本发明专利技术油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜品种及材料的方法，包括：1）确定白菜型油菜品种及材料选育的目标性状；2）将至少2个具有目标性状的白菜型油菜杂交、聚合杂交或回交；3）用油菜双单倍体诱导系对杂交、聚合杂交或回交后代授粉；4）诱导后代打破自交不亲和性处理并鉴定诱导后代的遗传稳定性；5）诱导稳定后代株系产量、抗性、品质性状鉴定；6）根据产量、品质性状、抗性，确定稳定株系形成白菜型油菜常规品种；7）诱导后代遗传稳定株系形成白菜型油菜新品系并与白菜型油菜不育系测交，形成保持系或恢复系，或进入下一轮品种及材料选育过程。本发明专利技术方法能大大提高白菜型油菜杂交品种或常规品种的选育速度和效率，降低人力物力。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术与农业有关，特别与油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜品种和材料的方法有关。
技术介绍
：油菜是我国主要的油料作物，包括3个栽培种，甘蓝型油菜（Brassica napus，芸苔（aa，n=10）与甘蓝（cc，n=9）通过自然种间杂交后双二倍化进化而来的一种复合种，根据染色体来源判断为四倍体，2n=38）；芥菜型油菜（Brassica juncea，, 由芸薹(aa，n=10)和黑芥(bb，n=8)通过自然种间杂交后双二倍化进化而来的一个复合种，根据染色体来源判断为四倍体，2n=36）。白菜型油菜（Brassia campestris L. 包括原产中国的芸苔和油白菜。中国又称小白菜、矮油菜、甜油菜等。染色体组为aa，n=10，根据来源染色体组来源判断为二倍体，2n=20，）。白菜型油菜具有较短的生育期、耐寒、耐贫瘠、黄籽、高含油等优点，在高海拔地区、山区适合种植，但白菜型油菜自交不亲和、不容易形成基因纯合亲本，杂交品种选育受此影响不易实现。常规白菜型油菜为地方品种多为群体改良品种，基因型多为杂合型。这是目前白菜型油菜推广的主要品种形式。白菜型油菜杂种优势利用，因自交不亲和，不易获得纯合亲本而难以开展。目前，白菜型油菜杂交种主要以自交不亲和性特性展开，将两个白菜型油菜间隔种植，利用白菜型油菜的自交不亲和性繁殖杂交种，但白菜型油菜材料自身很难实现基因型纯合，因此其杂交种的纯度和杂种优势无法得到体现。由于自交不亲和性，白菜型油菜无法提纯，普通的白菜型油菜育种材料通过单粒种子遗传选育法，通过群体改良的方式，株系内授粉可基本实现基因型的一致，但经历的时间较长，一般通过单粒种子遗传改良需要10代以上的时间才能基本实现群体改良的目的，而且需要足够大的群体样本才能实现，周期和效率都极为低下。利用本专利技术方法可快速获得遗传稳定的白菜型油菜纯合系或常规白菜型油菜品种，也可利用纯合系选育杂交白菜型油菜品种。目前，在油菜中还未有诱导系或双单倍体诱导系的报道。所谓“诱导系”是指，用该植物作为父本用其花粉对同类植株授粉，能诱导同类植株（母本）产生相应的效应，如产生单倍体、双单倍体（DH系）等。在植物中运用诱导系进行新品种选育最多的是玉米，但玉米中的诱导系也只是单倍体诱导系。最早出现的玉米单倍体诱导系为stock6，该诱导系只能诱导玉米产生单倍体，然后单倍体植株再进行人工染色体加倍形成纯合二倍体（双单倍体），且诱导效率较低，一般诱导效率在10%以下（以收获种子中获得单倍体数计算）。
技术实现思路
