一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法技术

本发明专利技术公开了一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法，筛选多个一般配合力高、矮杆早熟、抗倒耐病、株型紧凑、含油率高、花期集中、适宜机收的半冬性高世代纯合自交系，作为化学杂交剂SX‑1诱导型雄性不育母本进行雄性不育系诱导；选用多个农艺性状优良，结实性好，无明显缺陷的半冬性细胞核雄性不育系或半冬性细胞质雄性不育系。同时，筛选一个适应性广、抗逆性强、丰产稳产性好的高世代亲本自交系或优良恢复系，其光温敏感类型为半冬性或弱冬性的品系作为共同授粉系父本，分别与CIMS、GMS或CMS三种类型的多个不育系杂交为冬油菜区配制生产杂交种。本发明专利技术具有缩短了育种周期，提高选育效率、节约成本的特点，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农作物遗传育种
，具体地说，涉及一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法。
技术介绍
我国从20世纪60年代起就开始了油菜杂种优势利用的研究，是世界上最早育成杂交油菜并大面积推广应用的国家，油菜杂种优势利用处于世界领先水平。目前细胞质雄性不育(CMS)、细胞核雄性不育(GMS)、利用化学杂交剂诱导雄性不育(CIMS)是油菜杂种优势利用的主要途径。化学杂交剂SX-1是由陕西省杂交油菜研究中心研制筛选出的一种较为理想的化学杂交剂，2006获得国家专利技术专利(专利号：ZL03105389.0)，其具有杀雄彻底、无残留、无污染、成本低、用量少、操作方便等特点，是目前油菜生产中应用最为广泛的一种化学杂交剂。通过叶面喷施SX-1，能完全诱导油菜生理型雄性不育，并生成相应的诱导型不育系(CIMS)，并能有效解决细胞核雄性不育系(GMS)和细胞质雄性不育系(CMS)在育种和生产应用中存在的诸多问题。用化学杂交剂SX-1诱导雄性不育系(CIMS)：即对甘蓝型油菜杂交种或育种材料进行诱导杀雄，大量研究证明，利用SX-1在长江上游区对渝黄2号母本进行2次喷施，喷施质量浓度分别为5.5和7.0mg/L时杀雄效果最佳，全不育率达100；利用SX-1在冬油菜区以6.0mg/L+7.0mg/L，春油菜区以6.5mg/L+7mg/L质量浓度；利用SX-1以9.0和10mg/L于显蕾和显蕾后10～12d各喷施1次，对陇油6号诱导雄性不育株率达到95％；SX-1对春油菜区42份不同类型的甘蓝型油菜都有较好的杀雄效果，在油菜育种中具有重要的应用价值。细胞核雄性不育系(GMS)：主要用于GMS不育系制种中正常植株的诱导杀雄，不管是单隐性核不育还是双隐性核不育，在制种时均需人工拔除50％左右的正常可育株，不仅费时、费工，制种成本高，产量低，而且因人为因素而影响制种纯度。用化学诱导直接杀雄技术除省工、省时保证质量外，还能将50％必须拔除的正常可育株诱导成不育株配制杂交种，可使杂交种产量增加20％-30％。其杀雄方法与正常油菜的方法相同。细胞质雄性不育系(CMS)：目前生产上应用的均为低温敏感型不育系，该不育系初花期如果遇到低温，往往产生微粉自交结实而影响制种纯度，如在不育系花粉母细胞进入单核期，用SX-1进行1次叶面喷施处理，能够有效消除微粉，使不育系育性彻底。如SX-1在“秦优7号”、“秦杂油1号”等多个油菜CMS制种中应用，使杂交种子恢复率提高5～10个百分点，种子纯度稳定在90％以上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法，该方法应用多个高世代纯合自交系或不育系与一个共同授粉系父本在一个隔离区或隔离网室杂交，无论为冬油菜区还是春油菜区配制杂交种。由于亲本选择范围广，一次配制组合多，实现当年制种当年使用(春制冬用)，且制种量大，能满足预备试验、品比试验与示范等多个试验用种需求，从而有效缩短了育种周期，提高了杂交种的选育效率，加速了育种进程，节约了生产成本，促进了新品种选育和推广，是一种新型高效的育种方法，所以具有非常重要的科学价值和生产应用价值。