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        甜菜不育系和保持系創(chuàng)新選育方法比較

        2012-09-03 08:46:20胡華兵
        中國(guó)糖料 2012年3期
        關(guān)鍵詞:保持系單粒二倍體

        胡華兵

        (新疆石河子甜菜研究所,石河子 832000)

        甜菜不育系和保持系(以下簡(jiǎn)稱(chēng)雙系)性狀表現(xiàn)和配合力高低對(duì)選配雜交組合具有重要影響。作為非甜菜起源區(qū)域,我國(guó)種質(zhì)資源較為貧乏,現(xiàn)有的雙系多從20世紀(jì)外引材料中選育而成,含糖率較高,產(chǎn)量、產(chǎn)糖量較低,性狀表現(xiàn)為葉片碩大、葉叢高大斜立、配合力低,所配置組合產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)與現(xiàn)生產(chǎn)中推廣品種差距較大。單粒雙系較多粒雙系更為稀缺,我所多數(shù)單粒不育系配置的組合產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)含糖率較低,苗期生長(zhǎng)勢(shì)較弱,嚴(yán)重制約新品種選育。隨著我區(qū)甜菜生產(chǎn)規(guī)模化、全程機(jī)械化的大面積推廣應(yīng)用,單粒種播種面積大幅度增加,大有單粒種一統(tǒng)天下趨勢(shì)。為順應(yīng)時(shí)代潮流,提高自育品種競(jìng)爭(zhēng)力,亟需加強(qiáng)甜菜雙系創(chuàng)新力度尤其是單粒雙系的選育創(chuàng)新。

        1 利用現(xiàn)有自交系創(chuàng)新不育系和保持系

        目前自交系的獲取多是以一些優(yōu)良的二倍體品系為基礎(chǔ)材料通過(guò)多代自交選擇而成的,基因型較純合,因而性狀表現(xiàn)整齊、一致。在我所的育種實(shí)踐中其來(lái)源大致是原有自交系不斷與其他材料雜交選育而成,這種自交系細(xì)胞質(zhì)多為N型,少數(shù)為S型,比較適合甜菜雙系創(chuàng)新。

        王立方等人用自交系來(lái)創(chuàng)新雙系,認(rèn)為將不育系的選育和自交系的選育有機(jī)地結(jié)合是加速不育系選育的有效途徑。做法是利用自交材料套袋的有利條件,同時(shí)放入雄性不育株進(jìn)行成對(duì)雜交,從不育株上收獲的種子經(jīng)育性調(diào)查后,即可確定該自交材料保持不育系的能力,進(jìn)而決定是否繼續(xù)回交轉(zhuǎn)育,直至育成新的成對(duì)不育系。這樣既不影響自交系的選育進(jìn)程,又為雄性不育系的選育增添了新的親本。類(lèi)似方法在20世紀(jì)80、90年代雙系選育中一直得到應(yīng)用,我所選育出O13441、2K4254、正春36、正春821等多對(duì)雙系,但在實(shí)際應(yīng)用中是否能選育出雙系還是具有很大的不確定性,同時(shí),對(duì)于選育出的不育系配合力也缺乏很好的預(yù)見(jiàn)性。另外,選育出新的雙系需要較長(zhǎng)時(shí)間。目前我所的絕大部分自交系是多粒材料,如果加強(qiáng)粒性觀察選育單粒雙系情況就更加復(fù)雜,所需時(shí)間也就更長(zhǎng)。

        2 利用國(guó)外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種選育雄性不育系和保持系

        在生產(chǎn)實(shí)踐中確實(shí)發(fā)現(xiàn)國(guó)外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種中有花粉存在,可以分離并穩(wěn)定成系,成系后的材料具有諸多優(yōu)點(diǎn):葉叢較矮、直立,葉片小,根頭小,根體光滑,含糖率高,產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)較好。但其細(xì)胞質(zhì)為S型,育性復(fù)雜,選擇難度較大,粒性可以分離成多粒型(MM)和單粒型(mm)。

        李占學(xué)利用國(guó)外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種選育雙系并就其選育理論作了推導(dǎo)。具體推導(dǎo)方法詳見(jiàn)圖1和圖2。

        利用國(guó)外二倍體雄性不育雜優(yōu)品種選育雙系的方法確實(shí)可以將優(yōu)良性狀基因轉(zhuǎn)引至目標(biāo)不育系和保持系中,從而創(chuàng)新出新多粒和單粒雙系。但是國(guó)外二倍體雄性不育雜優(yōu)品種本身具有雜合性狀,即圖1和圖2標(biāo)“*”處 MmS(XxZz)其本身粒性、育性基因和其他性狀基因皆處于雜合狀態(tài),后代性狀會(huì)不斷分離,為新的保持系選育增加不確定因素,對(duì)選育出的不育系配合力也缺乏較好的預(yù)測(cè)。利用該方法在實(shí)際選育過(guò)程中需及時(shí)調(diào)查其粒育性,嚴(yán)格淘汰非目標(biāo)株,同時(shí)由于選育過(guò)程中會(huì)大量淘汰植株,為保證試驗(yàn)順利進(jìn)行應(yīng)加大群體培育數(shù)量。

        圖2 利用多粒保持系做母本

        3 利用甜菜多粒保持系改良創(chuàng)新單粒雄性不育系和保持系

        該方法主要根據(jù)甜菜保持系通用性原理,將多粒保持系的高糖、抗病等優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移至單粒保持系和不育系中,改良單粒材料不抗病、含糖低等性狀,也是創(chuàng)新不育系和保持系有效途徑之一。

        王華忠等利用該方法成功改良8對(duì)單粒雙系,改良后的單粒雙系種子播后出苗整齊,長(zhǎng)勢(shì)旺盛,抗病能力增強(qiáng)(一般為 3級(jí)),含糖率(達(dá)到 2度)和根產(chǎn)量均有提高(見(jiàn)圖3)。

        利用甜菜多粒保持系改良創(chuàng)新單粒雙系必須要求被改良的單粒雙系粒育性非常穩(wěn)定,否則易造成后代分離復(fù)雜困難;另外,多粒保持系基因純合度必須要高,保持能力要強(qiáng),否則改良后的保持系還需要進(jìn)行育性保持能力篩選。此方法可以定向、可控地將多粒雙系中優(yōu)良性狀轉(zhuǎn)移至單粒雙系中,同時(shí)對(duì)育成后單粒不育系配合力也可以進(jìn)行有效預(yù)測(cè)評(píng)估。

        圖3 利用甜菜多粒保持系改良單粒雙系

        [1]李占學(xué).利用國(guó)外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種選育雄性不育系的理論推導(dǎo)[J].中國(guó)糖業(yè)通報(bào),1995(3):25-28.

        [2]王立方,李滿紅.甜菜雄性不育系選育技術(shù)研究[J].甜菜糖業(yè),1990(3):5-10.

        [3]王華忠,張文彬,馬亞懷,等.甜菜多胚保持系在單胚雄性不育系改良中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1995,28(6):90.

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