[发明专利]油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜细胞质不育系的方法

摘要

本发明油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜细胞质不育系的方法，包括1）确定稳定株系的恢保关系；2）根据测交后代性状特征，将临时保持系与稳定不育系回交或多代回交；3）用油菜双单倍体诱导系对回交后代授粉；4）诱导后代育性鉴定；5）选择优良不育单株，继续用油菜双单倍体诱导系与之授粉；6）二次诱导授粉后代形成不育株系，鉴定株系的遗传稳定性和不育度；7）用油菜双单倍体诱导系授粉保持选育出具有保持系特性的稳定新不育系。本发明能快速选育甘蓝型油菜细胞质不育系，最快4代（2年），获得遗传稳定的甘蓝型油菜细胞质不育系，大大提高甘蓝型油菜细胞质不育系选育速度，加快甘蓝型油菜杂交品种选育速度和效率，降低人力物力。

主权项

油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜细胞质不育系的方法，包括以下步骤：1）将遗传稳定的、具有目标性状的甘蓝型油菜株系与稳定的细胞质不育系测交,判断遗传稳定株系的恢保关系；2）上述步骤1）中，测交后代为全不育，对应的测交父本为临时保持系，并根据测交后代性状特征，将临时保持系与测交后代不育株继续回交或多代回交；3）上述步骤2）中，测交后代具有临时保持系的优良目标性状，直接用油菜双单倍体诱导系对测交F₁不育单株授粉；临时保持系与测交后代不育株回交或多代回交后具有该临时保持系的优良目标性状，用油菜双单倍体诱导系对回交后代或多代回交后代不育单株授粉；获得第一次授粉诱导后代；4）上述步骤3）中，油菜双单倍体诱导系第一次授粉诱导后代，在苗期利用流式细胞仪鉴定倍性，淘汰多倍体、单倍体，淘汰可育株和具有油菜双单倍体诱导系显性性状特征植株，选择正常四倍体、高度不育、具有临时保持系优良性状的单株继续用油菜双单倍体诱导系进行第二次授粉，可诱导获得多个第二次授粉诱导单株后代；5）上述步骤4）中获得的多个第二次授粉诱导单株后代，按株系种植，苗期利用流式细胞仪鉴定倍性，淘汰多倍体、单倍体，淘汰可育株和具有油菜双单倍体诱导系显性性状特征植株，对正常四倍体、高度不育、具有临时保持系优良性状的植株不育株系，用分子标记鉴定株系的遗传稳定性一致性，并调查不育株系的不育度；形成一个或多个稳定的新细胞质不育系；6）上述步骤5）中鉴定的一个或多个新稳定不育系用油菜双单倍体诱导系进行第三次诱导授粉，鉴定诱导系对这些不育系的诱导能力，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，即株系内农艺性状一致，且高度不育度植株占总诱导后代的比例超过98%，最终用油菜双单倍体诱导系保持一个或多个不育系遗传特性和不育状态；7）上述步骤6）中用油菜双单倍体诱导系授粉保持其不育状态，稳定的新不育系的遗传特性与油菜双单倍体诱导系无关；稳定的新不育系具有上述步骤1)中临时保持系的性状特性，与该临时保持系具有一定的遗传差异或含有50%—99%的临时保持系核基因，含有临时保持系核基因的多少取决于临时保持系与不育单株的回交代数，除含有不同程度临时保持系的核基因外，还含有步骤1）中用于测交的稳定细胞质不育的核基因；8）上述步骤5）中形成的一个或多个稳定的新细胞质不育系，根据油菜双单倍体诱导系对细胞质不育系大于98%的诱导能力，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新细胞质不育系的万能保持系，同时用一个保持系，保持多个遗传稳定的细胞质不育系；上述步骤5）新形成的稳定细胞质不育系与上述步骤1）中的稳定细胞质不育系具有明显的遗传差异，引入临时保持系的部分基因资源并含有上述步骤1）中的稳定细胞质不育系的基因资源，与油菜双单倍体诱导系即万能保持系无遗传背景上的联系，且遗传稳定、高度不育，是一个或多个新细胞质不育系；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，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，带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，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。