生产Ｆ1杂交大豆及恢复系植株的基本均一种子群的改良方法技术

提供了一种利用细胞质雄性不育性的有效方法，其中，在单一种植面积内同时混合生成能够生成Ｆ－［１］杂交大豆植株的种子及能够生成用于生产该植株的恢复系植株的种子，然后分离收获的种子，形成两个基本均一的种子群。亲本大豆植株具有可分辨的来自母本的种皮颜色，其中，一个亲本的种皮颜色基因是纯合子显性，另一亲本中是纯合子隐性。混合收获产生的种子，根据大豆种皮颜色进行分离。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
生产f1杂交大豆及恢复系植株的基本均一种子群的改良方法大豆〔即大豆(Glycinemax)的种子〕在世界许多地区都是一种重要的油料种子作物。例如，美国每年种植约6500-7500万英亩的大豆。根据这一领域近来的进展，现在已经能够有利地利用杂种优势来提高所期望的大豆产量。Bradner的3，903，645和4，077，157号美国专利公开了有关杂交大豆生产的先有技术。这些研究还不具有商业现实性。共同转让于Davis的4，545，146和4，648，204号美国专利中公开了利用细胞质雄性不育和昆虫传递花粉生产杂交大豆的新途径。人们相信，这些研究为农民提供了使杂交大豆变为现实的手段。然而，实施这种生产杂交大豆的途径时，以前一直认为这一点是很重要的，即细胞质雄性不育植株和恢复系雄性可育株应以基本均一的群落种植在相邻条垅上，如果希望得到能够长出基本是纯种的F1杂交大豆植株的种子，则分开收获种子。在美国的许多州中，上市的大豆种子必须至少有95%的纯度才能贴以杂交品种的标签。这种分开种植和选择性收获的方法使生产杂交大豆的费用大为增加，而且，在这两步操作的一步或两步中，或在随后处理种子的过程中，不可避免地具有潜在的有害误差。同样重要的是，必须为大豆种植者提供F1杂交大豆的种植种子，这些种子通过自花传粉能够得到均一的收获，其中生产的所有F2种子基本上都具有通常的浅色种皮，这样便可使收获的种子达到现有最高的大豆等级。在Barabas的3，842，538号美国专利中，所讨论的方法涉及细胞质雄性不育和风媒授粉，以在单子叶植物(即谷类作物，如小麦)上生成不同的F1杂交种子，其中，一种亲本(最好是父本)的种子果皮中具有一种颜色标记，两种亲本植株混合种植。该专利讨论的种子果皮不是母本组织，而且与生成荚果的豆科作物如大豆中存在的由母本产生的种皮不属同类。在Barabas的方法中没有讨论所涉及到的遗传学原理，以及如何得到所讨论的反常的深红色果皮标记。如果深红色果皮是显性传递的(这是可能的)并存在于父本中，则该方法无法实施，因为产生的所有后代都将具有深红色果皮，无法根据颜色进行分离。如果深红色果皮是隐性传递的并存在于父本中，则通过植株(由种植F1杂交种子所生成)的自花授粉产生的所有种子都将进行颜色分离，从而大大降低所收获种子的等级。而且，在Barabas的方法中，父本上生成的种子(如小麦)有不纯的趋向，因为它藉以形成的风媒传粉不是很可靠的，从而有可能被弃去(见第1栏底部所述)。在共同转让于Calub的共同未决的001，227号美国申请(1987年1月6日提交)中，公开了一种为生产杂交水稻而专门设计的方法，该方法利用细胞质雄性不育性、大量种植和以谷壳颜色为基础的种子分离(参见该文所述)。本专利技术的目的之一是提供一种改良方法，在同一种植面积上同时生成(1)能够长出F1杂交大豆植株的种子，和(2)能够长出其恢复系植株的种子。本专利技术的目的之一是提供一种改良方法，以生成能够长出F1杂交大豆植株的种子，在该方法中，在一块种植面积上以基本上随机的群落种植细胞质雄性不育的和恢复系的亲本大豆植株，借助于携带花粉的蜂类完成花粉传递。本专利技术的目的之一是提供一种改良方法，以生产基本上均一的(1)能够长出雄性可育的F1杂交大豆植株的种子，和(2)能够长出用于生产此植株的恢复系植株的种子。本专利技术的目的之一是提供一种改良生产杂交大豆的方法，在该方法中，种植能够生成F1杂交大豆植株的种子以产生该植株，通过自花传粉形成种子，这些F2代的种子基本上都表现出均一的由母本产生的浅色种皮，从而使种植者能够收获到基本上均一的大豆。本专利技术的另一目的是提供一种改良方法，以通过细胞质雄性不育生成能够长出F1杂交大豆植株的种子。在该方法中，避免了以条垅方式种植亲本植株这一颇为耗费的方式，而在同一种植面积内随机地种植亲本植株。本发鹘徊降哪康氖翘峁┮恢指牧挤椒ㄒ陨芄怀こ鯢1杂交大豆植株的种子。在该方法中，能够混合收获每种亲本植株上同时生成的种子，然后进行精确的分离。本专利技术的另一个目的是提供一种改良方法以生成能够长出F1杂交大豆植株的种子，在该方法中，避免了对交错条垅的植株上生成的种子进行繁琐的选择性收获，而将植株以这样的方式进行种植，即使得花粉传递能够很容易地由携带花粉的蜂类完成。从下面的详细描述和附属的权利要求书中，本领域的专业人员将清楚了解到本专利技术的这些目的和其他目的，以及本专利技术的范围、本质和使用方法。附图说明图1表明适用于本专利技术的改良方法的具代表性的大豆种子，种子的整个表面具有由母本产生的黄色种皮，此特性由纯合子显性基因控制。