一种雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法与流程

本发明属于甘蓝型油菜育种技术领域，尤其涉及一种雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：

甘蓝型油菜(又称油菜)是我国的主要油料作物，我国40％的食用植物油来自于油菜籽，其中杂交种种植面积占我国油菜总面积的80％以上。甘蓝型油菜杂种优势利用途径包括细胞质雄性不育、细胞核雄性不育、自交不亲和和化学杀雄等(傅廷栋主编，杂交油菜的育种与利用，湖北科学技术出版社，2000)。

杂种优势利用的前提之一是母本不育彻底和稳定。油菜细胞核雄性不育具有不育性稳定的优点，但其育性存在分离，在制种时，需要在甘蓝型油菜初花期拨掉不育系中50％的可育株，不仅会降低制种产量，增加制种成本，而且往往由于可育株难以彻底拔除，影响制种纯度，增加生产风险。化学杀雄效果不稳定、受环境和植株发育进程影响，因而生产出的杂交种纯度不高等。杂种优势利用的另一前提是杂交种具有优势。油菜细胞质雄性不育恢复源少，因而不易筛选到强优势杂交种。另外，育性鉴别、不育系繁殖、母本和父本选育等方面的难易等也影响甘蓝型油菜杂种优势利用。自交不亲和表型不直观、因而鉴别费时费力的缺点。当前利用最广泛的是甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育(polcms)和萝卜细胞质雄性不育(oguracms)三系(不育系、保持系、恢复系)杂交种，即(不育系×保持系)×恢复系，首先利用同核异质保持系繁殖不育系，然后再与恢复系杂交得到三系杂交种。polcms和oguracms都具有潜在的细胞质负效应，恢复源少因而不易筛选到强优势杂交种，保持系和恢复系的选育周期长等缺点。polcms为自然突变，选育稳定保持系难。oguracms是人为地将萝卜细胞质转入甘蓝型油菜创建而成，其不育性直观、彻底和稳定，栽培的甘蓝型油菜都是其保持系。

甘蓝型油菜不仅油用，而且还可以花用、蜜用、菜用、饲用和肥用等。与油用以收获籽粒为目的不同，其它用途的目标性状为叶、茎、苔、蕾等生物产量。当前的状况是，油用甘蓝型油菜品种兼做其它用途，由于甘蓝型油菜生物产量与籽粒产量没有必然联系，籽粒产量高的品种，其生物产量不一定高，因而，很有必要选育高生物产量的专用品种。综合甘蓝型油菜杂种优势利用各途径的特点，以及花用、蜜用、菜用、饲用和肥用等油菜其它用途的特色，本发明提出一种雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法，育成的杂交种雄性不育，开花但不结籽，专用于油菜的花用、蜜用、菜用、饲用和肥用等油菜其它用途。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术针对的是以收获籽粒为目的的油用甘蓝型油菜杂交种品种的选育方法，要求品种能够正常开花、自交结籽，因而必须有恢复系，恢复系与不育系配置的杂交种必须彻底可育。

现有技术缺乏以收获叶、茎、苔、蕾等生物产量为目的的甘蓝型油菜杂交种的选育方法。

现有技术育成的甘蓝型油菜品种花粉可育，自交可以获得后代，可在自交后代中筛选优势植株，因而，不能充分地得到保护。

现有技术考察指标为油菜籽粒产量，而不是叶、茎、苔、蕾等油菜植株体的生物产量。

(2)现有技术选育的polcms和oguracms杂交种为三系(不育系、保持系、恢复系)杂交种，存在恢复源少、保持系和恢复系的选育周期长等缺点。

(3)现有技术选育的polcms和oguracms杂交种，由于polcms为自然突变、oguracms是人为将萝卜细胞质转入甘蓝型油菜创建而成，因而恢复源少，极其有限的恢复源作为亲本育成的polcms或oguracms恢复系遗传差异小，不易筛选到强优势杂交种。

