一种苜蓿三系配套系的选育方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农作物培育领域，尤其是涉及一种苜蓿三系配套系的选育方法。
【背景技术】
[0002]苜蓿是世界上栽培最广泛、最重要的多年生优质豆科牧草，因其适应性广、产量高、营养价值高、适口性好被称为“牧草之王”，是畜牧业发展中首选的重要牧草之一，在中国乃至整个世界的农牧业发展和生态环境建设中，发挥着越来越重要的作用。
[0003]全世界苜蓿种植面积达400多万km2，选育新品种，提高其产量、品质、抗逆性是牧草育种家的重要工作，苜蓿是异花授粉植物，自交败育，主要靠昆虫传粉，苜蓿为蝶形花冠，二体雄蕊，当龙骨瓣打开时花粉即散开，人工去雄和药物去雄非常困难，鉴于苜蓿的花器特征和传粉特性，育种工作者大多采用单株选择、建立多元杂交圃、混合杂交方法选育综合品种，这种方法随着苜蓿种质资源的匮乏，致使品种越来越趋于一致性，产量、品质等性能的提高不明显。
[0004]杂交种的选育是作物提高产量和品质的重要途径，在玉米、高粱、水稻等作物中广泛应用，在豆科作物大豆中也选育出不育系和杂交种，正在试验推广。因此，选育苜蓿杂交种，培育高产、优质、高效、多抗的苜蓿新品种已成为国内外牧草育种研究者们不断追求的目标。
[0005]本发明的苜蓿三系配套系分别为雄性不育系、保持系、恢复系。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种苜蓿三系配套系的选育方法，使得苜蓿可通过杂交种的选育和应用大幅度提高产量、品质和抗逆性。
[0007]本发明的技术方案是:一种苜蓿三系配套系的选育方法，包括以下步骤:
[0008]步骤一、将基础育种材料用航天卫星进行太空搭载，将搭载后的种子种植后收获种子，将收获种子种植进行后代选育，从中筛选出雄性不育株，进一步对其花粉育性进行重复鉴定，将雄性不育完全而雌性可育的植株标记为MS-GN，并对其采用枝条扦插方法进行繁殖；
[0009]步骤二、选取不同的苜蓿品种或品系，分别与步骤一中所述的雄性不育系进行测交试验，测交获得种子于次年育苗、移栽，开花期进行花粉育性观察，选育出杂交后代出现雄性不育植株的父本作为保持系GN-B-1，并对其采用枝条扦插方法进行繁殖；
[0010]步骤三、为使不育系不育性状更加稳定，也为了保持系材料GN-B-1与不育系杂交后代的不育性状更加稳定，将保持系材料与不育系进行多代(4-5代)回交，获得保持系的同型不育系MS-GN-2-1 ；
[0011]步骤四、对步骤二中父本与步骤一中的不育系材料杂交并恢复育性的杂交组合，根据植株性状进行配合力测定，选育优良的恢复系材料，并配制优良杂交组合。
[0012]本发明具有的优点和积极效果是:
[0013]1、选育出苜蓿雄性不育系、保持系、恢复系材料“三系配套”，使苜蓿不育系材料可进行种子繁殖，改变不育系无性繁殖(枝条扦插)不能大面积推广应用的弊端，使苜蓿杂交种生产成为可能。
[0014]2、利用本发明的技术，生产出的苜蓿杂交种，可比目前苜蓿常规品种在产量、品质、抗性等性状提高15%以上，可使种植户及种植企业提高15%的产量或经济效益。全国目前每年种植面积在100万亩以上，杂交种的利用对发展草地畜牧业、改善生态环境具有重要意义。
[0015]3、本项发明之一，选育出抗寒、高产、优质的苜蓿雄性不育系。苜蓿雄性不育系的选育是选育苜蓿杂交种的重要前提。现有苜蓿品种为雌雄同花，靠昆虫传粉，人工去雄或药物去雄非常困难，很难获得杂交种，更难于大面积生产。利用雄性不育系配制的杂交种，其产量及抗性优势显著。
[0016]本项发明之二，选育出保持不育系雄性不育特性的父本材料-保持系。保持系材料的获得可大量生产不育系种子用于生产。有了苜蓿雄性不育系，没有保持不育系雄性不育特性的父本-保持系，不育系材料不能利用种子繁殖，只能靠无性繁殖(枝条扦插)，在大面积生产不育系材料时，受到人力、物力和财力的限制难于进行。
[0017]本项发明之三，选育出保持系的同型不育系，雄性不育率达到100%，使不育系、保持系性能更加稳定。利用大量苜蓿品种或品系与不育系测交，选育出保持系材料后，为了获得更加稳定的不育系材料，将保持系与不育系进行多代回交，进行1次测交，3次回交，获得了保持系的同型不育系。
[0018]本项发明之四，选育出优良杂交组合，配制出优良杂交种。苜蓿雄性不育系与其他苜蓿品种或品系杂交，99.9%以上的杂交后代(F1)都可以恢复育性。选育出具有高产、优质、早熟、种子高产等不同特性的恢复系材料。杂交组合F1特异性状明显高于双亲及常规对照品种，杂交优势提高20 %以上。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的选育流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明做详细说明。
[0021]如图1所示，本发明的一种苜蓿三系配套系的选育方法，包括以下步骤:
