甘藍型油菜隱性上位互作核不育純合兩型系16016 AB的選育

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(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所， 貴陽 550081； 2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所， 貴陽 550006；3.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所， 成都 610066)

植物在長期的進化過程中，產(chǎn)生了非常豐富的變異類型，雄性不育突變對植物本身繁殖后代而言屬于有害變異，但由于可利用不育材料與對應(yīng)的恢復(fù)源配制強優(yōu)勢雜交組合，雄性不育突變在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛的應(yīng)用[1]。油菜屬于常異花授粉植物，具有十分豐富的不育突變類型，第一個在油菜生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用的不育類型為傅廷棟院士發(fā)現(xiàn)的波里馬[2]。隱性上位互作核不育材料是安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陳鳳祥等[3]發(fā)現(xiàn)的不育材料，其不育性穩(wěn)定徹底、不易受環(huán)境因子的誘導(dǎo)而發(fā)生育性轉(zhuǎn)換，而且恢復(fù)源廣，大多數(shù)的常規(guī)材料均可作為其恢復(fù)源。但其遺傳規(guī)律復(fù)雜，受到二對復(fù)等位基因表達調(diào)控，因此，選育的周期長、難度大[4-5]。本研究在充分分析隱性上位互作核不育甘藍型油菜遺傳規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的育種實踐經(jīng)驗，選育獲得較好的純合兩型系16016 AB，為從事隱性上位互作核不育油菜育種的科研人員提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

母本來源于上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所引進的滬油雜1號雜交種F2代分離群體中的不育株，父本為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所引進的中雙11號系選獲得優(yōu)良品系12130-2 R。

1.2 技術(shù)方法

引進的滬油雜1號雜交種于2012年在開陽種植1個株行，選3個優(yōu)良單株套袋自交，2013年5月初收種，在威寧夏繁加代，10月初種植F2分離群體，從中選表現(xiàn)優(yōu)良不育單株作為母本，優(yōu)良品系12130-2 R作為父本進行雜交，2014年5月收獲F1雜交種并在威寧進行夏繁加代，10月初在開陽種植F2分離群體，2015年3月從F2分離群體中選表現(xiàn)優(yōu)良不育單株與優(yōu)良品系12130-2 R進行雜交，5月收種到威寧夏繁加代，10月初在開陽種植BCF2分離群體，2016年3月在BCF2分離群體選優(yōu)良單株50株套袋自交，5月收種進行品質(zhì)分析及綜合農(nóng)藝性狀分析，選30個品質(zhì)較好的單株到威寧夏繁加代，統(tǒng)計30個BCF3株系的育性分離比，在育性分離比接近3∶1的株行進行成對兄妹交，同時，選不育單株的另一分枝與臨保系測交，10月初在開陽種植統(tǒng)計育性分離比，收種后進行品質(zhì)分析及綜合農(nóng)藝性狀分析，兄妹交育性分離比為1∶1，同時與臨保系測交表現(xiàn)全不育的株行為純合兩型系。

2 研究結(jié)果及分析

統(tǒng)計30個BCF3株系的育性分離比發(fā)現(xiàn)，2個株系育性分離比接近1∶1，該2個株系均選3對進行兄妹交，兄妹交后代育性分離比接近1∶1，同時另一分枝與臨保系測交表現(xiàn)全不育(如表1、表2)，說明這2個株系為純合兩型系。

表1 兄妹交后代育性分離比分析

年度田間號總株數(shù)可育株數(shù)不育株數(shù)適合分離比(可育∶不育)201616016A-1×16016B-13101501601∶1201616016A-2×16016B-23211571641∶1201616016A-3×16016B-33021451571∶1201616035A-2×16035B-23311671641∶1201616035A-3×16035B-33021451571∶1201616035A-4×16035B-43271571701∶1

綜合農(nóng)藝性狀分析表明，純合兩型系17016 AB為中早熟類型甘藍型油菜，子葉腎形、有蠟粉；株高170 cm、分枝部位高52 cm、主花序長度為81 cm；一次有效分枝數(shù)8個、二次有效分枝數(shù)3個；角果數(shù)為98個，全株角果數(shù)為357，角果長度為6.5 cm，每角粒數(shù)為26，耐菌核病，抗倒性較好。近紅外品質(zhì)分析結(jié)果表明，純合兩型系17016 AB含油量為44.53%，蛋白含量為26.56%，芥酸未檢出，硫甙含量為21.35μmol/g(餅)。

表2 不育株與臨保系單株測交后代的育性分離比分析

年度田間號總株數(shù)可育株數(shù)不育株數(shù)適合分離比(可育∶不育)201616016A-1×0605C-119501950∶1201616016A-2×0605C-118001800∶1201616016A-3×0605C-117501750∶1201616035A-2×0605C-223102310∶1201616035A-3×0605C-221702170∶1201616035A-4×0605C-218701870∶1

3 討 論

甘藍型隱性上位互作核不育授粉控制系統(tǒng)遺傳規(guī)律復(fù)雜，雜交后代基因型種類繁多，而外觀形態(tài)只表現(xiàn)可育和不育，在一個雜交分離群體中挑選目標基因型單株十分困難，為確定目標單株的基因型，一般要通過雜交、測交、回交然后分析下一步的育性分離比等技術(shù)手段。在常規(guī)品系與不育株雜交的F2分離群體由于純合兩型系的概率只有1/64，綜合農(nóng)藝性狀及品質(zhì)等方面很難篩選到優(yōu)良的純合兩型系。研究結(jié)果表明，在F3分離群體開始選擇是可行的。同時，除了篩選基因型以外，品質(zhì)及綜合農(nóng)藝性狀也是育種很重要的幾個方面，因此，建議在F2群體選單株進行雜交然后進行一次回交，可有效保證篩選到目標基因型的同時篩選到品質(zhì)及農(nóng)藝性狀優(yōu)良的純合兩型系。