其具体技术方案为：一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法，包括以下步骤：步骤1、科学选择优良亲本依据优势性状互补原则，在前期配合力试验和育种经验的基础上，慎重确定一个适应性广、抗逆性强、丰产稳产性好的高世代纯合自交系或优良恢复系作为共同授粉系父本的基础上，再选取与父本优势性状互补的多个优良材料CIMS或不育系GMS、CMS作为母本。依据光温敏特性和育种经验，在为冬油菜区配制杂交种时，母本为半冬性材料，父本为半冬性或弱冬性材料；为春油菜区配制杂交种时，母本为春性材料，对应的共同授粉系父本为春性或半冬性材料。步骤2、做好隔离规格播种制种地隔离区1500m或者使用隔离网室进行制种。9月中旬和次年4月下旬分别在冬、春油菜区，采用多母一父方式，父母本1:2，行距40cm,株距10cm，亩留苗1.5万株左右，其它同一般制种田。在正常年份，若个母本面积8-16㎡左右，CIMS、GMS和CMS每个不育系均能生产出优质杂交种约1.8-3.6Kg以上。步骤3、利用SX-1杀雄诱导3月中旬或6月下旬当母本材料花粉母细胞进入单核期，利用SX-1对化学诱导型不育系CIMS和细胞核雄性不育材料GMS叶面喷施2次杀雄，第1次施药浓度为6.5mg/L，1次施药后10-15天进行第2次喷施，浓度为7mg/L；对细胞质雄性不育材料CMS消除微粉只喷施1次，时期为花粉母细胞进入单核期，浓度为6.0mg/L；步骤4、调节花期保证纯度进入初花期，对所有母本进行摘顶打苔处理，防止母本由于前期杀雄不彻底而引起花粉污染，砍除花期与父本相差太大的母本，对相邻父本采用隔株摘顶打苔或者全部摘顶打苔处理，延长父本花期，促进父母本花期相遇。及时摘除后期由于母本营养过剩造成的“返花”现象，防止花粉污染，保证制种的纯度。步骤5、辅助授粉提高产量盛花期开始，辅助以人工授粉，每天上午9～11时及下午2～4时。两人拉绳平行于行向向前拉动，或用竹竿平行于行向左右拨动，杆上缠上纱布或粗布条浸潮，父本位上，母本位下，轻轻抖动父本，达到授粉目的，每天2-4次，盛花到终花期共授粉15-20天；步骤6、适时收获防止混杂当父本接近终花时及时砍除，并运出田间，减少病害发生。母本角果80％黄熟时收获，每一个母本应单收、单运、单打、单晒，并附加种子标签，清选分类保存备用，严防人为和机械混杂。进一步，步骤3中SX-1对化学诱导型不育系CIMS和细胞核雄性不育材料GMS杀雄方法相同，所采用的步骤为：当多个母本中任何一个化杀母本最大花蕾的花粉母细胞进入单核期，形态上表现为80％以上的油菜单株苔高15～20cm,最大花蕾长度达2.0～2.5mm时，用6.5mg/L的SX-1进行第1次叶面喷施，10～15d后，用7.0mg/L的SX-1进行第2次叶面喷施。两次喷施剂量均为34.5g/㎡，单株平均受药量为2.5～3mL/株。进一步，步骤3中对细胞质雄性不育材料CMS消除微粉的步骤为：对低温敏感型细胞质雄性不育系，在最大花粉母细胞进入单核期，形态上表现为80％以上的油菜单株苔高15～20cm，最大花蕾长度达2.0～2.5mm时，用6mg/L的SX-1进行1次性喷施。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：通过大量的实践证明，无论为冬油菜区还是春油菜区配制杂交种，采用该方法，由于亲本选择范围广，一次配制组合多，即在一个隔离制种区或隔离网室，就能生产多个杂交种，实现当年制种当年使用，且制种量大，能满足预备试验、品比试验与示范等多个试验用种需求，从而有效缩短了育种周期，提高了杂交种的选育效率，拓展了质不育配制杂交种的应用范围，加速了育种进程，节约了生产成本，促进了新品种选育和推广，是一种新型高效的育种方法，所以具有非常重要的科学价值和生产应用价值。