株的比例呈現(xiàn)3：1)的相應(yīng)回交后代剝蕾，并與自2519回交第3次，同時(shí)又使每個(gè)回交單株都自交，收取213個(gè)單株上的種子進(jìn)行芥酸、硫甙、含油量分析，保留低芥酸、中低硫甙和中高含油量單株種子。于2000年又剝蕾回交第4次，同時(shí)使每個(gè)回交單株都自交。這時(shí)新轉(zhuǎn)育的株系群已基本上與自2519的綜合性狀一致。再自交育性分離一年，株系內(nèi)兄妹交卡方檢驗(yàn)一年，轉(zhuǎn)育成新的隱性核不育兩型系，定名2519AB。其選育流程如下：

101-007AB中不育株(a₁a₁a₂a₂)×自2519(假定A₁A₁A₂A₂或A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)

↓(雜交)(1996年春)

F₁

將F₁混合播種，油菜花期剝蕾用自2519回交第1次，同時(shí)讓F₁代自交，保留低芥酸、中低硫甙和中含油量單株種子。

(A₁a₁A₂a₂啦啦或a₁a₁A₂A₂)×自2519(A₁A₁A₂A₂或A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₁)

↓(第1次回交)(1997年春)

BC₁

純合(A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)基因型和雜合(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂)基因型的植株一起剝蕾和輪回親本自2519回交第2次，同時(shí)又使每個(gè)回交單株都自交，采收低芥酸、中低硫甙和中含油量單株種子。

(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂)×自2519(A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)

↓(第2次回交)(1998年春)

BC₂

繼續(xù)播種成株系，油菜開(kāi)花期淘汰自交后代無(wú)育性分離(基因型為A₁Aa₂a₂或a₁a₁A₂A₂)的相應(yīng)回交后代，用有育性分離(基因型為A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂，并且可育株與不育株的比例呈現(xiàn)3：1)的相應(yīng)回交后代剝蕾與自2519回交第3次，同時(shí)又使每個(gè)回交單株都自交，采收低芥酸、中低硫甙和中含油量單株種子。

(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂)×自2519(A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)

↓(第3次回交)(1999年春)

BC₃

同上。

(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂)×自2519(A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)

↓(第3次回交)(2000年春)

BC₄

繼續(xù)播種成株系，油菜開(kāi)花期淘汰自交后代無(wú)育性分離(基因型為A₁A₁a₂a₂或₁a₁aA₂A₂)的相應(yīng)回交后代；保留自交后代有育性分離(基因型為A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂，并且可育株與不育株的比例呈現(xiàn)3：1)的相應(yīng)回交后代株系，并從這些保留的回交后代中選擇那些與自2519綜合性狀相同且整齊一致的株系，掛牌編號(hào)，套袋自交。

(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂或A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)

↓(2001年春)

BC₄F

繼續(xù)播種成株系，油菜開(kāi)花期淘汰BC4自交后代無(wú)育性分離(基因型為A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)的相應(yīng)自交后代；保留自交后代有育性分離(基因型為A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂，并且可育株與不育株的比例呈現(xiàn)3：1)的相應(yīng)自交后代株系，并從這些保留的自交后代中選擇那些與自2519綜合性狀相同且整齊一致的株系，并用這些當(dāng)選株系中分離出的可育株與不育株成對(duì)測(cè)交(兄妹交)，且相對(duì)應(yīng)可育株自交。

(a₁a₁a₂a₂)×(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂或A₁A₁a₂a₂或a₁a₁A₂A₂)

↓(選擇育性分離3：1的株系成對(duì)測(cè)交)(2001年春)

BC₄F₂

繼續(xù)播種成株系，選擇育性分離1：1且卡方檢驗(yàn)不顯著的株系。成對(duì)兄妹交，相對(duì)應(yīng)的可育株自交，結(jié)合品質(zhì)分析和含油量測(cè)定。

(a₁a₁a₂a₂)×(A₁a₁a₂a₂或a₁a₁A₂a₂)

↓(選擇育性分離1：1的株行成對(duì)兄妹交)(2002年春)2519AB(2003年夏)

2.1.2 不育系群體可育株自交群體的可育株與不育株的分離比例 在油菜開(kāi)花期，調(diào)查不育株群體可育株(1411株)與不育株(1377株)的比例接近1：1；可育株自交群體中可育株(1507株)與不育株(496株)的比例接近3：1，卡方檢驗(yàn)不顯著。

2.1.3 品質(zhì)指標(biāo) 2004年在河南省農(nóng)科院棉油所油菜室進(jìn)行分析的結(jié)果為芥酸1.41％、硫甙17.59μmol/g、含油量43.77％。

2.2 2519AB主要曲農(nóng)藝性狀

2519AB苗期長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，葉色深綠，整齊度好，植株高大，花期耐低溫能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良，結(jié)實(shí)性好，增產(chǎn)潛力大。2003—2005年連續(xù)兩年的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

2.3 雜交組合的測(cè)配表現(xiàn)

2003—2004年共測(cè)配組合76份，所有組合均表現(xiàn)為完全恢復(fù)，其恢復(fù)率和恢復(fù)度均達(dá)100％。這75個(gè)組合比對(duì)照(國(guó)審品種雜98009)增產(chǎn)幅度在5％以上的有59份，其中增產(chǎn)幅度最大的組合比對(duì)照增產(chǎn)18.6％。這就說(shuō)明了隱性核不育系2519A具有較高的配合力和較強(qiáng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。

3 小結(jié)

(1)2519A具有品質(zhì)優(yōu)良、高含油量、高配合力、不育性穩(wěn)定徹底的優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的農(nóng)藝性狀和恢復(fù)源廣等特點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。

(2)2519AB是通過(guò)回交轉(zhuǎn)育而成的隱性核不育兩型系，改變了以往選育核不育兩型系的無(wú)方向性和不確定性。用回交轉(zhuǎn)育選育新的隱性核不育兩型系，可以直接把自己現(xiàn)有的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高含油量、高配合力、多抗、綜合性狀較好的自交系、品系通過(guò)回交轉(zhuǎn)育的技術(shù)手段，轉(zhuǎn)育成新的不育系。而兄妹交群體中可育株自交純合其顯性基因，又可以作為隱性核不育系的恢復(fù)系用，使其應(yīng)用空間更大。

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