[发明专利]油菜双单倍体诱导系选育十字花科蔬菜材料及品种的方法

摘要

本发明油菜双单倍体诱导系选育十字花科蔬菜材料及品种的方法，包括：1）收集十字花科蔬菜资源，鉴定归类，调节油菜双单倍体诱导系的播种时间，保证花期相遇；2）用油菜双单倍体诱导系对十字花科蔬菜进行授粉；3）诱导后代单株套袋自交或蕾期剥蕾强制自交；4)对诱导自交后代进行株系稳定性鉴定；5）稳定株系与不育系测交；6）测交后代不育度调查，选育优良保持系；7）用油菜双单倍体诱导系给测交后代不育株授粉；8）诱导后代调查育性，继续用诱导系给不育单株授粉选育新的不育系；9）不育系与保持系测配选育杂交新组合或新杂交品种。本发明方法可在十字花科蔬菜中灵活应用，可以极大地提高十字花科蔬菜的育种效率，降低人力、物力成本。

主权项

1.油菜双单倍体诱导系选育十字花科蔬菜材料及品种的方法，包括以下步骤：1）十字花科蔬菜育种资源收集并鉴定资源材料的特性，对不同来源、农艺性状遗传差异大的资源材料进行归类编号，调查开花时间，并根据开花时间，推迟播种油菜双单倍体诱导系，一般油菜双单倍体的播种时间在上一年10月20—11月5号之间，能保证下一年与十字花科蔬菜花期相遇；2）对上述步骤1）中收集的十字花科蔬菜资源材料在初花期进行人工去雄，不育资源直接授粉，并套袋隔离，2－4天后，用油菜双单倍体诱导系授粉，并套袋单株收获诱导后代；3）对上述步骤2）中收获的诱导后代进行种植，并在苗期用流式 细胞仪鉴定诱导后代的倍性，淘汰多倍体、单倍体、以及具有油菜特性的植株，选择育性正常、倍性正常的单株套袋自交或蕾期剥蕾强制自交；4）对上述步骤3）中诱导后代正常自交后代进行株系种植，鉴定株系内的稳定性和一致性，并用分子标记鉴定株系内的一致性，用稳定株系作父本与稳定细胞质不育系作母本测交，并收获测交后代种子；5）对上述步骤4）中测交后代种子进行种植，鉴定测交后代植株的育性，测交后代为全不育，对应步骤4）中的父本为该不育类型的保持系，同时对该保持系进行自交结实率鉴定；测交后代为全可育对应步骤4）中的父本为该不育类型的恢复系，对应的恢复系应淘汰；测交后代为不育不彻底，对应步骤4）中的父本为不恢不保，应进行淘汰或进行杂交转育新的保持系；6）上述步骤5）选育出的保持系与同类型的不育系测配，选育具有产量、品质、抗病特性的新杂交组合或品种；7）上述步骤5）中选育出的保持系与同类型的不育系测交后，根据测交后代的农艺性状，用该保持系与测交后代进行回交或多代回交或在测交1代，用油菜双单倍体诱导系给测交、回交或多代回交不育株单株授粉，并隔离套袋；8）将上述步骤7）中收获单株种子进行种植，在花期鉴定育性，对不育单株继续用油菜双单倍体诱导系进行授粉诱导，并单株套袋隔离，并单株收种；9）将上述步骤8）中经过二次诱导的不育单株后代通过农艺性状、分子标记进行株系内稳定性、一致性鉴定，对农艺性状一致，株系内稳定的不育株系，形成新的十字花科蔬菜细胞质不育系，用油菜双单倍体诱导系第三次对该不育株系进行诱导授粉鉴定诱导效率；10）对上述步骤9）中第三次诱导后代鉴定诱导系对该不育株系的诱导能力，第三次诱导后代株系内农艺性状、不育度高度一致，且诱导能力即株系内农艺性状、高度不育度植株占总诱导后代的比例超过98%以上，最终用油菜双单倍体诱导系保持新形成的不育株系或稳定的不育系遗传特性和不育状态；11）上述步骤8）中，二次诱导后形成的不育株系，用油菜双单倍体诱导系授粉保持其不育状态，该不育株系或稳定的不育系的遗传特性与油菜双单倍体诱导系无关，该不育株系具有上述步骤7)中保持系即临时保持系的性状特性，与该保持系即临时保持系具有一定的遗传差异，或含有50%—99%的保持系即临时保持系核基因，含有保持系即临时保持系核基因的多少，取决于保持系即临时保持系与不育单株的回交代数，除含有不同程度保持系即临时保持系的核基因外，还含有步骤4）中稳定细胞质不育系的核基因；12）上述步骤9）中形成的不同遗传差异的稳定细胞质不育系，根据油菜双单倍体诱导系对细胞质不育系的诱导能力大于98%，则用同一个保持系即油菜双单倍体诱导系进行保持，油菜双单倍体诱导系成为细胞质不育系的万能保持系，同时用一个保持系，保持多个遗传稳定、含有不同遗传背景的稳定的细胞质不育系；13）根据步骤1）中不同来源、农艺性状遗传差异的材料特性以及对应来源诱导稳定的保持系与步骤12）形成的稳定的新的多个细胞质不育系测配，选育具有产量潜力、抗病、抗逆的新的十字花科蔬菜品种，实现十字花科蔬菜二系配套选育杂交新品种；上述油菜双单倍体诱导系的选育方法，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；显性性状的多倍体的植株是倍性遗传稳定、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。