图2表明适用于本专利技术的改良方法的具代表性的大豆种子，种子的整个表面具有母本产生的黑色种皮，此特性由纯合子隐性基因控制。图3表明适用于本专利技术的改良方法的具代表性的大豆种子，种子的整个表面具有由母本产生的褐色种皮，此特性由纯合子隐性基因控制。图4表明适用于本专利技术的改良方法的具代表性的大豆种子，种子的部分表面具有由母本产生的带有马鞍形黑色区域的种皮。图5表明适用于本专利技术的改良方法的具代表性的大豆种子，种子的部分表面具有由母本产生的带有马鞍形褐色区域的种皮。提供了一种改良方法，以高效率地生产基本均一的能长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子群，和能长出用于生产该植株的恢复系植株的种子群，该方法包括(a)在一种植面积上以基本随机的群落种植(1)细胞质雄性不育的大豆植株，它生成的种子具有来自母本的纯合子显性浅色种皮，此特性由所存在的纯合子显性基因控制，(2)雄性可育的恢复系大豆植株，它生成的种子具有来自母本的至少有一部分表面是深色的种皮，此特性由所存在的纯合子隐性基因控制，当它与细胞质雄性不育的大豆植株杂交时，能够在细胞质雄性不育的大豆植株上生成能够长出雄性可育的F1杂交大豆植株的种子，它通过自花传粉生成的种子基本均一地表现出来自母本的浅色种皮;(b)在雄性可育的恢复系大豆植株(2)上生成花粉，此花粉基本上不具有气体动力学性质，并且基本上不能由空气携带;(c)借助于携带花粉的蜂类，使细胞质雄性不育的大豆植株(1)和雄性可育的恢复系植株(2)杂交，从而在大豆植株(1)上形成具有来自母本的浅色种皮的种子，在大豆植株(2)上由于自花传粉而形成具有来自母本的至少有一部分表面是深色种皮的种子;(d)混和收获种植面积上的植株(1)和(2)生成的种子;(e)根据种皮颜色分离在收获步骤(d)中得到的种子，以得到具有浅色种皮的来自大豆植株(1)的基本均一的种子群，它们能够生成F1杂交大豆植株，此植株通过自花传粉而生成的F2种子基本均一地表现出来自母本的浅色种皮，从而使种植者能够收获种皮颜色基本均一的大豆，并能通过分离得到来自大豆植株(2)的基本均一的种子群，它们能够长出雄性可育的恢复系大豆植株，并在所述方法进行重复时适用于步骤(a)。提供了一种改良方法，以高效率地生产基本均一的能长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子群，和能长出用于生产该植株的恢复系植株的种子群，该方法包括(a)在一种植面积上以基本随机的群落种植(1)细胞质雄性不育的大豆植株，它生成的种子具有来自母本的纯合子隐性深色种皮，此特性由所存在的纯合子隐性基因控制;(2)雄性可育的恢复系大豆植株，它生成的种子具有来自母本的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率生产基本均一的能够长出雄性可育Ｆ↓〔１〕杂交大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ—ｍａｘ）植株的种子群和能够长出用于生产该植株的恢复系植株的种子群的改良方法，该方法包括：（ａ）在一种植面积上以基本随机的群落种植（ｉ）细胞质雄性不育的大豆植株， 它生成的种子具有来自母本的纯合子显性浅色种皮，此特性由所存在的纯合子显性基因控制；（ｉｉ）雄性可育的恢复系大豆植株，它生成的种子具有来自母本的至少有一部分表面是深色的种皮，此特性由所存在的纯合子隐性基因控制，当它与所述细胞质雄性不育的大豆植株杂交时，能够在所述细胞质雄性不育的大豆植株上生成能够长出雄性可育的Ｆ↓〔１〕杂交大豆植株的种子，它通过自花传粉生成的种子基本均一地表现出来自母本的浅色种皮；（ｂ）在所述雄性可育的恢复系大豆植株（ｉｉ）上生成花粉，此花粉基本上不具有气体 动力学性质，并且基本上不能由空气携带；（ｃ）借助于携带花粉的蜂类，使所述细胞质雄性不育的大豆植株（ｉ）和所述雄性可育的恢复系植株（ｉｉ）杂交，从而在所述大豆植株（ｉ）上生成具有来自母本的浅色种皮的种子，在所述大豆植株（ｉｉ）上由于自花传 粉而生成具有来自母本的至少有一部分表面是深色种皮的种子；（ｄ）混合收获所述种植面积中的所述植株（ｉ）和（ｉｉ）上生成的种子；（ｅ）、根据种皮颜色分离在所述收获步骤（ｄ）中得到的种子，以得到基本均一的具有浅色种皮的来自大豆植株（ｉ）的 种子群，它们能够生成Ｆ↓〔１〕杂交大豆植株，此植株通过自花传粉而生成的Ｆ↓〔２〕种子基本均一地表面出来自母本的浅色种皮，从而使种植者能够收获到种皮颜色基本均一的大豆，并通过所述分离得到来自大豆植株（ｉｉ）的基本均一的种子群，它们能够长出雄性可育的恢复系大豆植株，并在所述方法进行重复时适用于步骤（ａ）。...

【技术特征摘要】