(4)现有技术的油菜细胞核雄性不育具有不育性存在分离，在制种时，需要在甘蓝型油菜初花期拨掉不育系中50％的可育株，不仅会降低制种产量，增加制种成本，而且往往由于可育株难以彻底拔除，影响制种纯度，增加生产风险。化学杀雄效果不稳定、受环境和植株发育进程影响，因而生产出的杂交种纯度不高等。自交不亲和表型不直观、因而鉴别费时费力的缺点。

解决上述技术问题的难度：

虽然甘蓝型油菜杂种优势利用途径多，包括细胞质雄性不育、细胞核雄性不育、自交不亲和和化学杀雄等，但是现有技术针对的是以收获籽粒为目的的油用甘蓝型油菜杂交种的选育方法，要求杂交种能够正常开花、自交结籽，因而不但必须有恢复系，将不育系的不育性彻底恢复为可育，而且不育系育性不分离、并且稳定。甘蓝型油菜细胞核雄性不育具有育性存在分离，化学杀雄途径存在污染环境和生产出的杂交种纯度不高等缺点。当前国内、国外利用最多的分别是甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系统(polcms)和萝卜细胞质雄性不育(oguracms)系统，仍然存在潜在细胞质负效应、恢复源少、保持系和恢复系的选育周期长等缺点。由于恢复源少，极其有限的恢复源作为亲本育成的polcms或oguracms恢复系遗传差异小，杂种优势受到极大的限制。以油用为目的的甘蓝型油菜品种兼做其它用途，由于甘蓝型油菜生物产量与籽粒产量没有必然联系，籽粒产量高的品种，其生物产量不一定高。

解决上述技术问题的意义：

本发明利用甘蓝型油菜细胞质雄性不育系统，成功地选育出不育的杂交种，不能收获种子，为非油用品种，将加快高生物产量甘蓝型油菜新品种选育、促进非油用甘蓝型油菜在大田的种植和推广、促进甘蓝型油菜多功能利用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法。

本发明是这样实现的，一种雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法包括：

步骤一，甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育保持系及其同核异质不育系的选育；

步骤二，雄性不育杂交种的选育：种植步骤(一)选育的甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系(不育系×同核异质保持系1)，与自交系(保持系2)进行杂交，得到(不育系×同核异质保持系1)×保持系2、三系杂种，为雄性不育；自交系包括自交亲和系、常规种和自交不亲和系。

进一步，甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育保持系的选育具体包括：油菜开花期对杂种植株进行套袋自交，得到f2种子，收获植株套袋自交的f2种子；

在开花期选择雄性不育植株，与常规种杂交，得到f1种子；

在开花期分析f1植株的育性，全部植株的花粉都不育为甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育的保持系。

进一步，与保持系同核异质不育系的选育具体包括：在开花期取保持系的花粉与f1植株杂交，得到回交第一世代bc1种子；

开花期取保持系花粉与bc1植株杂交，得到回交第二世代bc2种子；重复上述选育步骤，得到bc5种子；种植bc5种子，获得同核异质的萝卜细胞质雄性不育系。

进一步，雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育具体包括：以与保持系同核异质的萝卜细胞质雄性不育系植株为母本，与自交系进行杂交，得到杂交种。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明利用甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系统，成功地选育出雄性不育的甘蓝型油菜杂交种。本发明提出的一种雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法，利用的是甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育，具有不育性直观、彻底和稳定的特点，克服了现有技术的油菜细胞核雄性不育具有不育性存在分离的缺陷、化学杀雄效果不稳定的不足、自交不亲和表型不直观的缺点。本发明选育的杂交种为(不育系×同核异质保持系1)×保持系2”三系杂种，不需要选育恢复系，不但育种程序简单，而且克服了现有技术中oguracms的恢复基因与萝卜其它不良性状连锁、有时会丢失，恢复系的选育周期长等缺陷。在本发明中，不育系与自交系配置杂交种，自交系包括自交亲和系、常规种和自交不亲和系，栽培甘蓝型油菜都是其保持系，因而配置杂种非常灵活，容易选育出强优势杂种。本发明选育出的杂交种为雄性不育，正常开花但不结籽，有效地保护育种者的知识产权和育种家权益。

