摘要:利用引進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,恢復源廣,較易配制出強優(yōu)勢的雜交組合,具有較好的開發(fā)應用前景。
關(guān)鍵詞:甘藍型油菜;回交轉(zhuǎn)育;隱性核不育;雙低
中圖分類號:S565.4文獻標識碼:A文章編號:1006—6500(2008)03—0008—03
油菜是信陽的主要經(jīng)濟作物之一,常年種植面積在20多萬hm2,其中,甘藍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,是信陽油菜生產(chǎn)的主力軍。同全國的形勢一樣,開展甘藍型油菜雜種優(yōu)勢利用研究,選育推廣應用甘藍型油菜雜交種是信陽油菜持續(xù)健康發(fā)展的主流方向之一。由于信陽在油菜初花期時易出現(xiàn)倒春寒等低溫天氣,而胞質(zhì)雄性不育系對低溫極為敏感,低溫易導致其產(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)勢利用。為此,從1996年開始,我們重點進行了隱性核不育兩用系材料和優(yōu)勢組合的選育工作。
1 材料和方法
1.1 供試材料
隱性核不育:引進四川隱性核不育品系101-007AB(其育性受兩對獨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)分析和含油量測定 每個世代收取母本植株上的種子,進行含油量、芥酸、硫甙等指標的分析和測定。實驗室分析芥酸采用簡易“標樣法”,硫甙粗測采用尿糖試紙法,定量分析在河南省農(nóng)科院棉油所油菜室進行;含油量測定采用核磁共振儀分析。
1.2.3 卡方檢驗 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到1:1和3:1的理論值的檢驗。
2 結(jié)果與分析
2.1 隱性核不育兩用系2519AB的選育過程
2.1.1 轉(zhuǎn)育過程 把1996年春種植在試驗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,用雙低、高含油量、高配合力的自交系自2519作父本進行雜交,收獲不育株上的雜交種子,當年秋混合播種于本所試驗地。1997年春在油菜花期剝蕾,用自2519回交第1次,同時使F,代自交幾代,收獲79個單株上的種子,進行芥酸、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,卡方檢驗不最著,表明自2519的基因型為A1A1a2a2或a1a1A2A2,其不育性受兩對獨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,同時又使每個回交單株都自交,收取117個單株上的種子,進行芥酸、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。當年秋季按株系播于本所試驗地,于1999年春季油菜開花期,淘汰自交后代無育性分離(基因型為A1A1a2a2或a1a1A2A2)的相應回交后代,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)的相應回交后代剝蕾,并與自2519回交第3次,同時又使每個回交單株都自交,收取213個單株上的種子進行芥酸、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,同時使每個回交單株都自交。這時新轉(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,同時又使每個回交單株都自交,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,油菜開花期淘汰自交后代無育性分離(基因型為A1Aa2a2或a1a1A2A2)的相應回交后代,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)的相應回交后代剝蕾與自2519回交第3次,同時又使每個回交單株都自交,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,油菜開花期淘汰自交后代無育性分離(基因型為A1A1a2a2或1a1aA2A2)的相應回交后代;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,套袋自交。
(A1a1a2a2或a1a1A2a2或A1A1a2a2或a1a1A2A2)
↓(2001年春)
BC4F
繼續(xù)播種成株系,油菜開花期淘汰BC4自交后代無育性分離(基因型為A1A1a2a2或a1a1A2A2)的相應自交后代;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,并用這些當選株系中分離出的可育株與不育株成對測交(兄妹交),且相對應可育株自交。
(a1a1a2a2)×(A1a1a2a2或a1a1A2a2或A1A1a2a2或a1a1A2A2)
↓(選擇育性分離3:1的株系成對測交)(2001年春)
BC4F2
繼續(xù)播種成株系,選擇育性分離1:1且卡方檢驗不顯著的株系。成對兄妹交,相對應的可育株自交,結(jié)合品質(zhì)分析和含油量測定。
(a1a1a2a2)×(A1a1a2a2或a1a1A2a2)
↓(選擇育性分離1:1的株行成對兄妹交)(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,卡方檢驗不顯著。
2.1.3 品質(zhì)指標 2004年在河南省農(nóng)科院棉油所油菜室進行分析的結(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苗期長勢強,葉色深綠,整齊度好,植株高大,花期耐低溫能力強,經(jīng)濟性狀優(yōu)良,結(jié)實性好,增產(chǎn)潛力大。2003—2005年連續(xù)兩年的調(diào)查結(jié)果見表1。
2.3 雜交組合的測配表現(xiàn)
2003—2004年共測配組合76份,所有組合均表現(xiàn)為完全恢復,其恢復率和恢復度均達100%。這75個組合比對照(國審品種雜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照增產(chǎn)18.6%。這就說明了隱性核不育系2519A具有較高的配合力和較強的開發(fā)應用價值。
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,且具有良好的農(nóng)藝性狀和恢復源廣等特點,具有很好的應用前景。
(2)2519AB是通過回交轉(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系用,使其應用空間更大。
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