文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈卫江

作者： 易冬莲;宁祖良

作者机构：

期刊名称： 湖南农业科学

ISSN： 1006-060X

年卷期： 1993 年 05 期

页码： 8-10

收录情况： 北大核心

摘要： 随着甘蓝型油菜cms雄性不育杂种优势利用研究的深入,恢复系选育逐渐受到人们的普遍重视。一方面恢复系本身是强优组合测配的基础材料,另一方面研究发现polA(华农)、陕　2A(陕西)、75-3A(华农)、中双A(湖南)等甘蓝型油菜天然不育类型及品种间杂交分离不育类型具有相同的恢保关系,一个恢复系的选育能为不同的不育类型所共用。目前油菜选育恢复系常用的方法有:一是以不育系与品种广泛测交直接筛选;二是采用恢×恢、保×恢或恢×保等杂交方式进行一次杂交后分离转育。但是,一般认为pol类细胞质雄性不育的原始恢复源在甘蓝型油菜中仅存在于欧洲品种中,在我国育成的品种中分布不多。采用一次杂交转育方式又因其初始恢复源不多,经济性状不够理想,致使新转育的恢复系亲缘关系相近,利用效果欠佳。本文参照玉米、水稻等作物曾提出的回交转育法,以基因型为S(Msms)的不育胞质杂合体可育株作为转育筛选的中间材料,对甘蓝型油菜cms恢复系选育进行了研究,以期将我国生产上推广应用的优良品种尤其是新近育成的低芥低硫品种(品系)培育成同型的恢复系,达到进一步扩大杂交组合亲本,进行强优组合的筛选。l 材料与方法 试验选用pci不育胞质杂种杂交8号为恢复系转育筛选的初始材料,国内新育成的单、双低品种(品系)湘油*号等45份(本所育成品系29份,引进品系16份)为恢复系测交转育亲本,pci不育系254A为待转恢复系鉴定亲本。从1990年开始,最初以杂交8号为母本与单、双低品种(品系)去雄杂交,根据杂交一代的育性表现情况对单、双低亲本进行以下三种处理。二.二 对杂交一代无育性分离的组合,用原父本与254A不育系直接测交,比较杂合体恢复株替代不育系进行广泛测交的效果,直接筛选恢复系。1.2 对杂交一代有育性分离的组合,选择分离组合中的杂合体可育株为非轮回亲本,待转品种(品系)为轮回亲本连续回交,当转育性状达到与轮回父本相似后,对回交后代中分离的可育株进行自交纯化,并于自交二代进行测交,转育同型同质恢复系。1.3 在转育同质恢复系的同时,当回交性状与父本达到基本一致时,以回交分离后代中的杂合体可育株作为父本与原轮回父本进行反交,对反交后代经过二代自交后,测交筛选同型异质恢复系。 试验主要在本所试验田进行,对一些半冬型材料利用云南夏繁条件进行加代。2 结果与分析2.二 不育胞质杂合体恢复株的测交效果;在以单双低品种(品系)为父本与P。l细胞质杂种杂交8号杂交的45个杂交组合中有42个杂交组合表现明显的育性分离。虽然在同一杂交组合中其不育单株可能表现有半不育、高不育和全不育几种类型,但根据花药发育性状如呈三角型、低于柱头、高温下转化为全不育等极易区分。调查分离组合中的育性分离比例,大体都呈二:卫分离。在45个杂交组合中,以T053(引进品系)、T021、T038(本所育成品系)三个品系配制的组合都表现为全恢群体,无育性异常现象,其小区群体分别为56、32、43株。根据文献报道,P。l细胞质不育主要受一对主导基因控制。当母本基因型为S(Msms)育性杂合体时,如果其父本基因型为保待类型,则杂交后代不可能表现为全恢,因此推测全恢组合的父本本身为基因纯合的993年第5期湖甫农业科学恢复系。