一種棉花不育系的輪回選育方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及棉花不育系育種領(lǐng)域，特別是涉及一種棉花不育系的輪回選育方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前生產(chǎn)上應(yīng)用的植物雄性不育系（簡稱不育系）分為兩大類:三系不育系、兩系 不育系(主要包括隱性核不育系和光敏隱性核不育兩用系）。三系和隱性核不育系的不育性 保持都要人工用保持系對不育系授粉保持其不育性;光敏隱性核不育兩用系的不育性保持 只需調(diào)整播種期使其花期落在其花粉可育時(shí)間段就能保持其不育性，不需人工參與。但所 有不育系雜交制種都是用恢復(fù)系花粉對不育系母本授粉收獲母本上的種子來利用雜種優(yōu) 勢。
[0003] 常規(guī)棉花不育系育種有父本系譜法和雜交授粉保持母本不育性兩部分內(nèi)容，父本 系譜法是選擇兩個(gè)目標(biāo)親本(一個(gè)或兩個(gè)親本含有保持母本不育特性基因）雜交，再通過邊 選邊測(包括不育性保持測交回交和雜交種育性恢復(fù)測交，對兩系或三系配套選育)系譜選 擇，最后純化保持系進(jìn)而純化不育系，利用雜交種進(jìn)行品系比較試驗(yàn)選育不育系和新品種， 其優(yōu)點(diǎn)：雜交系譜清楚血緣關(guān)系可查，育種年限較短，容易出品種;缺點(diǎn)：親本個(gè)數(shù)有限，遺 傳背景簡單，遺傳基礎(chǔ)狹窄，后代分離類型有限，不育系保持不育性和繁殖需人工授粉，勞 動(dòng)強(qiáng)度大、工序環(huán)節(jié)多成本高。
[0004] 輪回選擇是群體改良的一種有效手段，其基本規(guī)律即基因平衡定律:在一個(gè)完全 隨機(jī)交配的群體內(nèi)，如果沒有其他因素（如選擇、突變、遺傳漂移等)干擾時(shí)，則基因和基因 型頻率保持恒定，各世代不變。群體改良和作物育種的實(shí)質(zhì)就是要不斷打破群體基因和基 因型的平衡，不斷地提高被改良群體內(nèi)人類所需基因和基因型的頻率。從育種的角度來看， 選擇和基因重組是群體基因和基因型頻率改變的主要因素和動(dòng)力。通過作物群體改良，可 以提高育種效率和育種水平。
[0005] 目前芽黃光敏雄性不育系主要是作為雜交一代制種母本使用，直接用于雜交種子 生產(chǎn)和繁殖，如宇文璞等的發(fā)明專利《一種棉花不育系的繁種及其配套制種方法》(專利授 權(quán)公告號CN1040828C)，如喻樹迅等的發(fā)明專利《一種芽黃標(biāo)記光敏雄性不育系的繁育方 法》(專利授權(quán)公告號CN102415332B)。本發(fā)明以其作為遺傳工具或資源使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種創(chuàng)新性的棉花不育系的輪回選育方法，可以 同時(shí)得到許多不同類型的符合要求的不育系種質(zhì)資源，無需人工授粉保持不育性、工序簡 單、勞動(dòng)強(qiáng)度低且工作效率高。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種棉花不育系的輪回選育方法，以棉花芽黃光敏雄性不育系為基礎(chǔ)進(jìn)行輪回選 擇，由棉花芽黃光敏雄性不育系基礎(chǔ)群、雜交群、分離重組群、穩(wěn)定選擇群四個(gè)種群組成一 個(gè)輪回，通過一輪或多輪選育新芽黃光敏雄性不育系;所述雜交群，以棉花芽黃光敏雄性不 育系與多個(gè)不同類型、具有目標(biāo)性狀、能正常自然繁殖且不含不育基因的棉花品系或雜交 種材料批量雜交為基礎(chǔ)建立。
[0009] 進(jìn)一步地，所述雜交群中，雜交Fi代植株再進(jìn)行自然自交和/或雜交Fi代植株作為 父本與棉花芽黃光敏雄性不育系回交。
[0010] 進(jìn)一步地，具體包括如下步驟：（1)棉花芽黃光敏雄性不育系通過自交建立基礎(chǔ) 群；（2)在棉花芽黃光敏雄性不育系基礎(chǔ)群中，選擇符合當(dāng)?shù)赜N目標(biāo)的不育系，在當(dāng)?shù)夭?育季節(jié)與多個(gè)不同類型的、具有目標(biāo)性狀能正常自然繁殖且不含不育基因的棉花品系或雜 交種材料雜交，產(chǎn)生一批雜交Fi代種子;雜交Fi代種子種植后做父本與棉花芽黃光敏雄性不 育系回交收獲回交Fi代種子，同時(shí)，雜交h代種子種植后自然自交收獲F 2種子，組成雜交群； (3)接下來進(jìn)入分離重組群，用棉花芽黃光敏雄性不育系回交Fi代種子，種植后得到約50% 的芽黃光敏不育株用于輪回選擇育種的母本，F(xiàn)i植株上收獲F2種子再種植F2植株，約分離出 25%的不育株和75%的可育株，以上兩個(gè)來源不育株在其可育期自然自交純合，進(jìn)一步分 離，選擇時(shí)除去可育株、明顯不利性狀的不育株個(gè)體和病株；（4)經(jīng)過3-5代重組后進(jìn)入穩(wěn)定 選擇群，選擇具有目標(biāo)性狀的不育系群體或個(gè)體進(jìn)行系譜選擇組成亞群，再經(jīng)過篩選，用測 驗(yàn)種邊選擇邊測交，最終選擇目標(biāo)性狀和綜合性狀優(yōu)秀的不育系。
