[发明专利]一种化学杀雄杂交植物去杂保纯的方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物杂种优势利用领域，涉及化学杀雄杂交种的生产、种 植方法，特别是一种化学杀雄杂交植物去杂保纯的方法。

背景技术

禾本科植物小麦、十字花科的甘蓝型油菜等许多农作物存在着不同程度 的品种间杂种优势。化学杀雄是利用作物杂种优势的可行途径之一，通过施 用化学杂交剂(或称杀雄剂)诱导植物雄性不育，促进异花授粉，获取植物 杂交种。

化学杀雄目前是小麦杂种优势利用的主要途径之一。孟山都公司研制的 高效化学杂交剂GENESIS，掀起了化学杂交小麦研究高潮。国内也研制出 了化学杂交剂SQ-1、BAU9403。但因杂种纯度难以保证等一些问题，限制 了小麦杂交种的推广。

近年来研究发现某些针对植物支链氨基酸亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸的 合成途径的关键酶——乙酰乳酸合成酶ALS(或乙酰羟酸合成酶AHAS)的除 草剂对敏感植物如油菜、小麦等具有化学杀雄活性。Yu等(Yu et al，Inducing male sterility in Brassica napus L.by a sulfonylurea herbicide， tribenuron-methyl，Plant Breeding，2006，125(1)：61-64；Yu et al，Efficiency of a novel gametocide amidosulfuron on rapeseed(Brassica napus).Plant Breeding 2009，DOI：10.1111/j.1439-0523.2008.01594.x)以及中国专利(专 利号：ZL200610042886.1，西北农林科技大学，于澄宇，胡胜武，一种化合 物用于制备芸薹属植物化学杂交剂的应用)，中国专利申请，申请号： 200810231884.6(西北农林科技大学，于澄宇，胡胜武，化合物(RS)-5- 乙基-2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)烟酸及其铵盐用于作 为植物化学杂交剂的应用)等文献中先后公开了一些磺酰脲类、咪唑啉酮类 除草剂如苯磺隆(tribenuron-methyl)、酰嘧磺隆(amidosulfuron)、咪草烟 (imazethapyr)作为敏感植物油菜、小麦等的超高效化学杂交剂，使用剂量 是除草剂使用量的1/10～1/100，成本非常低廉。

由于化学杀雄制种具有很高的技术要求，其效果受到天气、母本长势、 母本均匀度、喷施时期、剂量准确程度等多种因素的限制，在大面积制种时， 难免会出现偏差，就不能保证得到100％纯度的杂交种，甚至连90％以上的 纯度也不能完全保证。如何提高杂交种纯度是化学杀雄途径的主要难题之 一。利用便于识别的遗传标记例如无蜡粉、花叶、黄化苗等标记亲本以便于 F₁代去杂是可行的，但需手工拔除杂苗，劳动强度较大。Zoltan Barabas提 出，理论上可用隐性营养缺陷型突变作为母本，杂交后代营养不缺陷，而母 本自交后代种植时会自动死亡(Zoltan Barabas.Utilization of auxotrophy in hybrid seed production for elimination of the disadvantages of gametocides. Euphytica，1993，70：75-76)。但这种方案的可行性并未得到验证。

鉴于化学除草技术已经非常普遍，结合化学除草剂来除杂保纯是一条可 行途径。例如，中国专利申请，申请号：200610048242.3(一种抗除草剂谷 子杂交种的种植方法)、中国专利申请，公开号：CN97109814.X(杂交稻种 子的生产方法)，将抗除草剂基因转入杂交种的不育系或恢复系，生产杂交 种子。然后利用除草剂清除假杂种植株。但是采用除草剂对化学杀雄杂交种 去杂保纯未见文献报道，特别是对于乙酰乳酸合成酶抑制型化学杂交剂配制 的杂交种的去杂保纯还没有得到研究。化学杀雄杂交种由于杂交种即使纯度 不高，也是全可育的，一般不会引起种子纯度问题纠纷，目前对于化学杀雄 杂交种的纯度提高，还没有给予足够的重视，这会导致品种纯度不高，增产 优势难以完全发挥。