随即以这三个品系与254A不育系 应主要从恢复系转育人手,即把经济性状好、直接测交,测交后代均为100%可育,从而验 配合力强的保持类型亲本转育成同型的恢复证了上述三个品系确为恢复类型。上述测交 系。P。l类不育胞质恢复基因呈简单显性质结果证明,基因型为S(Msms)的不育胞质杂 量性状遗传,这为连续回交转育同型恢复系合体恢复株完全可以替代不育系进行恢复系 提供了条件。根据遗传学原理,S(Msms)X广泛测交。虽然这一方法比之用不育系直接(msms)的基因型杂交方式,后代分离的可育进行广泛测交需要去雄授粉,但是当测交品 株仍为 S(Msms),因此可以用于连续回交。种为保持类型时,由于测交母本中存在恢复 基于这一原理,我们对上述42个测交组合中基因,其测交后代可以进一步用于恢复系转 证明为保持类型的亲本进行了回交转育,即育,从这种意义上说反而提高了工作效率。此 在上述与杂交8号杂交后的分离后代中选可外,从整个测交结果看,45个品种(品系)中 育株与原父本进行回交,回交一代仍表现稳有 3个品系为恢复类型,占测交组合的 7%,定的育性分离,继续选回交世代中分离的可说明国内育成的单双低品种(品系)由于在品 育株与待转品系回交,逐步以(二一1/2)”的质育种中引入了欧洲品种血缘,从中可以直 速度实现了核置换。观察各回交世代与父本接筛选出恢复类型。但是,大多数育成的单双 的相似程度,发现多数品系在回交二代或三低品系仍为保持类型,要用作恢复系必须进 代就能达到转育要求。除了育性发生分离外,一步转育。生育期、叶色、叶型及株型都达到与原父本一2.2 同型同质恢复系的回交转育:扩大杂交 致、在回交过程中只要注意各分离世代中选亲本基因型差异是强优组合筛选的先决条 择花药发育完全正常的恢复株进行转育,一件。在油莱胞质雄性不育利用中,虽然大多数 般不会造成恢复基因的流失。表1中列举了品种表现为保持类型,但由于微效基因作用,3个生产上推广的双低品种回交转育三个世进行不育系转育时,往往存在对温度敏感的 代的育性分离情况,从中可以看出恢复基因微粉现象显得比较困难。因此,扩大杂交亲本 的传递不会因回交世代的增加发生变化。 表工 不同回丈世代育栓分寓惰况 。t&# ---------s ------.-a-i- -----.-----n 不胄株 可育株 X’(1:1)“不育株 可育株 X’(Iii)不育株 可育株 X’(Iii) 湘油11号 5 11.25 9 12 0.43 10 11.05 双低821 10 14 0.67 19 16 0.26 17 9 9‘dR 中双2号 9 10 0.05 11 采用这种方法能很快使转育的材料达到与父本同型,对于已知配合力的亲本作定向转育特别适用。目前我们已对上述42个品种(品系)都实现了2—3轮回交,在每轮回交中只选择与原父本相似的可育株做一个组合,结果都比较理想。 为了验证同质恢复系转育的最终效果,利用云南加代条件率先对T009等6个早熟转育材料于回交二代进行了囱交纯化和测交筛选。具体做法是在回交二代分离组合中选 豆一o.36 19 15 o.47择与父本相似可育株自交得到自交S;群体,.在自交S;代群体中各选择3—4株可育株进一步自交并作为相应父本与P。l不育系254A测交,根据自交和测交的育性表现鉴定出自交不分离、测交全恢的自交单株,这种自交株即为与原父本同型的恢复系。根据1993年春田间育性调查结果,在6个回交组合的测交筛选中,有T009等4个回交组合达到了预期目标,另外两个组合因为概率上的随机性没有得到全恢单株,但是仍可以对自交分离中的可育株进行再测交筛选。