[发明专利]蓖麻拟三系杂交制种方法

说明书

本发明涉及蓖麻杂交种子的生产，具体为拟三系法杂交蓖麻种子的杂交制种方法，属于农作物杂种优势利用领域。

蓖麻杂种优势利用，自五十年代以来就是世界各国蓖麻育种者的追求目标，但迄今尚未有质核互作型三系配套的杂交种在蓖麻生产中应用。美国于1950年(内布拉斯卡农业试验站，C.E.Classen等)育成属核型隐性单基因遗传的N145-4两型雌性系(即群体内约50％的植株为雌株，50％为两性株)，提出利用两型雌性系作母本，辅以人工去除两性株生产F1杂交种种子。此法因耗工耗地量大，杂交制种成本过高，未见大范围推广应用。1966年L.H.Zimmerman等人在研究隐性单雌基因和温度敏感型镶嵌性雄花基因的独立遗传特性基础上，育成了对温度敏感的核型隐性基因遗传的雌性系，该雌性系在7月份日均气温为90°F的加利福尼亚州波劳里(Blawley)能产生少量雄花，隔离条件下可繁殖雌性系；而在7月份气温为75°F的戴维斯(Davis)雄花极少或无雄花，适于做生产杂交种的母本。印度G.Ankineedu等人(1973)发展Zimmerman的这一成就，结合本国气候条件，提出在同一地区的低温季节(10-2月份)生产杂交种种子，高温季节(7-10月)繁殖雌性系，并育成雌性系240，推动了印度蓖麻生产用种的杂交种化。但此法具有严格的温差限制，只适宜于特定地域条件。

本发明的目的在于克服核基因型雄性不育植物材料无法实现三系配套利用杂种优势的难题，提供一套以蓖麻核基因型雌株为基础、模拟三系生产蓖麻杂交种子的新方法。

实现本发明目的的技术方案(一)：以单雌基因为杂合型的雌株做为基础材料，将其主花序各个花节的第1、2、3级小雌花分期分批小心去除，诱导其在节4、5级小花部位产生育性逆转，分化出足够数量的雄花，并由此使该雌株的分枝花序授粉，获得雌株自交种。在该自交种的后代中，通过基因多代分离、重组与纯化稳定，选择除雌与非雌外其它农艺性状的表型完全相像无差异的雌株与正常株配对，测定该对中正常株对雌株的保雌能力。其中，雌株自交后代性状稳定、雌株率100％，正常株自交后代性状稳定、正常株率100％且用作与雌株杂交的父本能使其一代保持100％雌株率并与其亲本雌株农艺性状一致的株对，即成为新的雌性系与相应保雌系，用异源自交系测定抗逆性、丰产性诸配合力，选育出强优势杂交种。在生产应用中，雌性系的种性延续采用去花诱导自交繁殖，杂交制种所需母本雌性系种子采用保雌系为父本繁殖。

本发明所指雌性系和保雌系，是指以细胞核多对隐性基因遗传为基础的雌性系、保雌系，它与细胞质核互作型的植物雄性不育系和保持系不同。它因存在基因剂量效应，雌基因完全纯合与多数位点纯合而少数位点杂合的个体均表现为雌株，即雌株可有纯合基因型和部分杂合基因型之别。事实上雌性系自交繁殖的雌株个体是雌基因纯合型，而用保雌系为父本繁殖的个体虽表现为雌株，但其雌基因是部分杂合型的。正由于杂交制种的母本雌基因为部分杂合型，即已导入部分正常育性基因，其单雌性易为任何正常育性基因的自交系所恢复，因而杂交种父本系的选配就不存在保恢关系的限制。即所谓模拟三系。

实现本发明目的的技术方案(二)：以本发明已产生的雌性系8937F和相应保雌系8937P为基础，直接使用广泛的育性正常的自交系选配组合，测定配合力，配制杂交种投入生产。

本发明具有如下优点：1、不存在核不育光温敏感型两系法亲本繁殖和杂交制种过程中的温差限制，可在任何纬度的地理条件下应用，适应范围广阔。2、杂交种父本系的选配不存在质核互作型三系法中的保恢关系限制，组合选配的种质范围广，成效高。

实施例：

1、以山西霍县蓖麻农家种的自然变异雌株为基础材料，采用该方案(一)培育成8937F雌性系及其保雌系8937P，并以自交系S9043作父本杂交，选配出汾蓖6号杂交种，比对照晋蓖麻1号试验增产32.1％，在山西、新疆、湖北、云南、河南等省(区)种植，最高单产折合5250kg/hm²。

2、以8937F和8937P为基础，用自交系S89416作父本杂交，选配出汾蓖5号杂交种，比对照晋蓖麻1号试验增产29.2％，在山西、陕西、宁夏等省(区)的旱薄地种植，最高单产折合3900kg/hm²。

3、以8937F和8937P为基础，用自交系91S5-2作父本杂交，选配出晋蓖麻2号杂交种，山西省品审委1999年4月通过审定。试验示范产量比对照晋蓖麻1号增产19.2-23.9％，并在河北、新疆、四川、山西等地种植。