Ogura CMS高品質(zhì)不育系HA52的選育及性狀表現(xiàn)

錢(qián)武 戴成滿(mǎn) 鄭成彧 林秀秀 梁全興 李飛

摘 要：蘿卜胞質(zhì)不育系因其不育性穩(wěn)定、徹底、不受環(huán)境影響等特性，具有很大的優(yōu)勢(shì)。為了轉(zhuǎn)育穩(wěn)定的高品質(zhì)、綜合性狀良好的Ogura CMS不育系，選用蘿卜胞質(zhì)不育系A(chǔ)71為母本，以保持系B71為父本，采用側(cè)交、回交的方法，成功轉(zhuǎn)育得到高品質(zhì)、矮稈、早熟、抗性強(qiáng)的Ogura CMS不育系HA52。

關(guān)鍵詞：高品質(zhì)；不育系；選育；性狀表現(xiàn)

文章編號(hào)： 1005-2690（2018）04-0093-02 中圖分類(lèi)號(hào)： Q943 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

油菜是我國(guó)主要的油料作物之一，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，而油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系統(tǒng)是當(dāng)前利用油菜雜種優(yōu)勢(shì)的主要途徑，也是最重要的授粉控制系統(tǒng)之一。蘿卜胞質(zhì)不育系因其不育性穩(wěn)定、徹底、不受環(huán)境影響等特性，具有很大的優(yōu)勢(shì)。特別是對(duì)于種子生產(chǎn)單位，由蘿卜胞質(zhì)不育系和恢復(fù)系配制的組合既能減少勞動(dòng)力的需要量，又能極大提高制種產(chǎn)量。Ogura CMS 系統(tǒng)育性徹底，但恢復(fù)源較窄。國(guó)外通過(guò)細(xì)胞工程等手段獲得了其穩(wěn)定的恢復(fù)系，實(shí)現(xiàn)了三系配套，但對(duì)育成的恢復(fù)材料實(shí)施專(zhuān)利保護(hù)，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的恢復(fù)源是中國(guó) Ogura CMS 應(yīng)用的主要障礙。蘿卜胞質(zhì)不育系存在植株角果數(shù)較少、每角粒數(shù)較少、含油量較低等弱點(diǎn)，不能直接用于生產(chǎn)，需要進(jìn)行改良。不育系A(chǔ)71屬于蘿卜胞質(zhì)不育系，利用高品質(zhì)、綜合形狀良好的保持系B71，成功轉(zhuǎn)育出了新的蘿卜胞質(zhì)不育系HA52。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源及表現(xiàn)

不育系HA52是以不育系A(chǔ)71為母本、保持系B71為父本經(jīng)連續(xù)多代回交轉(zhuǎn)育而成的。母本A71的品質(zhì)、抗性、經(jīng)濟(jì)性狀較差，且生育期較長(zhǎng)；父本B71的品質(zhì)、抗性、經(jīng)濟(jì)性狀良好，且生育期較短（表1、表2）。

1.2 轉(zhuǎn)育過(guò)程

Ogura CMS不育系HA52轉(zhuǎn)育的地點(diǎn)在溫州嘉友分子育種研究院育種基地——仙巖鎮(zhèn)巖1村。從2011年開(kāi)始，以O(shè)gura CMS不育系A(chǔ)71為母本，用保持系B71為父本對(duì)其進(jìn)行側(cè)交、多代回交。每年重復(fù)進(jìn)行農(nóng)藝性狀觀(guān)察和經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室品質(zhì)檢測(cè)，育成一批不育徹底、品質(zhì)優(yōu)良、性狀良好的蘿卜胞質(zhì)雄性不育系。經(jīng)過(guò)6年的轉(zhuǎn)育，于2016年育成穩(wěn)定的高品質(zhì)、綜合性狀良好的Ogura CMS不育系HA52。其選育過(guò)程如圖1所示。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

