一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法技术方案

本发明专利技术属于甘蓝型油菜育种技术领域，尤其涉及一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法，在人工隔离区以多个SI系作母本、CMS保持系/恢复系作父本配置SI×CMS保持系/恢复系F1；筛选F1；鉴定F1的自交亲和性，若F1自交亲和，则F1为SI两系杂种；以自交不亲和的F1为母本、与SI恢复系作父本配置杂交种，获得SI三系杂种；配制反交F1；以F1作父本与CMS系配置杂交种，获得细胞质雄性不育双交杂种。本发明专利技术的CMS三系杂种和CMS双交杂种，父本都自交不亲和，可以与母本混种混收配置杂交种，降低种子生产成本；自交不亲和材料作父本，比作母本用种量少，克服了繁殖SI系易受外来花粉污染的问题。

A Method of Breeding Brassica napus Hybrids by Compound Pollination System

The invention belongs to the field of rapeseed breeding technology, in particular relates to a method of breeding rapeseed hybrid by compound pollination system, in which multiple SI lines are used as female parent, CMS maintainer/restorer lines are used as male parent in artificial isolation zone, SI *CMS maintainer/restorer line F1 is used as male parent, F1 is screened, self-compatibility of F1 is identified, if F1 is self-compatible, then F1 is SI two-line hybrid, and self-incompatible F1 is used as self-incompatible F1. Three-line SI hybrids were obtained by mating female parent and restorer line SI, backcross F1, and cytoplasmic male sterile (CMS) double crosses were obtained by mating male parent F1 with CMS. The CMS three-line hybrid and CMS double-crossing hybrid of the present invention are self-incompatible with the male parent, and can be mixed with the female parent to configure the hybrid seeds and reduce the production cost of seeds. The self-incompatible material as the male parent has less seed amount than the female parent, thus overcoming the problem that the reproductive SI line is liable to pollen pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法
本专利技术属于甘蓝型油菜育种
，尤其涉及一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法。具体涉及一种复合甘蓝型油菜细胞质雄性不育和自交不亲和两种授粉系统选育杂交种的方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：甘蓝型油菜杂种优势利用途径包括细胞质雄性不育(CMS)、细胞核雄性不育(GMS)、自交不亲和(SI)和化学杀雄等。