[0011]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] (1)創(chuàng)造新的種質(zhì)資源:本發(fā)明選擇棉花芽黃光敏雄性不育系作為基礎(chǔ)材料進(jìn)行 輪回選擇，它具有芽黃與光敏不育兩個(gè)基因是緊密連鎖遺傳的，并且都是隱性遺傳性狀，便 于后代早期分離鑒定。棉花芽黃光敏雄性不育系作為橋梁工具(平臺或反應(yīng)器)進(jìn)行批量雜 交，只需取具有目標(biāo)性狀的父本花粉進(jìn)行授粉，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、省去大量用工，提高工作效 率獲得一批雜交組合。再從表現(xiàn)突出的雜交組合后代里選出優(yōu)秀品系和不育株。在新的一 輪改造提高不育系。通過本發(fā)明的選育方法可以創(chuàng)造許多不同類型的符合要求的不育系育 種材料或資源，是一種創(chuàng)新性的不育系選育方法。
[0013] (2)選育綜合性狀優(yōu)良的品種:通過輪回選擇改良提高群體，可選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、 早熟、多抗廣適的不育系、常規(guī)品種及雜交種。
[0014] (3)改良外來種質(zhì)的適應(yīng)性:通過平臺用外來種質(zhì)授粉改良外來品種的適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0015] 上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下 結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016] 圖1是本發(fā)明的棉花不育系輪回選育方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明的棉花不育系輪回選育方法是以棉花芽黃光敏雄性不育系為基礎(chǔ)進(jìn)行輪 回選擇。
[0018] 棉花芽黃光敏雄性不育系在長江中下游的安徽省安慶市望江縣中棉所長江生態(tài) 試驗(yàn)站棉花正常生長季節(jié)表現(xiàn)為:6月20日前開花雄蕊都具有一定散粉能力，即能自然自交 成鈴但不孕籽率高，第二年正季再播種仍表現(xiàn)芽黃光敏不育特性;6月底至9月上旬這個(gè)時(shí) 段開花雄蕊表現(xiàn)無粉即雄性不育，雌蕊可以接受外來花粉授粉受精成鈴，用于生產(chǎn)雜交種； 9月中下旬開花雄蕊具有散粉能力，能自然自交成鈴但多數(shù)種子不夠成熟，第二年正季再播 種仍表現(xiàn)光敏不育特性。
[0019] 當(dāng)年海南冬繁時(shí)雄蕊具有散粉能力，表現(xiàn)能自然自交成鈴但不孕籽率偏高，南繁 后回到本地正季春播，仍然表現(xiàn)出前述的兩個(gè)階段即6月底至9月上旬表現(xiàn)不育，用于異交 (雜交），6月20前或9月中下旬自然自交成鈴用于保持種性和繁殖。
[0020] 棉花芽黃光敏雄性不育系的不育特性表現(xiàn)為一對等位基因控制的簡單的遺傳 ，F(xiàn)i 植株完全可育，F(xiàn)2植株分尚規(guī)律基因型為lAA+2Aa+laa，表型分尚比例約3:1。
[0021] 如圖1所示，棉花芽黃光敏雄性不育系的輪回選擇，由棉花芽黃光敏雄性不育系基 礎(chǔ)群、雜交群、分離重組群、穩(wěn)定選擇群四個(gè)種群組成一個(gè)輪回，通過一輪或多輪雜交、分 離、純合、系譜鑒定選育新芽黃光敏雄性不育系。培育不同類型的光敏雄性不育系用于雜交 改良光敏雄性不育系，或選育新品系作為育種材料或應(yīng)用于生產(chǎn)。
[0022]具體包括如下步驟：
[0023] (1)棉花芽黃光敏雄性不育系通過自交建立基礎(chǔ)群；
[0024] (2)在棉花芽黃光敏雄性不育系基礎(chǔ)群中，選擇符合當(dāng)?shù)赜N目標(biāo)的不育系，在當(dāng) 地不育季節(jié)(7月上中旬至8月中旬）與15-20個(gè)不同類型的、具有目標(biāo)性狀能正常自然繁殖 且不含不育基因的棉花品系或雜交種