[0022]步骤一、利用吉林省农业科学院选育的公农1号苜蓿、公农2号苜蓿、公农3号苜蓿为基础育种材料，将3个品种的苜蓿种子用航天卫星进行太空搭载，将搭载后的种子种成株行按行收获种子，将收获种子穴播种植进行后代选育。在开花期田间检查每个植株的花药，凡是发现花药干瘪，没有花粉或花粉败育的植株，挂上标签，按顺序标上代号，从中选出4株雄性不育株，进一步对其花粉育性进行重复鉴定，将雄性不育完全而雌性可育的4个不育植株分别标记为:MS-GN-1 ；MS-GN-2 ;MS_GN_3 ;MS_GN_4，并对其采用枝条扦插方法进行繁殖。
[0023]步骤二、历时3年时间选取520份苜蓿品种(种、系)，对MS-GN-1 ;MS_GN_2 ；MS-GN-3 ;MS-GN-4，进行测交试验(防止昆虫传粉，网室内进行人工杂交)，测交获得种子于次年育苗、移栽，开花期进行花粉育性观察，发现各父本均可与4个不育系材料杂交并能恢复其花粉育性。只发现“MS-GN-2X龙牧803-1”组合的杂交后代出现雄性不育植株，且5个植株全部不育。将父本“龙牧803-1”的单株挂牌标记为GN-B-1，并对其采用枝条扦插方法进行繁殖。
[0024]步骤三、为使不育系MS-GN-2的不育性状更加稳定，也为了保持系材料与不育系杂交后代的不育性状更加稳定，将保持系材料“龙牧803-1”(GN-B-1)与MS-GN-2，利用3年时间进行3次回交，获得保持系的同型不育系MS-GN-2-1，MS-GN-2-1不育率达到100%。
[0025]步骤四、对步骤二中父本与MS-GN-2不育系材料杂交并恢复育性的杂交组合，通过株高、干草产量、蛋白含量、种子产量、抗逆性、早熟、抗寒等性状进行配合力测定，选育优良的恢复系材料，通过3年的田间调查和室内样品分析，选育出6个具有不同优良特性的恢复系材料，6个优良恢复系材料与不育系MS-GN-2-1配制杂交组合，获得不同优良特性的杂交种。
[0026]步骤五、对不育系MS-GN-2-1与保持系GN_B_1杂交后代(不育系种子)，进行后代验证，不育性状稳定。
[0027]步骤六、对不育系MS-GN-2-1与恢复系进行了网室放蜂授粉和大田开放授粉试验，种子结实率良好。
[0028]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种苜蓿三系配套系的选育方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一、筛选雄性不育株，进一步对其花粉育性进行重复鉴定，将雄性不育完全而雌性可育的植株标记为MS-GN ； 步骤二、选取不同的苜蓿品种或品系，分别与步骤一中所述的雄性不育株进行测交试验，选育出杂交后代出现雄性不育植株的父本作为保持系GN-B-1 ; 步骤三、将保持系材料与不育系材料进行多代回交，获得保持系的同型不育系MS-GN-2-1 ； 步骤四、对步骤二中父本与步骤一中的不育系材料杂交并恢复育性的杂交组合进行配合力测定，选育恢复系材料，恢复系材料与不育系材料杂交可获得不同优良特性的杂交种。2.根据权利要求1所述的一种苜蓿三系配套系的选育方法，其特征在于:步骤一中所述的筛选雄性不育株的具体过程为:利用吉林省农业科学院选育的公农1号苜蓿、公农2号苜蓿、公农3号苜蓿为基础育种材料，将3个品种的苜蓿种子用航天卫星进行太空搭载，将搭载后的种子种成株行按行收获种子，将收获种子穴播种植进行后代选育。在开花期田间检查每个植株的花药，凡是发现花药干瘪，没有花粉或花粉败育的植株，挂上标签，按顺序标上代号，从中选出4株雄性不育株。3.根据权利要求1所述的一种苜蓿三系配套系的选育方法，其特征在于:步骤二和步骤三中所述的保持系GN-B-1为“龙牧803-1”苜蓿品种中选育出的具有保持不育性状的单株。4.根据权利要求1所述的一种苜蓿三系配套系的选育方法，其特征在于:步骤四中所述的选育恢复系材料的具体过程为:通过株高、干草产量、蛋白含量、种子产量、抗逆性、早熟、抗寒性状进行配合力测定，选育恢复系材料。
【专利摘要】本发明提供一种苜蓿三系配套系的选育方法，包括以下步骤：步骤一、筛选出雄性不育株，进一步对其花粉育性进行重复鉴定，将雄性不育完全而雌性可育的植株标记为MS-GN；步骤二、选取不同的苜蓿品种或品系，分别与步骤一中所述的雄性不育株进行测交试验，选育出杂交后代出现雄性不育植株的父本作为保持系GN-B-1；步骤三、为使不育系不育性状更加稳定，也为了保持系材料GN-B-1与不育系杂交后代的不育性状更加稳定，将保持系材料与不育系材料进行多代回交，获得保持系的同型不育系MS-GN-2-1；步骤四、对步骤二中父本与步骤一中的不育系材料杂交并恢复育性的杂交组合，选育恢复系材料。本发明的有益效果是可有效提高苜蓿的产量和品质。
【IPC分类】A01H1/02, A01H1/04, A01H1/06
【公开号】CN105284601
【申请号】CN201510810834
【发明人】徐安凯, 于洪柱, 王志锋, 任伟, 徐博, 齐宝林, 耿慧, 栾博宇, 周艳春, 刘卓, 王连武, 贾瑞, 王多伽, 高阳, 金春花, 王迪, 李达, 张世超
【申请人】吉林省农业科学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月12日