当前国内外利用最多的是甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育(PolCMS)和萝卜细胞质雄性不育(OguraCMS)，它们具有以下主要特点：(1)为核质互作不育，需同时具备细胞质不育基因和细胞核不育基因才表现出不育，杂交种须携带恢复基因才能正常结籽；(2)恢复源少，；(3)有限的恢复材料不断用作亲本，育成恢复系的遗传差异越来越小；(4)保持系和恢复系的选育周期长。与甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种相比，甘蓝型油菜SI杂种具有：(1)母本(SI系)容易改良；(2)恢复源广，杂交种组配自由；(3)具有“两系”杂种和“三系”杂种选育模式；(4)SI系可以是CMS的保持系或恢复系，CMS的保持系或恢复系可以是SI的恢复系(马朝芝等，华中农业大学学报，2003，22(1):13-17)，。因而在甘蓝型油菜SI系中可以筛选到CMS杂种的恢复系，同样地，在CMS的保持系或恢复系中，可以筛选到SI的恢复系。整合和利用授粉系统间的育种资源，不但可以促进育种家交换材料、协力选育杂交种，而且由于地理、资源和材料的差异，选育出的杂交种会更具有优势。当前利用甘蓝型油菜细胞质雄性不育或甘蓝型油菜自交亲和选育杂交种的程序通常为，首先分别选育不育系和恢复系，然后不育系与恢复系配置杂交种，最后筛选杂交种。我们提出一种复合甘蓝型油菜细胞质雄性不育和自交不亲和两种授粉系统选育杂交种的方法，整合两种授粉系统间的育种资源，先一次配置多个杂交种、筛选杂交种，再依照父本特性或杂种亲和性，获得以CMS恢复系/保持系作父本的SI两系杂种、以CMS恢复系/保持系为亲本之一的SI三系杂种、以SI系为恢复系的细胞质雄性不育三系杂种、以SI系为亲本之一的细胞质雄性不育双交杂种。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有技术没有关于整合甘蓝型油菜系统授粉来选育杂交种的方法。现有技术在父、母本改良过程中，有限的携带不育或恢复基因的资源反复被用作亲本，同时，育种家在分离后代进行个体选择时，往往具有倾向性，育成母本间、父本间，以及父本与母本间遗传差异小的缺陷，因而增加育成强优势杂交种的难度。现有技术选育出的细胞质雄性不育杂交种存在保持系和恢复系的选育周期长等缺陷。现有技术利用细胞质雄性不育授粉系统选育杂交种时，需要选育同核异质的保持系以繁殖不育系、需要选育恢复系将不育性完全恢复为可育，育种程序复杂、育种效率低。(2)现有技术的自交不亲和系可以是细胞质雄性不育的保持系或恢复系，细胞质雄性不育的保持系或恢复系可以是自交不亲和的恢复系，但是没有得以利用，油菜资源利用效率低。(3)现有技术利用甘蓝型油菜细胞质雄性不育或甘蓝型油菜自交亲和选育杂交种的程序通常为，首先分别选育不育系、恢复系，然后不育系与恢复系配置杂交种，最后筛选杂交种，盲目性大、难以获得强优势杂交种。解决上述技术问题的难度：甘蓝型油菜杂种优势利用途径多，包括细胞质雄性不育、细胞核雄性不育、自交不亲和和化学杀雄等，各有优缺点。甘蓝型油菜细胞核雄性不育具有育性存在分离，自交不亲和具有表型不能直观鉴别和繁殖不育系易受外来花粉污染等，化学杀雄途径存在污染环境和生产出的杂交种纯度不高等缺点。当前最被广泛利用的是甘蓝型油菜细胞质雄性不育(国内为PolCMS、国外为OguraCMS)。PolCMS和OguraCMS为核质互作的雄性不育，即需同时具备细胞质不育基因和细胞核不育基因才表现出不育，其中PolCMS为自然突变、OguraCMS是人为将萝卜细胞质转入甘蓝型油菜创建而成。PolCMS恢复源来自于甘蓝型油菜起源中心的地中海附近，在天然甘蓝型油菜中没有OguraCMS恢复基因，在萝卜中找到OguraCMS恢复源、再转入甘蓝型油菜，极其有限的恢复源作为亲本育成的PolCMS或OguraCMS恢复系遗传差异小。PolCMS和OguraCMS仍然存在恢复源少、保持系和恢复系的选育周期长等缺点，育成母本间、父本间，以及父本与母本间遗传差异小。解决上述技术问题的意义：本专利技术提供的一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法，整合甘蓝型油菜波里马/萝卜细胞质雄性不育和自交不亲和两个授粉系统，成功地选育出以CMS恢复系/保持系作父本的SI两系杂种、以CMS恢复系/保持系为亲本之一的SI三系杂种、以SI系为恢复系的细胞质雄性不育三系杂种、以SI系为亲本之一的细胞质雄性不育双交杂种，创建了油菜杂种优势的多途径利用，将整合育种资源、提高育种效率、缩短育种周期，促进强优势杂交种的选育。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法。