一種松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法及應(yīng)用，主要選取不同類型松花菜材料，自交第一代后確定選育目標(biāo)，定向選擇單株，進(jìn)行第二代自交；在自交后代群體中定向選擇單株繼續(xù)自交，根據(jù)選育目標(biāo)定向選擇單株；同時(shí)選取硬花型白花菜胞質(zhì)雄性不育系為母本，用已選定單株為父本，進(jìn)行種間雜交，得雜種F1，從而將不育系的CMS基因轉(zhuǎn)移到松花菜上；自交后代繼續(xù)自交提純，同時(shí)在胞質(zhì)雄性不育雜種植株群體中篩選和父本選育目標(biāo)最接近的不育株，作為母本，自交后代中篩選的最接近選育目標(biāo)的單株為父本繼續(xù)成對(duì)雜交；自交后代的提純和雄性不育的轉(zhuǎn)育，每代都成對(duì)同時(shí)進(jìn)行，自交若干代后可得保持系及雄性不育系。本發(fā)明方法能顯著節(jié)工省本，縮短育種時(shí)間。
【專利說(shuō)明】一種松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種松花菜的育種方法，尤其是獲得松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，屬于植物育種【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]松花菜(花球松散型花椰菜的簡(jiǎn)稱)與普通花椰菜較為緊密的花球相比，花球松散，花梗長(zhǎng)、綠，吃起來(lái)較甜、脆，炒食時(shí)不易煮爛，加熱后花梗顏色變得更綠；脫水加工時(shí)，以食用花梗為主，梗色碧綠，松花菜干風(fēng)味獨(dú)特，且營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。通過(guò)對(duì)松花菜主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的分析，葉綠素含量12.8 μ g.g-1 (Fff)、類胡蘿卜素含量3.3 μ g.g—1 (Fff)、VC含量629mg.kg'可溶性糖含量2.82%，與緊密類型花椰菜比，葉綠素含量要高2.7倍，類胡蘿卜素含量高1.5倍，VC高出40 %，可溶性糖高出近10 %，但在水分、粗纖維、粗蛋白方面無(wú)顯著差異(長(zhǎng)江蔬菜，2012 (20):37-39)。松花菜優(yōu)良的口感及營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)意味著松花菜產(chǎn)業(yè)將會(huì)有巨大的發(fā)展前景，將替代部分緊花類型的消費(fèi)與產(chǎn)業(yè)需求。松花菜最早在福建及臺(tái)灣地區(qū)種植消費(fèi)，近年來(lái)從閩浙地區(qū)迅速向我國(guó)華北、華中地區(qū)蔓延。目前我國(guó)松花菜主要生產(chǎn)區(qū)分布在長(zhǎng)江中下游，閩、浙、鄂高山地區(qū)，蘭州、壩上高原地區(qū)，以及華北地區(qū)，種植區(qū)域廣泛又相對(duì)集中，基本形成了松花菜周年供應(yīng)市場(chǎng)的生產(chǎn)格局，種植面積已達(dá)2萬(wàn)hm2以上，約占花椰菜生產(chǎn)面積的10%，筆者預(yù)測(cè)，今后幾年松花菜將在國(guó)內(nèi)廣泛種植，并將成為花椰菜消費(fèi)的主要類型之一，種植面積將達(dá)1Rhm2以上，發(fā)展?jié)摿薮蟆?br> [0003]松花菜雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)明顯，產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等方面均表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì)。研究表明，利用胞質(zhì)雄性不育系配制雜交種，具有方法簡(jiǎn)便、遺傳性穩(wěn)定、雜交率高、省時(shí)省力、不育性徹底的優(yōu)點(diǎn)，而且可以有效控制優(yōu)良性狀基因外流，在松花菜雜交育種方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。而細(xì)胞質(zhì)雄性不育(CMS)是一種自然現(xiàn)象，表現(xiàn)為母體遺傳、花粉敗育和雌蕊正常，用可育株的花粉給不育株雌蕊授粉，能正常結(jié)實(shí)。松花菜主要收獲花球營(yíng)養(yǎng)體，而非獲得種子，所以在雜交制種時(shí)不需要恢復(fù)系，因此獲得松花菜胞質(zhì)雄性不育系及保持系是利用雄性不育配制雜交種的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，該方法能夠顯著節(jié)工省本，大大縮短育種時(shí)間。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0006](I)收集不同類型松花菜種質(zhì)資源，在整個(gè)生育期內(nèi)觀察植物學(xué)性狀、抗病性、豐產(chǎn)性等，確定選育目標(biāo)，定向選擇單株，進(jìn)行自交選育。
[0007](2)在自交后代群體中選擇抗病性好、青梗松花菜單株繼續(xù)自交，提純，并根據(jù)目標(biāo)性狀定向選擇單株。
[0008](3)以硬花型白花菜胞質(zhì)雄性不育系作母本，用定向選育、性狀優(yōu)良的單株作父本，進(jìn)行中間雜交，獲得雜種F1，從而將不育系的不育基因轉(zhuǎn)移到松花菜上。
