甘蓝型半冬性三隐性细胞核雄性全不育系SY13A的选育

1、甘蓝型半冬性三隐性细胞核雄性全不育系SY13A的选育国内报道的油菜细胞核不育类型主要有双基因隐性核不育 1-3 ，该不育系应用的一个最大障碍就是制种时要在其开花期 拔除 50%的可育株，不但影响制种产量和种子纯度，还增加了制 种成本。如何解决这一问题已成为多年来油菜育种界研究的热 点。陈凤祥等 7 报道了甘蓝型油菜隐性核不育系 9012A 的不育 性受 2 对隐性重叠基因和 1 对隐性上位抑制基因互作控制 5 ， 并找到了能 100%保持其不育性的临时保持系 6 ，初步实行“三 系”配套，克服了传统“二系法”制种时需拔除 50%可育株的难 题，为隐性核不育杂种优势利用开辟了一条新途径。 陈凤祥

2、等 7 提出的隐性上位互作遗传假说， 可以从存在隐性互作的杂交组合 后代群体中分离出纯合三隐性完全保持系。 这种保持系自交后代 不分离，与纯合不育株测交后代植株 100%表现不育，但与全不 育系回交后代则只出现 50%不育株，把这种保持系称作临保系(TAM。根据遗传分离规律，在存隐性互作的杂交组合 F2代中 可育株和不育株的分离比例有 3 : 1，15： 1，13 ：3和61 ：3等 情况，在13 ：3和61 ：3分离的小区中可育株套袋自交并且分别 与不育株一对一测交， 可从中找到临时保持系； 在 3：1和 15：1 分离的小区中进行兄妹交， 能找到纯合两型系， 从而完成三系配套。1 材料与方

3、法1.1 材料 2004 年汉中农科所引进三隐性细胞核不育三系杂 交种向农 03（上海市农科院周熙荣先生惠赠）作为分离对象。1.2方法2005年春季在F1群体中选择200个优良单株套 袋自交，收获后进行品质分析。2006年春季在F2代株系中调查 育性分离情况，筛选出4个育性分离为13：3的株系，在这4个 株系中选择可育株大量套袋自交， 并且与株系中的不育株成对测 交。2 结果与分析2.1 选育纯合两型系 13AB 图 1 显示：2007年观察了 165份 可育株自交后代及其成对测交（兄妹交）组合的育性表现，发现 2 个全不育组合，对应父本自交不分离。据此鉴定并分离出了2个临时保持系，记为TAM

4、-1、TAM-2在组合分离中同时发现了 5 个育性分离比例1 ：1的株系，对应父本自交育性分离比例 3 : 1, 由于在1 ：1系中不能确定其纯合或杂合，因此，继续在1 ：1的组合内选不育株与可育株成对兄妹交， 相应可育株套袋自交， 不 育株同时与临时保持系测交；在 2个临时保持系中继续套袋自 交。 2008 年春，结合上年兄妹交与测交组合以及相应可育株自 交的鉴定结果，筛选出2个兄妹交育性分离1 : 1,与临保系测 交全不育，可育株自交分离 3：1的组合即纯合两型系，随后继 续在组合内兄妹交自交兄妹交, 严格进行品质改良, 稳定纯 合两用系的双低品质。至 2010 年育成稳定纯合两型系 13

5、AB。2.2 临时保持系 4081-1 的选育 图 2 显示：与纯合两型系13AB配套的临时保持系4081-1的选育，观察了 165份可育株自 交后代及其成对测交（兄妹交）组合的育性表现，发现 2 个全不 育组合， 对应父本自交不分离。 据此鉴定并分离出了 2 个临时保 持系。以纯合两型系中的不育株与配套临时保持系杂交得到全不育系SY13A之后扩大群体对其品质和农艺性状进行连续4代选择，使双低品质和农艺性状达到稳定一致。2.3 隐型上位基因互作核不育三系繁殖、制种模式 图 3 显 示：甘蓝型半冬性隐性上位互作细胞核全不育系油菜 SY 13A的不 育性受 2对重叠基因和 1 对上位基因共同抑制。

6、 当 2对基因为隐 性纯合体（m1m1m2r）2,另1对互作基因为显性纯合体（RR和 杂合体（Rr）时，植株表现不育（m1m1m2m2RRm1m1m2m2Rr， 其不育纯合体相应的临保系基因型为 3对隐性纯合体（m1m1m2m2pr。利用纯合两型系中的不育株（m1m1m2m2RI和 可育株（M1m1m2m2RRm1m1M2m2R成对兄妹交可产生纯合两 型系（M1m1m2m2RRm1m1M2m2R和纯合不育系（m1m1m2m2RR 利用纯合两型系中的不育系（m1m1m2m2RI和临保系（m1m1m2m2pr杂交可获得全不育系（m1m1m2m2 Rr，全不育系 与恢复系（ M1M1_ _或 M2M

7、2_ _）杂交可获得全可育杂交种，从 而将隐型核不育系SY 13A的三系杂交种应用于生产。3 讨论甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系具有恢复源广，配组自 由，易于选配强优势组合，易于转育，育性稳定，可避免不育胞 质可能存在的负效应和细胞质单一化的潜在危险等优点 8 ，更 为重要的是解决了隐性核不育两型系制种时拔除不育系中50%可育株的难题，提高了制种产量，降低了制种成本，保证了制种纯 度，在杂交油菜育种方面具有显著的优越性。此外，还有学者做 了相关研究，如陈大伦等 9 对甘蓝型油菜隐性上位细胞核雄性 不育纯合两型系、临保系和全不育系的转育方法进行了介绍 . 其 要点是先转育隐性上位细胞核雄性不育纯合两型系， 然后再通过 回交转育主要农艺性状与纯合两型系相近或完全一致的相应的 全不育临保系；陈芝能等 10 甘蓝型油菜双隐性基因细胞核 +广 恢型细胞质雄性不育（RRGCMS三系综合了 RM 5637A细胞质雄 性不育和双隐性基因细胞核不育的优点； 董发明等 11 通过对甘 蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系 9012AB及其临保系T45与来源 不同的几个自交系和常规品种杂交和测交后代的遗传分析，