本专利技术是这样实现的，一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法包括：SI两系杂种(SI系×CMS保持系/恢复系)的选育、SI三系杂种{(SI系×CMS保持系/恢复系)×SI恢复系}的选育、细胞质雄性不育三系杂种{(CMS系×保持系)×SI系}的选育、细胞质雄性不育双交杂种{(CMS系×保持系)×(SI系×CMS恢复系)}的选育。进一步，所述复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法具体步骤包括：步骤一：在人工隔离区以多个SI系作母本、CMS保持系/恢复系作父本配置SI×CMS保持系/恢复系F1；筛选F1；鉴定F1的自交亲和性，若F1自交亲和，则F1为SI两系杂种：SI系×CMS保持系/恢复系；步骤二：以步骤一自交不亲和的F1为母本、与SI恢复系作父本配置杂交种，获得SI三系杂种：(SI系×CMS保持系/恢复系)×SI恢复系；步骤三：配置步骤一SI×CMS保持系F1的反交F1：SI系作父本、与CMS保持系对应的同核异质CMS系作母本的CMS系×SIF1；调查CMS系×SI的育性，可育的CMS系×SI即为细胞质雄性不育三系杂种：(CMS系×保持系)×SI系；步骤四：以步骤一自交不亲和的SI×CMS恢复系F1作父本，与CMS系配置杂交种，获得细胞质雄性不育双交杂种:(CMS系×保持系)×(SI系×CMS恢复系)。进一步，步骤一中，优良F1在人工隔离区以多个SI系作母本、CMS保持系/恢复系作父本配置而成。进一步，步骤三中，配置优良F1的反交F1中，SI系作父本、与CMS保持系对应的同核异质CMS系作母本的CMS系×SIF1。进一步，步骤四中的细胞质雄性不育双交杂种，父本为自交不亲和的SI×CMS恢复系F1。进一步，选育的甘蓝型油菜杂交种包括以CMS恢复系/保持系作父本的SI两系杂种、以CMS恢复系/保持系为亲本之一的SI三系杂种、以SI系为恢复系的细胞质雄性不育三系杂种、以SI系为亲本之一的细胞质雄性不育双交杂种。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术整合甘蓝型油菜波里马/萝卜细胞质雄性不育授粉系统与自交不亲和授粉系统，创建了油菜杂种优势的多途径利用，成功地选育出以SI系为恢复系的CMS三系杂种、以SI系为亲本之一的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法，其特征在于，所述复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法包括：步骤一：在人工隔离区以多个SI系作母本、CMS保持系/恢复系作父本配置SI×CMS保持系/恢复系F1；筛选F1；鉴定F1的自交亲和性，若F1自交亲和，则F1为SI两系杂种：SI系×CMS保持系/恢复系；步骤二：以步骤一自交不亲和的F1为母本、与SI恢复系作父本配置杂交种，获得SI三系杂种：(SI系×CMS保持系/恢复系)×SI恢复系；步骤三：配置步骤一SI×CMS保持系F1的反交F1：SI系作父本、与CMS保持系对应的同核异质CMS系作母本的CMS系×SI F1；调查CMS系×SI的育性，可育的CMS系×SI即为细胞质雄性不育三系杂种：(CMS系×保持系)×SI系；步骤四：以步骤一自交不亲和的SI×CMS恢复系F1作父本，与CMS系配置杂交种，获得细胞质雄性不育双交杂种:(CMS系×保持系)×(SI系×CMS恢复系)。

【技术特征摘要】
1.一种复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法，其特征在于，所述复合授粉系统选育甘蓝型油菜杂交种的方法包括：步骤一：在人工隔离区以多个SI系作母本、CMS保持系/恢复系作父本配置SI×CMS保持系/恢复系F1；筛选F1；鉴定F1的自交亲和性，若F1自交亲和，则F1为SI两系杂种：SI系×CMS保持系/恢复系；步骤二：以步骤一自交不亲和的F1为母本、与SI恢复系作父本配置杂交种，获得SI三系杂种：(SI系×CMS保持系/恢复系)×SI恢复系；步骤三：配置步骤一SI×CMS保持系F1的反交F1：SI系作父本、与CMS保持系对应的同核异质CMS系作母本的CMS系×SIF1；调查CMS系×SI的育性，可育的CMS系×SI即为细胞质雄性不育三系杂种：(CMS系×保持系)×SI系；步骤四：以步骤一自交不亲和的SI×CMS恢复系F1作父本，与CMS系配置杂交种，获得细胞质雄性不育双交杂种:(CMS系×保...

【专利技术属性】
技术研发人员：马朝芝，戴成，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42