[0009](4)在胞質(zhì)雄性不育雜種植株群體中，篩選與父本目標(biāo)最接近的不育株作為母本，與自交后代中定向選育、性狀優(yōu)良的單株作為父本繼續(xù)成對(duì)雜交；同時(shí)自交后代繼續(xù)自交提純。
[0010](5)自交后代的提純與雄性不育系的轉(zhuǎn)育，每代都成對(duì)同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)6-7代的自交提純和不育系轉(zhuǎn)育，即可同時(shí)獲得胞質(zhì)雄性不育系和保持系；而保持系具有優(yōu)良穩(wěn)定的性狀，可作為配制其它雜交種的親本材料。
[0011](6)以所轉(zhuǎn)育獲得的胞質(zhì)雄性不育系材料為母本，選取植物學(xué)性狀穩(wěn)定、抗病性好、與母本相似的自交系為父本，配制雜交種。
[0012]為了達(dá)到更好的效果，優(yōu)選:
[0013]1、所述松花菜自交系選育目標(biāo)為:花球潔白，花梗青綠，抗病性好，植物學(xué)性狀穩(wěn)定、配合力好、花粉量大。
[0014]2、所述雄性不育系的選育目標(biāo)為:不育株率和不育度均為100%，不育性遺傳穩(wěn)定，不受環(huán)境條件的影響；花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱；蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽。
[0015]3、所述回交轉(zhuǎn)育雜種群體中，選擇株型、葉型、花球形狀、顏色、抗病性等性狀與父本接近的單株留種。
[0016]4、所述當(dāng)自交提純進(jìn)行到4-5代時(shí)，植株性狀不再分離，再自交1-2代，即可獲得一個(gè)純合穩(wěn)定自交系，也為保持系。
[0017]5、所述6-7代回交轉(zhuǎn)育的的胞質(zhì)雄性不育系性狀與保持系完全一致，其不育株率達(dá) 100%。
[0018]6、所述通過(guò)提前或推遲割花球的方式調(diào)節(jié)雙親花期保持一致，并在每畝制種田中放入1-2箱蜜蜂進(jìn)行輔助授粉，制種田的隔離距離至少1500m。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]1、經(jīng)多代自交提純，獲得了大量不同類型植物學(xué)性狀穩(wěn)定、配合力好、花球性狀優(yōu)良的自交系；
[0021]2、經(jīng)6-7代連續(xù)回交轉(zhuǎn)育,獲得的不育系具有不育株率和不育度均為100%，不育性遺傳穩(wěn)定；花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱；蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽等特點(diǎn)；
[0022]3、利用得到的不育系與其它自交系配制的雜交種，雜種優(yōu)勢(shì)顯著，植物學(xué)性狀整齊一致，不育性徹底；省工節(jié)本，大大縮短了育種時(shí)間，提高了育種效率，且可有效防止特異基因資源外流，有助于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的選育過(guò)程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
[0025]I)選用源自臺(tái)灣的松花菜品種，其特點(diǎn)為青梗，晚熟；選取硬花型白花菜胞質(zhì)雄性不育系材料B-1作為不育源。
[0026]2)自交第一代后觀察后代性狀分離及變化，依據(jù)株型、花球形狀、青梗、抗病、高產(chǎn)、花粉量多、親和性好的選育目標(biāo)，定向選擇單株留種，進(jìn)行第二代自交。
[0027]3)在自交2代群體中，按照選育目標(biāo)，繼續(xù)定向選擇單株自交提純，并定向選擇單株進(jìn)行第三代自交。
[0028]4)同時(shí)與胞質(zhì)雄性不育系材料B-1作為母本，用自交2代的松花菜選定單株作父本，進(jìn)行雜交，獲得雜種F1，從而將不育系的不育基因轉(zhuǎn)移到松花菜上。
[0029]5)自交后代繼續(xù)自交提純；同時(shí)在胞質(zhì)雄性不育系轉(zhuǎn)育雜種植株群體中，篩選與選育目標(biāo)最接近的不育株作母本，與自交后代中定向選育的單株繼續(xù)成對(duì)雜交。
[0030]6)松花菜自交后代的提純與胞質(zhì)雄性不育系的回交轉(zhuǎn)育，每代都成對(duì)同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)自交和回交進(jìn)行到4-5代沒(méi)有性狀明顯分離，再自交和回交1-2代，即可獲得具有目標(biāo)性狀的松花菜純合穩(wěn)定自交系和胞質(zhì)雄性不育系，自交系同時(shí)也是保持系。
[0031]7)6-7代回交轉(zhuǎn)育的松花菜胞質(zhì)雄性不育系具有不育株率和不育株度均達(dá)到100%,且不育性遺傳穩(wěn)定，不受環(huán)境條件影響；花器官發(fā)育正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱，蜜腺發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能正常受粉結(jié)籽。
[0032]8)以獲得的雄性不育系材料為母本與其它優(yōu)異可育的松花菜自交系雜交，配制雜交種，制種時(shí)通過(guò)割球時(shí)間早晚的方式調(diào)節(jié)雙親花期保持一致，并在每畝制種田中放入1-2箱蜜蜂進(jìn)行輔助授粉，制種田的隔離距離至少1500m。