US 1987-5-27 54,7671.一种高效噬揪坏哪芄怀こ鲂坌钥捎鼺1杂交大豆(Glycine max)植株的种子群和能够长出用于生产该植株的恢复系植株的种子群的改良方法，该方法包括(a)在一种植面积上以基本随机的群落种植(i)细胞质雄性不育的大豆植株，它生成的种子具有来自母本的纯合子显性浅色种皮，此特性由所存在的纯合子显性基因控制；(ii)雄性可育的恢复系大豆植株，它生成的种子具有来自母本的至少有一部分表面是深色的种皮，此特性由所存在的纯合子隐性基因控制，当它与所述细胞质雄性不育的大豆植株杂交时，能够在所述细胞质雄性不育的大豆植株上生成能够长出雄性可育的F1杂交大豆植株的种子，它通过自花传粉生成的种子基本均一地表现出来自母本的浅色种皮；(b)在所述雄性可育的恢复系大豆植株(ii)上生成花粉，此花粉基本上不具有气体动力学性质，并且基本上不能由空气携带；(c)借助于携带花粉的蜂类，使所述细胞质雄性不育的大豆植株(i)和所述雄性可育的恢复系植株(ii)杂交，从而在所述大豆植株(i)上生成具有来自母本的浅色种皮的种子，在所述大豆植株(ii)上由于自花传粉而生成具有来自母本的至少有一部分表面是深色种皮的种子；(d)混合收获所述种植面积中的所述植株(i)和(ii)上生成的种子；(e)、根据种皮颜色分离在所述收获步骤(d)中得到的种子，以得到基本均一的具有浅色种皮的来自大豆植株(i)的种子群，它们能够生成F1杂交大豆植株，此植株通过自花传粉而生成的F2种子基本均一地表面出来自母本的浅色种皮，从而使种植者能够收获到种皮颜色基本均一的大豆，并通过所述分离得到来自大豆植株(ii)的基本均一的种子群，它们能够长出雄性可育的恢复系大豆植株，并在所述方法进行重复时适用于步骤(a)。2.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，在所述种植面积内，所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)的花期开始于所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅰ)的花期之前，并终止于所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅱ)的花期之后。3.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，所述的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)在步骤(c)的所述杂交传粉时具有基本相同的高度。4.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)具有基本相同的花色。5.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)都具有紫色的花。6.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)是通过基本上是纯系的大豆发生突变而产生，该纯系产生的正常种子具有浅色种皮，而突变体的种皮至少在一部分面上是深色。7.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，在步骤(a)所述的基本随机的群落中，约有75-85%的植株是细胞质雄性不育的大豆植株(ⅰ)，约有15-25%的植株是雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)。8.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅰ)的所述来自母本的种皮几乎全部表面都是黄色的。9.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)的所述来自母本的种皮几乎全部表面都是黑色的。10.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)的所述来自母本的种皮几乎全部表面都是褐色的。11.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)的所述来自母本的种皮在邻接种脐处的一部分表面呈深色马鞍形。12.一种根据权利要求11的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中所述的深色马鞍形区域是黑色。13.一种根据权利要求11的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中所述的深色马鞍形区域是褐色。14.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(c)中所述的携带花粉的蜂类主要是蜜蜂。15.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，为步骤(a)所述种植面积的传粉区附近提供蜂箱，比例为每英亩所述基本随机群落的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)至少2箱。16.