附图说明

图1是本发明实施例提供的雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术针对的是以收获籽粒为目的的油用甘蓝型油菜杂交种品种的选育方法，要求品种能够正常开花、自交结籽，因而必须有恢复系，恢复系与不育系配置的杂交种必须彻底可育。

现有技术缺乏以收获叶、茎、苔、蕾等为目的的甘蓝型油菜杂交种的选育方法。

现有技术育成的甘蓝型油菜品种花粉可育，自交可以获得后代，可在自交后代中筛选优势植株，因而，不能充分地保护品种。

现有技术考察指标为油菜籽粒产量，而不是叶、茎、苔、蕾等油菜植株体的生物产量。

为解决上述技术问题，下面结合技术方案对本发明作详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育方法包括：

步骤一，甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育保持系及其同核异质不育系的选育。

步骤二，雄性不育杂交种的选育：种植步骤(一)选育的甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系(不育系×同核异质保持系1)，与自交系(保持系2)进行杂交，得到(不育系×同核异质保持系1)×保持系2、三系杂种，为雄性不育；自交系包括自交亲和系、常规种和自交不亲和系，均是萝卜细胞质雄性不育保持系。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

1)、甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育保持系的选育：2013年9月在武汉种植油用甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系杂交种“云油杂12号”(2014年通过云南省农作物品种审定委员会审定，滇审油菜2016001号)。2014年3月油菜开花期对杂种植株进行套袋自交，得到f2种子，收获植株套袋自交的f2种子；2014年5月在甘肃和政县播种f2种子，10行，约100株，在开花期选择雄性不育植株，与常规种“华双3号”(1998年通过湖北省审定)、“华双5号”(2004年通过国家审定，国审油2004006)、“中双10号”(2003年通过湖北省审定，2005年通过国家审定)、“中双11号”(2008年通过国家审定，国审油2008030)杂交，得到f1种子。2014年9月在武汉播种f1种子，2015年春天在开花期调查f1植株的育性，全部植株的花粉都不育，说明“华双3号”、“华双5号”、“中双10号”和“中双11号”都是甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育的保持系。

2)、与“华双5号”同核异质不育系“华双5号a”的选育：2015年春天在开花期取保持系“华双5号”的花粉与其f1植株杂交，得到回交第一世代bc1种子。2015年夏天种植bc1种子，开花期bc1植株都是雄性不育，取“华双5号”花粉与bc1植株杂交，得到回交第二世代bc2种子。重复上述选育步骤，得到bc5种子。2017年夏天种植bc5种子，bc5植株都不育，与“华双5号”植株除了育性之外其它性状几乎一致，获得与“华双5号”同核异质的萝卜细胞质雄性不育系“华双5号a”。“华双5号a”花朵开放，雌蕊直立，雄蕊退化没有花粉。

3)、雄性不育甘蓝型油菜杂交种的选育：2017年夏天，以“华双5号a”植株为母本，分别与“华双3号”、“中双10号”、“中双11号”杂交，得到3个杂交种：“华双5号a×华双3号”、“华双5号a×中双10号”、“华双5号a×中双11号”。2017年9月在大田播种进行田间试验，按随机区组试验设计，3次重复、小区面积10m²。初花期观察，3个杂交种都雄性不育，没有花粉。2018年春天，摘菜杂交种主薹和侧薹，折合成亩产。“华双5号a×中双10号”最高，为3050公斤/667m²，其次为“华双5号a×华双3号”(2870公斤/667m²)，最后是“华双5号a×中双11号”(2760公斤/667m²)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。