[发明专利]生产F1杂交种子的方法

说明书

本发明涉及生产表现异型自交不亲和性的植物的F₁杂交种子的方法。

长期以来，已经证明一般用于处理异体受精植物的F₁杂交技术在植物育种中非常有效。特别是已经证明这种技术在得到异体受精农作物如玉米和油菜的优良品种方面特别有用。因此，建立能高效获得F₁杂交种子的实际应用技术是长期以来的需求。为建立这样的技术，最常用的是细胞质雄性不育株系。但是，这种技术的问题是在许多种植物中常常难以找到诱发雄性不育性的细胞质。为了解决这个问题，已提出通过利用不亲和性来生产F₁杂交种子的方法。这种技术已实际应用于植物育种过程，特别是用于产生表现同型自交不亲和性的几种十字花科蔬菜如甘蓝的改良品种。

另一方面，可以考虑使用生产表现异型自交不亲和性的植物的F₁杂交种子的方法。但是目前还没有任何实际可用的方法可以用来获得适用工业目的的大量F₁杂交种子。这种情况的原因之一是还没有工业上有用的方法来生产仅有长柱花植株或短柱花植株的株系。

根据受精生理学领域的研究，众所周知在通过手工操作进行长柱花植株之间的交配实验中，可以得到小量的杂交种子，但是这种交配方法不适合在培育用于工业种子生产的仅有长柱花植株的株系时使用。目前，作为在实验水平上实际可用的得到F₁杂交种子的方法，可以通过人工操作进行不同株系之间的交配过程。选择性地，可以从含一个株系的群体中抽出长柱花植株或短柱花植株，然后通过授花器被来自其它株系的花粉传粉。然而，已证明上述方法花费很高，因为在生产大量F₁杂交种子时需要大量的劳动力，所以这些方法不适用于工业目的。

本发明的目的是提供改良的生产表现异型自交不亲和性的植物的F₁杂交种子的方法，以解决上述先有技术中存在的问题。

根据本发明，提供了生产表现异型自交不亲和性的植物的F₁杂交种子的方法，此方法包括以下步骤：从表现异型自交不亲和性的植物群体筛选长柱花植株；将筛选到的长柱花植株置于隔离的条件下；为实现预定的杂交进行人工授粉或自然杂交以培育仅有长柱花植株的株系；在此株系与其它株系隔离的条件下，人工或在自然条件下进一步进行上述株系内部的杂交；繁殖种子以得到仅有长柱花植株的种子亲本株系；种植仅有长柱花植株的种子亲本株系(株系A)；在株系A的附近，种植仅有短柱花植株或既有短柱花植株又有长柱花植株的另一株系(株系B)；收获用株系B的花粉受精的株系A的种子，由此通过株系A和株系B之间的杂交得到F₁杂交种子。

在本发明的一个方面中，表现异型自交不亲和性的植株包括荞麦的几个栽培品种。详细地说，荞麦的几个栽培品种包括Kitawasesoba，kitayuki，Botansoba，Shinanonatsusoba，Shatilovskaya 5，Ballada，Sumchanka。

本发明的上述目的和特征将更好地从下面有关所附表格的描述中得到理解。

根据本发明的方法在以下详细描述。

首先，从表现异型自交不亲和性的植物群体筛选长柱花植株交将其放在隔离的条件下。为实现所需的杂交，进行人工授粉或自然杂交以培养仅有长柱花植株的株系。另外，在此植株与其它株系隔离的条件下，人工或在自然条件下进行进一步杂交，由此繁殖种子以得到仅有长柱花植株的种子亲本株系。

另外，根据本发明，种植仅有长柱花植株的种子亲本株系(株系A)。然后在株系A的附近种植仅有短柱花植株或既有短柱花植株又有长柱花植株的另一株系(株系B)。最后收获用株系B的花粉受精的株系A的种子，由此通过株系A和株系B之间的杂交得到F₁杂交种子。

首先从Kitawasesoba植株群体(表现异型自交不亲和性的荞麦栽培品种)去除短柱花植株，这样仅留下长柱花植株。用套笼盖住长柱花植株以使他们完全与周围环境隔离。然后，向同一笼子放入一些传粉媒介昆虫。这样，发生了所需的杂交，得到的种子量是普通栽培条件下收获量的1/4。然后收获得到的种子并播种，发现下一代都是长柱花植株。另外，在自然条件，将上述植株放在远离其它荞麦株系的田野中，发现发生了预定的杂交并结出了种子，由此得到仅有长柱花植株的种子亲本侏系。从以上方法可知：培育大量仅有长柱花植株的株系以适于工业目的是可能的。