[0033]結(jié)果轉(zhuǎn)育獲得的胞質(zhì)雄性不育系的不育株率和不育度均為100%，不育性遺傳穩(wěn)定；花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱；蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽；青梗、高抗病毒病，晚熟，生育期90天左右；多代自交得到的保持系(自交系)的主要性狀為:青梗，高抗病毒病，遺傳穩(wěn)定，晚熟，生育期90天左右。
[0034]實(shí)施例2
[0035]除了步驟I)選用源自日本的商品種，青梗白花，早熟，高抗病毒??；以硬花型白花菜胞質(zhì)雄性不育系材料B-1為不育源外，其余操作同實(shí)施例1。
[0036]結(jié)果轉(zhuǎn)育獲得的胞質(zhì)雄性不育系的不育株率和不育度均為100%，不育性遺傳穩(wěn)定；花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱；蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽；青梗、高抗病毒病，早熟，生育期50天左右；多代自交得到的保持系(自交系)的主要性狀為:青梗，高抗病毒病，遺傳穩(wěn)定，早熟，生育期50天左右。實(shí)施例3
[0037]除了步驟I)選用源自中國(guó)的商品種，青梗白花，中熟，高抗病毒??；以硬花型白花菜胞質(zhì)雄性不育系材料B-1為不育源外，其余操作同實(shí)施例1。
[0038]結(jié)果轉(zhuǎn)育獲得的胞質(zhì)雄性不育系的不育株率和不育度均為100%，不育性遺傳穩(wěn)定；花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱；蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽；青梗、高抗病毒病，中熟，生育期70天左右；多代自交得到的保持系(自交系)的主要性狀為:青梗，高抗病毒病，遺傳穩(wěn)定，中熟，生育期70天左右。
【權(quán)利要求】
1.一種松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，包括以下步驟: (1)收集不同類型松花菜種質(zhì)資源，在整個(gè)生育期內(nèi)觀察植物學(xué)性狀、抗病性、豐產(chǎn)性，確定選育目標(biāo)，定向選擇單株，進(jìn)行自交選育； (2)在自交后代群體中選擇抗病性好、青梗松花菜單株繼續(xù)自交，提純，并根據(jù)目標(biāo)性狀定向選擇單株； (3)以硬花型白花菜胞質(zhì)雄性不育系作母本，用定向選育、性狀優(yōu)良的單株作父本，進(jìn)行中間雜交，獲得雜種F1，從而將不育系的不育基因轉(zhuǎn)移到松花菜上； (4)在胞質(zhì)雄性不育雜種植株群體中，篩選與父本目標(biāo)最接近的不育株作為母本，與自交后代中定向選育、性狀優(yōu)良的單株作為父本繼續(xù)成對(duì)雜交；同時(shí)自交后代繼續(xù)自交提純； (5)自交后代的提純與雄性不育系的轉(zhuǎn)育，每代都成對(duì)同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)6-7代的自交提純和不育系轉(zhuǎn)育，即可同時(shí)獲得胞質(zhì)雄性不育系和保持系； (6)以所轉(zhuǎn)育獲得的胞質(zhì)雄性不育系材料為母本，選取植物學(xué)性狀穩(wěn)定、抗病性好、與母本相似的自交系為父本，配制雜交種作為雜交后代。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，其特征在于所述松花菜自交系的選育目標(biāo)為:花球潔白，花梗青綠，抗病性好，植物學(xué)性狀穩(wěn)定、配合力好、花粉量大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，其特征在于雄性不育系的選育目標(biāo)為:不育株率和不育度均為100%，不育性遺傳穩(wěn)定，不受環(huán)境條件的影響；花蕾發(fā)育正常，花冠及花瓣基本正常，花藥退化成干癟、纖瘦，雄蕊明顯短于花柱；蜜腺大小、數(shù)量及蜜量發(fā)育健全；雌蕊結(jié)構(gòu)正常，能夠正常結(jié)籽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，其特征在于步驟(6)所述雜交后代中，選擇株型、葉型、花球形狀、顏色、抗病性等性狀與父本接近的單株留種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，其特征在于，步驟(5)中所述的自交提純進(jìn)行到4-5代時(shí)，植株性狀不再分離，再自交1-2代，即可獲得一個(gè)純合穩(wěn)定自交系，也為保持系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述松花菜胞質(zhì)雄性不育系和保持系的育種方法，其特征在于，還包括通過(guò)提前或推遲割花球的方式調(diào)節(jié)雙親花期保持一致，并在每畝制種田中放入1-2箱蜜蜂進(jìn)行輔助授粉，制種田的隔離距離至少1500m。
【文檔編號(hào)】A01H1/02GK104160946SQ201410370102
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張振超, 毛忠良, 潘躍平, 吳國(guó)平, 王建華, 戴忠良, 秦文斌, 姚悅梅, 潘永飛, 肖燕, 孫春青, 馬志虎, 孫國(guó)勝 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江瑞繁農(nóng)藝有限公司