T009等4湖南农业科学993年第 5期个品系的同型同质恢复系的获得,证明了油菜回交转育恢复系这一方法是可行的。其转育流程如图1所示。杂主巴号Xff育品系_二_可官洼X#官&系不育裸──、。_。__ 不官治 可育株X#育品系 一 不百株 可育株 不胄株 可育抹 /囱D\ twl\ 占百司盯”二 凸\ 全可曹 (同囚同质恢复系) 目IT009pe型同鹰怯互系转亩流租2.3 同型异质恢复系的反交转育:官春云和傅廷栋曾各自比较了P。l细胞质不育系和保持系配制杂种的经济性状及产量表现,证明P。l不育细胞质对产量结构无不良影响。我们对转育的同质恢复系与原转育的同型品系比较也没有发现明显的差异。但是,为了增加恢复系细胞质的多样性,并作为进一步研究细胞质效应的基础材料,我们在转育同型同质恢复系的同时,也进行了同型异质恢复系的转育。其方法是在同质恢复系转育的回交过程中,根据性状转育的进展情况,选择回交后代已达转育要求的可育株作为父本与未知细胞质育性的原父本进行反交。这种可育株仍然是杂合体S(Msms)的恢复形式,能将恢复基因导入到1/2的反交后代中,通过对反交后代选单株与不育系测交,选择反交后代中携有恢复基因的单株自交形成反交F。群体,再在反交二代中选单株自交并进行纯合基因型的相应测交,即可转育成同型的异质恢复系。1991年夏选择T009等6个早熟品系的回交一代可育株作为父本各自与原转育父本反交,反交一代均为100%可育,说明这6个品系均为可育细胞质。继之对反交一代与不育系测交,选择经测交鉴定携有恢复基因的自交单株于反交F。继续自交,并进行相应的测交,于1993年在T009等3个反交组合后代中筛选出测交全恢的自交单株,这些单株在核置换的概念上也回交了二代,因此在性状的表达上,与回交亲本及上述转育的同型同质恢复系基本一致。所以,用这种方法进行同型异质恢复系转育与获得同型纯合同质恢复系后再进行同型异质恢复系的反交转育效果一样。但这种转育方式在转育速度上要提前若干世代,并且可在同质恢复系转育的任一回交世代进行,有较大的灵活性。3 讨论3.二 在油菜“三系”法杂种优势利用中,对未知恢保基因型的材料总是采取与不育系测交进行恢保关系的基因型鉴别。但是,研究证明P。I类型的细胞质雄性不育受一对主导基因和多对微效基因控制,当测交品种既非恢又非保时,测交后代的育性表现总是以微粉形式存在,从而使这种测交没有进一步利用的价值。以胞质不育杂合体恢复株作为广泛测交的测验种可以充分发挥恢复基因和不育基因共存一体的特性,将恢复基因筛选与恢复系转育结合起来。当测交后代无育性分离时,则测交品种本身为恢复系;当后代出现育性分离时,其分离的恢复株可进一步用于恢复系的回交转育。3.2 回交转育在作物育种中广泛地用于单一性状的改良,其基本要求是对转育的性状能够进行检测。本研究选用不育胞质杂合体可育株作为非轮回亲本恰好是利用了不育胞质鉴定恢复基因的传递。以恢X保或保X恢的杂交方式虽然能在恢复基因纯合后再进一步进行回交改良,但要实现二轮回交至少需要9个世代,并且每轮回交后都要进行大量的自交、测交筛选。而采用同质恢复系回交转育实现二轮回交仅需5个世代,且只需进行一次纯合测交,从而大大加快了转育速度,提高工作效率。利用同质恢复系回交世代中的杂合体可育株还可方便地进行异质恢复系转育,这种同型的同质和异质恢复系对研究不育细胞质的生物学效应有重要利用价值。甘蓝型油菜胞质雄性不育恢复系选育研究@陈卫江$湖南省作物研究所 @易冬莲$湖南省作物研究所 @宁祖良$湖南省作物研究所

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