[发明专利]判别饲草高粱株系是否具有光温敏不育特性的方法

说明书

本发明涉及饲草高粱品种选育的技术领域，提出了判别饲草高粱株系是否具有光温敏不育特性的方法，包括如下步骤，先将短日照、低温条件下发现的疑似光温敏不育株系作为待检材料，对疑似光温敏不育株系进行不育特性鉴定，将标记的不育株，采用根茎繁殖方式，将地上部分进行刈割，挖出根茎部分，包裹根茎，移栽长日照、高温条件繁殖，在长日照、高温条件下，诱导挖掘的不育单株再生茎生长，观察单株育性恢复情况，若单株双穗育性恢复50％以上，表明该疑似不育株系具有光温敏不育特性，若自交仍然不结实，表明该疑似不育系不具有光温敏不育特性。通过上述技术方案，解决了相关技术中饲草高粱光温敏不育株系的判别方式操作复杂，不够快捷和精准的问题。

技术领域

本发明涉及饲草高粱品种选育的技术领域，具体的，涉及判别饲草高粱株系是否具有光温敏不育特性的方法。

背景技术

饲草高粱是以高粱全株收获作为饲草利用的各种高粱属作物的统称，主要包括甜高粱、苏丹草、高丹草(高粱-苏丹草杂交种)三类。饲草高粱作为一种优质饲草，具有产草量高、饲用品质好、抗逆性突出的特性，近几年在生产中逐渐受到种养户的青睐。饲草高粱育种利用的是杂种优势，借鉴的是普通高粱杂交种“三系”杂交育种技术，即需要选育出饲草高粱不育系、保持系和恢复系，而饲草高粱不育系的选育均需要先育成保持系，进而转育成不育系，转育程序相当复杂、周期较长；而且随着品种更新速度的加快，三系杂交育种利用难以实现新的突破。而“两系法”高粱杂种优势利用是无需保持系，且不受恢复系、保持系关系的限制，多为由单个隐性基因的控制核雄性不育性，具有广谱的可恢复性，正常材料均可以作为恢复系，因此利用“两系法”开展杂种优势利用，育种程序更加简化，也克服了“三系”杂交中恢复系资源选择面窄问题。是饲草高粱杂优利用育种的一条便捷途径，应用前景广阔。

“两系”中的不育系主要指光温敏不育系，具有一系两用的特性，其育性变化主要受温度或光周期等生态条件的影响，在特定的生态条件下即可作为不育系利用，又可进行自交系繁殖，繁育不育系种子。两系不育系目前已在水稻、高粱、小麦、谷子等作物上开始应用，如水稻的光温敏不育系，在长日高温条件下，它表现雄性不育；在短日低温条件下，表现为雄性可育；小麦光温敏不育系具有短日低温不育、长日高温可育的特点。在高粱光温敏不育系研究上，温光条件对高粱的育性转换起着决定性作用。Downes等(1971)研究得出，在高粱花粉母细胞减数分裂期间的低温18℃/13℃(日/夜)能够导致多数高粱品种的雄性不育，Brooking(1976年)研究表明高粱对夜间低温的最敏感时期是在花粉母细胞发育期到减数分裂的细线期，Osuna-Ortega等(2003年)研究认为温度对高粱花粉量和可育性的影响最大，孙振雷等(2003年)、程庆军等(2005)、Isao等(2008年)、马晓娣等(2012年)研究认为：一般低温促进不育，高温促进可育。汤文光等(1994)、陈同旺等(2002)于20世纪90年代育成了高粱温敏不育系湘糯粱S-1和九疑糯粱S-1，两者均为高温下可育、低温下不育。

在判别光温敏不育系方法上常采用的有：1)、采用盆栽法，通过温室设置不同温度和光周期，结合显微镜进行花药镜检的方法来判断其育性(汤文光，2003)；2)、对同一不育系材料通过设置不同播期、异地种植的方式进行鉴定(马晓娣，2012)；3)、也有通过采用杂交、回交方法保存不育株，然后在同一地点通过春、秋季节不同光温特性进行光温敏不育系挖掘(刘海军，1999)；上述方法的共同特性是已知材料具有光温敏不育特性或疑似有光温敏材料，且该材料具有可用于试验鉴定的种子。然而，作物群体后代出现不育株系多是一种自然地遗传现象，在田间往往一旦发现不育株或株系，如何高效快速精准鉴定是否是光温敏不育特性，截至目前尚未发现更加高效快速便捷的有效办法，而且已报道的高粱光温敏不育系均为籽实高粱不育系，对不育株系的判定均为单(株)穗鉴定；饲草高粱不育系具有较强的分蘖性，具有多茎穗特点，也未发现有关饲草型高粱光温敏不育系的判别方法。因此，创建饲草高粱光温敏不育系快速便捷的判别方法，对及时发现挖掘高粱光温敏不育系资源，丰富高粱不育系的类型具有重要意义，也为传统高粱育种由“三系”杂交变“两系”选育提供了可能，前景广阔。目前生产上报道的高粱光温敏不育系多为长日照高温条件下可育，短日照低温条件下不育。目前已报道的光温敏不育系鉴定方法有以下几种类型：