[发明专利]油菜双单倍体诱导系选育油菜种间及远缘杂交材料的方法

摘要

本发明油菜双单倍体诱导系选育油菜种间及远缘杂交材料的方法，包括：1）油菜种间及远缘材料的染色体数目调查，确定基因组大小；2）根据油菜种间及远缘材料的染色体数目或基因组大小确定杂交的父母本位置；3）在花期，人工去雄进行种间或远缘杂交；4)对杂交后不易获得种子的远缘杂交后代采取胚挽救的形式获得F1植株；5）用油菜双单倍体诱导系对种间及远缘杂交F1代授粉；6）诱导后代的染色体数目观察、遗传稳定性、结实性鉴定；7）诱导稳定后代用于油菜育种材料转育。本发明方法可在油菜3个栽培种种间杂交及远缘杂交中灵活运用，克服种间杂交和远缘杂交F1自交不结实或自交不亲和性现象，提高油菜育种效率，降低人力、物力成本。

主权项

1.油菜双单倍体诱导系选育油菜种间及远缘杂交材料的方法，包括以下步骤1)对油菜种间及远缘材料通过植物根尖染色体观察，进行染色体数目调查或通过流式细胞仪确定基因组大小；2）将具有目标性状的甘蓝型油菜、白菜型油菜、芥菜型油菜或油菜近缘、远缘材料两两杂交、聚合杂交或回交；根据上述步骤1）确定杂交过程中基因组小的材料作父本，基因组大的材料作母本；3）上述步骤2）中确定的母本材料在花期进行人工去雄，并套袋隔离，人工去雄2‑4天后，取上述步骤2）中确定的父本给去雄母本进行人工授粉，授粉后套袋隔离，对远缘杂交采取授粉后10—20天进行实验室胚挽救处理，保证获得远缘杂交F1植株；4)对上述步骤3）中杂交后代、聚合杂交后代、回交后代以及胚挽救材料，在初花期对花蕾进行人工去雄，为保证获得诱导后代，去雄数目在100个花蕾以上，并套袋隔离；5)用油菜双单倍体诱导系花粉对上述步骤4）中去雄后2—4天植株进行人工授粉，并套袋隔离，收获其授粉后结实种子；6)对上述步骤5）获得种子进行种植，苗期利用流式细胞仪鉴定倍性，淘汰多倍体、单倍体或具有油菜双单倍体诱导系显性性状特征植株，选择正常育性、二倍体或四倍体植株，单株套袋自交；7）上述步骤6）为获得单株自交种子，在不清楚染色体数目及油菜类型的情况下，采用蕾期剥蕾强制自交的方式获得自交种子；8)上述步骤7）中单株自交种子即二倍体或四倍体种子进行株系种植，调查株系形态一致性、结实性，并通过分子标记鉴定株系一致性及稳定性；9)上述步骤8）中稳定株系观察染色体数目及染色体行为是否出现异常，获得的稳定遗传及结实性好的种间、远缘杂交植株，根据目标性状进入新一轮材料选择或直接形成油菜杂交育种亲本材料或品系；10）上述步骤9）稳定株系根据染色体数目和外型判断为甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜，这些稳定株系直接与之对应的油菜类型的不育类型进行测交，选育恢复系、保持系；11）上述步骤10）中获得的稳定的白菜型油菜品系需要株系内群体授粉的方式获得；上述油菜双单倍体诱导系选育方法，包括如下步骤：（1）选育具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系：①将两个油菜亲本材料杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍获得加倍后的F1代植株；②加倍后的F1代植株进行自交或强制自交获得F2代，对F2代进行田间种植观察，并鉴定每个单株的育性，选择可育后代自交获得F3代，对F3代进行纯合度鉴定，通过形态、细胞学以及分子标记鉴定，对后代DNA进行聚合酶链反应扩增，电泳观察每个特异引物扩增下单株的DNA带型及条带数目，显示每个单株都是两个亲本的杂交后代，每个单株之间分子标记图谱一致，说明这些单株是纯合系——早代稳定系；③获得的早代稳定系与至少10个油菜常规纯合稳定系进行正反交，F1代、F2代鉴定早代稳定系的遗传特性，即是否有孤雌生殖特性；上述正反交，如有F1分离，F2代出现部分稳定株系，对应的早代稳定系是具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系；（2）选育携带显性遗传性状、具有孤雌遗传特性且倍性遗传稳定的多倍体油菜：①具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系与具有显性性状油菜杂交，得到杂交F1代种子，杂交F1种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍，得到加倍后的带显性性状的F1植株；②对加倍的带显性性状的F1植株，通过显微观察或流式细胞仪进行染色体倍性鉴定，选择带显性性状的多倍体的植株，淘汰非正常加倍株、非整倍体植株、以及不带显性性状加倍植株，带显性性状的多倍体的植株，主要是倍性遗传稳定、结实性好、具有孤雌生殖遗传特性、带显性性状的六倍体或八倍体油菜植株；油菜双单倍体诱导系鉴定及诱导能力测定：①倍性遗传稳定、具有孤雌生殖遗传特性、带显性性状的多倍体植株中的显性性状能去除测交后代中产生的杂交株，如果测交后代中出现显性性状植株、或非整倍体植株，说明该植株是多倍体植株和母本杂交产生的，去除该植株；②上述单株测交后代如果出现全不育、为正常倍性即二倍体或四倍体油菜、且不带显性性状，说明该测交后代对应的父本基因未进入测交后代中，显性多倍体植株为油菜双单倍体诱导系。