附图说明图1是利用CIMS不育系多母一父方式配制杂交种技术路线图；图2是利用GMS不育系多母一父方式配制杂交种技术路线图；图3是利用CMS不育系多母一父方式配制杂交种技术路线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方案对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、科学选择优良亲本依据优势性状互补原则，在前期配合力试验和育种经验的基础上，慎重确定一个适应性广、抗逆性强、丰产稳产性好的高世代纯合自交系或优良恢复系作为共同授粉系父本的基础上，再选取与父本优势性状互补的多个优良材料CIMS或不育系GMS、CMS作为母本；依据光温敏特性和育种经验，在为冬油菜区配制杂交种时，母本为半冬性材料，父本为半冬性或弱冬性材料；为春油菜区配制杂交种时，母本为春性材料，对应的共同授粉系父本为春性或半冬性材料；步骤2、做好隔离规格播种制种地隔离区1500m或者使用隔离网室进行制种；9月中旬和次年4月下旬分别在冬、春油菜区，采用多母一父方式，父母本1:2，行距40cm,株距10cm，亩留苗1.5万株，其它同一般制种田；在正常年份，若个母本面积8‑16㎡，CIMS、GMS和CMS每个不育系均能生产出优质杂交种1.8‑3.6Kg以上；步骤3、利用SX‑1杀雄诱导3月中旬或6月下旬当母本材料花粉母细胞进入单核期，利用SX‑1对化学诱导型不育系CIMS和细胞核雄性不育材料GMS叶面喷施2次杀雄，第1次施药浓度为6.5mg/L，1次施药后10‑15天进行第2次喷施，浓度为7mg/L；对细胞质雄性不育材料CMS消除微粉只喷施1次，时期为花粉母细胞进入单核期，浓度为6.0mg/L；步骤4、调节花期保证纯度进入初花期，对所有母本进行摘顶打苔处理，防止母本由于前期杀雄不彻底而引起花粉污染，砍除花期与父本相差太大的母本，对相邻父本采用隔株摘顶打苔或者全部摘顶打苔处理，延长父本花期，促进父母本花期相遇；及时摘除后期由于母本营养过剩造成的“返花”现象，防止花粉污染，保证制种的纯度；步骤5、辅助授粉提高产量盛花期开始，辅助以人工授粉，每天上午9～11时及下午2～4时；两人拉绳平行于行向向前拉动，或用竹竿平行于行向左右拨动，杆上缠上纱布或粗布条浸潮，父本位上，母本位下，轻轻抖动父本，达到授粉目的，每天2‑4次，盛花到终花期共授粉15‑20天；步骤6、适时收获防止混杂当父本接近终花时及时砍除，并运出田间，减少病害发生；母本角果80％黄熟时收获，每一个母本应单收、单运、单打、单晒，并附加种子标签，清选分类保存备用，严防人为和机械混杂。...

【技术特征摘要】
1.一种采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、科学选择优良亲本依据优势性状互补原则，在前期配合力试验和育种经验的基础上，慎重确定一个适应性广、抗逆性强、丰产稳产性好的高世代纯合自交系或优良恢复系作为共同授粉系父本的基础上，再选取与父本优势性状互补的多个优良材料CIMS或不育系GMS、CMS作为母本；依据光温敏特性和育种经验，在为冬油菜区配制杂交种时，母本为半冬性材料，父本为半冬性或弱冬性材料；为春油菜区配制杂交种时，母本为春性材料，对应的共同授粉系父本为春性或半冬性材料；步骤2、做好隔离规格播种制种地隔离区1500m或者使用隔离网室进行制种；9月中旬和次年4月下旬分别在冬、春油菜区，采用多母一父方式，父母本1:2，行距40cm,株距10cm，亩留苗1.5万株，其它同一般制种田；在正常年份，若个母本面积8-16㎡，CIMS、GMS和CMS每个不育系均能生产出优质杂交种1.8-3.6Kg以上；步骤3、利用SX-1杀雄诱导3月中旬或6月下旬当母本材料花粉母细胞进入单核期，利用SX-1对化学诱导型不育系CIMS和细胞核雄性不育材料GMS叶面喷施2次杀雄，第1次施药浓度为6.5mg/L，1次施药后10-15天进行第2次喷施，浓度为7mg/L；对细胞质雄性不育材料CMS消除微粉只喷施1次，时期为花粉母细胞进入单核期，浓度为6.0mg/L；步骤4、调节花期保证纯度进入初花期，对所有母本进行摘顶打苔处理，防止母本由于前期杀雄不彻底而引起花粉污染，砍除花期与父本相差太大的母本，对相邻父本采用隔株摘顶打苔或者全部摘顶打苔处理，延长父本花...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦世豪，董育红，李永红，田建华，李殿荣，王学芳，张耀文，
申请(专利权)人：陕西省杂交油菜研究中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61