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，除了在所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)上形成的花粉以外，还为所述携带花粉的蜂类提供补补充花粉源，以提供充足的花粉供养所述携带花粉的蜂类。17.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(d)的所述收获是使用联合收割机进行的。18.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(e)所述的大豆种子的分离是使用光电种子分选设备进行的。19.一种根据权利要求1的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(e)之后的来自大豆植株(ⅰ)的所述基本均一的种子群至少有95%的纯度。20.一种高效率生产基本均一的能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子群和能够长出用于生产该植株的恢复系植株的种子群的改良方法，该方法包括(a)在一种植面积上以基本随机的群落种植(ⅰ)细胞质雄性不育的大豆植株，它生成的种子具有来自母本的纯合子隐性深色种皮，此特性由所存在的纯合子隐性基因控制;(ⅱ)雄性可育的恢复系大豆植株，它生成的种子具有来自母本的至少有一部分表面是浅色的种皮，此特性由所存在的纯合子显性基因控制，当它与所述细胞质雄性不育的大豆植株杂交时，能够在所述细胞质雄性不育的大豆植株上生成能够长出雄性可育的F1杂交大豆植株的种子，它通过自花传粉生成的种子基本均一地表现出来自母本的浅色种皮;(b)在鲂坌钥捎幕指聪荡蠖怪仓辏áⅲ┥闲纬苫ǚ郏嘶ǚ刍旧喜痪哂衅宥ρ灾剩⑶一旧喜荒苡煽掌 (c)借助于携带花粉的蜂类，使所述细胞质雄性不育的大豆植株(ⅰ)和所述雄性可育的恢复系植株(ⅱ)杂交，从而在所述大豆植株(ⅰ)上生成具有来自母本的深色种皮的种子，在所述大豆植株(ⅱ)上由于自花传粉而生成具有来自母本的至少有一部分表面是浅色种皮的种子;(d)混合收获所述种植面积中所述植株(ⅰ)和(ⅱ)上生成的种子;(e)根据种皮颜色分离在所述收获步骤(d)中得到的种子，以得到具有深色种皮的来自大豆植株(ⅰ)的基本均一的种子群，它们能够生成F1杂交大豆植株，此植株通过自花传粉而生成的F2种子基本均一地表现出来自母本的浅色种皮，从而使种植者能够收获到种皮颜色基本均一的大豆，并通过所述分离得到来自大豆植株(ⅱ)的基本均一的种子群，它们在所述方法进行重复时适用于步骤(a)中。21.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，在所述种植面积内，所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)的花期开始于所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅰ)的花期之前，并终止于所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅱ)的花期之后。22.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，所述的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)在步骤(c)的所述杂交传粉时具有基本相同的高度。23.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)都具有基本相同的花色。24.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述的大豆植株(ⅰ)和(ⅱ)都具有紫色的花。25.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)是通过基本上是纯系的大豆发生突变而产生，该纯系产生的正常种子具有浅色种皮，而突变体的种皮至少在一部分表面上是深色。26.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，在步骤(a)所述的基本随机的群落中，约有75-85%的植株是细胞质雄性不育的大豆植株(ⅰ)，约有15-25%的植株是雄性可育的恢复系大豆植株(ⅱ)。27.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅰ)的所述来自母本的种皮几乎全部表面都是黑色的。28.一种根据权利要求20的高效率生产能够长出雄性可育F1杂交大豆植株的种子的改良方法，其中，步骤(a)中所述细胞质雄性不育大豆植株(ⅰ)的所述来自母本的种皮几乎全部表面都是褐色的。29.一种根据权利要求20的高效率生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉H戴维斯，
申请(专利权)人：围环物产公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]