[发明专利]一种洋葱瓣化型雄性不育系的选育方法

说明书

技术领域

本发明属于洋葱杂种优势利用技术领域，涉及一种洋葱瓣化型雄性不育系的选育方法。

背景技术

植物细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility，CMS)存在两种区别明显的类型，褐药型(brown anther type)和瓣化型(petaloid-stamen type)。褐药型的花药呈褐色、萎缩变形，不能形成有功能的花粉或不能释放功能花粉。该类型普遍存在于已经发现的CMS植物中，在杂种一代生产中应用广泛。瓣化型为同源异型突变体，其花药被类似花瓣结构的器官所取代、无小孢子发生组织，自然也就不能产生任何花粉。该类型已在胡萝卜、拟南芥、油菜、芥菜等几种植物中发现，但仅成功用于配制胡萝卜一代杂种。

利用褐药型CMS系配制一代杂种，生产上常常遇到的问题是雄性不育系的育性稳定性问题。不育性状往往随环境条件而改变，例如洋葱，在春夏之交季节，当气温突然升高，不育系中的可育株率也随之升高，严重影响了一代杂种的纯度。瓣化型CMS则是较稳定的性状，一般表现为100％不育，因此在一代杂种生产上具有更高的应用价值。

洋葱属于花器结构小、密集、人工去雄作业难的作物，须利用CMS材料配制F₁种子。洋葱是人类首次利用CMS培育F₁的作物，其CMS三系杂交制种体系及其遗传模式早已得到了完善。关于前者，理想的洋葱CMS三系杂交制种的过程至少需要雄性不育A、B对配制及C系的选择、F₁生产力测定过程。关于洋葱CMS的遗传模式，现已发现主要存在2种胞质类型，即CMS-(S)和CMS-(T)。CMS-(S)的育性恢复仅涉及1个显性核基因(Ms)，洋葱F₁种子生产以该类型为主；CMS-(T)育性恢复与3个独立的核基因有关，在欧洲用此类型生产F₁种子。

在选育新的洋葱不育系方面，美国、荷兰和日本的洋葱育种家是以褐药型洋葱保持系为轮回亲本来改造现有的不育系，因此育成的不育系的细胞质仍然与原不育系相同，这不仅对丰富种质资源的遗传背景作用不大，还由于细胞质的单一性、同质性在生产上存在病害特异流行生理小种侵袭的潜在危险。

迄今为止，发现的洋葱CMS均为褐药型，尚未见有关洋葱瓣化型CMS的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种洋葱瓣化型雄性不育系的选育方法。

本发明提供了一种获得洋葱雄性不育系的方法，包括如下步骤：

(1)将紫皮洋葱RUPI中的可育单株分别与突变体psf杂交，获得各组F1代种子；所述紫皮洋葱RUPI中的可育单株作为父本；所述突变体psf作为母本；

(2)分别鉴定各组F1代种子的育性，筛选出发生育性分离的F1代种子组；

(3)将筛选得到的F1代种子组中的不育株与F1代种子组的父本的自交子代(子一代)进行回交，获得洋葱雄性不育系。

所述方法还可包括如下步骤：将所述步骤(3)得到的洋葱雄性不育系与所述洋葱雄性不育系的父本的自交子代(子二代)进行回交，获得洋葱雄性不育系。

本发明从日本北海道引进的紫皮洋葱RUPI中，发现了一株雄蕊瓣状化的突变体psf(petaloid-stamen flower)。该突变体psf与紫皮洋葱RUPI中多个可育株成对杂交，经多代连续回交，可以获得不育程度不等的多个不育系，其中不育系psf-A的不育性状可被100％保持(与保持系psf-B杂交)，不育性状较稳定，一般不受环境条件的影响。不育系psf-A的育成，极大地丰富了洋葱雄性不育细胞质的遗传资源。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

紫皮洋葱RUPI：是从日本北海道引进的，公众可以从北京市农林科学院获得；参考文献：马有会，王火旭，崔成日，梁毅.(2011)洋葱瓣化型细胞质雄性不育系psf-A的遗传分析.北方园艺6：23-25。