①農(nóng)藝性狀：在油菜播種期、抽薹期、初花期、終花期、成熟期，對(duì)其長(zhǎng)勢(shì)、整齊度、株高、抗性、生育期進(jìn)行記載。②經(jīng)濟(jì)性狀：待油菜成熟后，選擇單株進(jìn)行考種。③品質(zhì)檢測(cè)：將收獲后重復(fù)的種子用索氏提取法進(jìn)行油分的提取，用氣相色譜法進(jìn)行脂肪酸的測(cè)定。菌核病發(fā)病率=病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不育系HA52品質(zhì)的變化情況

由表3可以得出，不育系HA52的含油量隨回交代數(shù)的增加呈上升趨勢(shì)，2011年的含油量最低，為38.31%；2016年最高，為46.91%，增加了8.6%。亞麻酸含量隨回交代數(shù)的增加呈上升趨勢(shì)，2011年的亞麻酸含量最低，為7.6%；2016年達(dá)到最大值，為9.97%，增加了2.37%。芥酸含量整體呈下降趨勢(shì)，2011年芥酸含量最高，為2.3μmol/g；2016年最低，為0.54μmol/g，降低了1.76μmol/g。硫苷含量的變化幅度不大，2016年與2011年相比，增加了0.05μmol/g。油酸的含量整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但下降的幅度不大，2016年與2011年相比，下降了1.39%。

2.2 不育系HA52經(jīng)濟(jì)性狀的變化情況

由表4得出，不育系HA52的株高隨回交代數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)，2016年與2011年相比，降低了26 cm。一次分枝、二次分枝、主花序有效結(jié)角數(shù)、全株有效結(jié)角數(shù)、角果長(zhǎng)度、角粒數(shù)、千粒重隨回交代數(shù)的增加都有不同程度的增加，分別增加4.2個(gè)、0.9個(gè)、26個(gè)、222個(gè)、1.1 cm、9個(gè)、1.2 g。

2.3 不育系HA52全生育期、抗性的變化情況

由表5得出，不育系HA52的全生育期隨回交代數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)，2016年與2011年相比，其生育期縮短了12 d。不育系HA52的抗倒伏性隨回交代數(shù)的增加表現(xiàn)為由弱變強(qiáng)。菌核病的發(fā)病率由2011年的75%變?yōu)?016年的30%，減小幅度為45%。

3 討論與結(jié)論

目前在油菜中運(yùn)用的兩種不育系統(tǒng)中細(xì)胞核不育（GMS）具有不育系不育不徹底、成本較高等缺點(diǎn)，而細(xì)胞質(zhì)雄性不育（CMS）具有不育徹底、成本低、利潤(rùn)高的優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的推廣。在油菜的 CMS 系統(tǒng)中，由Pol CMS 和陜2A系統(tǒng)中的不育系在一定溫度下會(huì)產(chǎn)生微粉，從而導(dǎo)致所制的雜交種純度下降，降低了其商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。Ogura CMS 具有對(duì)溫度變化不敏感，保持系來(lái)源廣泛，即細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)豐富、不育性徹底等優(yōu)點(diǎn)，因此選育高品質(zhì)、性狀優(yōu)異的Ogura CMS不育系對(duì)油菜育種意義重大。Ogura CMS應(yīng)用過(guò)程中最重要的部分是恢復(fù)系，而Ogu CMS 恢復(fù)系基因被國(guó)外的育種公司或科研院所申報(bào)專(zhuān)利保護(hù)，因此選育出我國(guó)擁有自主產(chǎn)權(quán)的 Ogu CMS 恢復(fù)系是十分迫切的。本研究選育出Ogura CMS不育系HA52，其性狀特點(diǎn)表現(xiàn)為：油分含量46.91%、亞麻酸含量9.97%、芥酸含量0.54μmol/g、硫苷含量26.35μmol/g、油酸含量60.91%、株高128 cm、全生育期203 d、抗倒伏能力強(qiáng)、菌核病發(fā)病率低。綜上所述，不育系HA52屬于高品質(zhì)、矮稈、早熟、抗性強(qiáng)的Ogura CMS不育系。

（收稿日期：2018-02-05）