：本专利技术的目的为了提供一种能快速、高效，只需3代（2年或3年）获得稳定白菜型油菜株系，提高白菜型油菜选育新材料、常规品种、以及杂种优势利用的效率，使白菜型油菜杂交育种更为便捷高效的油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜新材料及品种选育的新方法。本专利技术的目的是这样来实现的：本专利技术油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜新材料及品种的方法，包括以下步骤：1）确定白菜型品种及材料选育的目标性状，如高含油、抗倒伏、抗低温、黄籽，早熟等性状；2）将具有上述步骤1）中目标性状的至少两个不同遗传背景的白菜型油菜杂交或聚合杂交，获得杂交后代或聚合杂交后代，根据目标性状要求进行回交或多代回交，形成回交后代等；3）对上述步骤2）中获得杂交、聚合杂交或回交后代,在花期，对花蕾进行人工去雄，并套袋隔离；4）用油菜双单倍体诱导系花粉对上述步骤3）中去雄后2—4天植株进行人工授粉，并套袋隔离，收获其授粉后诱导结实种子；5）对上述步骤4）获得的诱导结实种子进行单株种植，苗期利用流式细胞仪鉴定倍性，淘汰多倍体、单倍体、非白菜型油菜外型或具有油菜双单倍体诱导系显性性状特征植株，选择正常育性二倍体植株，单株套袋隔离；6）上述步骤5）中二倍体单株套袋隔离，采用花蕾期剥蕾强制自交或花期质量百分浓度为3—5%的NaCl处理柱头后强制自交的方法，克服白菜型油菜自交不亲和性，获得自交后代；7)上述步骤6）中单株自交种子进行株系种植，调查株系形态一致性，并通过分子标记（ＳＳＲ或ＳＡＲＰ）鉴定株系一致性及稳定性；8)上述步骤7）中形态一致、遗传稳定的株系采取株系内群体授粉的方式获得遗传稳定的白菜型油菜稳定株系；9）上述步骤8）中稳定株系进行产量潜力、抗性、品质性状鉴定，产量、品质性状、抗性达到生产需求的稳定株系，形成白菜型油菜常规品种；10）上述步骤8）形成的稳定株系与白菜型油菜细胞质不育系或细胞核不育系测交，根据测交后代的育性判断测交父本得恢保关系，当测交后代全可育其测交父本为恢复系，当测交后代全不育其测交父本为保持系；11）上述步骤10）中测交父本为恢复系与对应不育系统不育系测配，选育白菜型油菜杂交组合或品种；测交父本为保持系与对应不育系统不育系多代（5～8代）回交，选育与该保持系基因型一致的新不育系；上述步骤4）中油菜双单倍体诱导系选育方法，包括如下步骤：（1）选育具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系①将两个油菜亲本材料杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍获得加倍后的F1代植株；②加倍后的F1代植株进行自交或强制自交获得F2代，对F2代进行田间种植观察，并鉴定每个单株的育性，选择可育后代自交获得F3代，对F3代进行纯合度鉴定，通过形态、细胞学以及分子标记鉴定，对后代DNA进行聚合酶链反应扩增，电泳观察每个特异引物扩增下单株的DNA带型及条带数目，显示每个单株都是两个亲本的杂交后代，每个单株之间分子标记图谱一致，说明这些单株是纯合系---早代稳定系；③获得的早代稳定系与至少10个油菜常规纯合稳定系进行正反交，F1代、F2代鉴定早代稳定系的遗传特性，即是否有孤雌生殖特性；上述正反交，如有F1代分离，F2代出现部分稳定株系，对应的早代稳定系是具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系；（2）选育携带显性遗传性状、具有孤雌遗传特性且倍性遗传稳定的多倍体油菜；①具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系与具有显性性状油菜杂交（如显性矮杆、紫叶、花叶、黄叶、高芥酸等性状），得到杂交F1代种子。上述杂交F1种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍，得到加倍后的带显性性状的F1植株；②对加倍的带显性性状的F1植株，通过显微观察或流式细胞仪进行染色体倍性鉴定，选择带显性性状的多倍体的植株，淘汰非正常加倍株、非整倍体植株、以及不带显性性状加倍植株；带显性性状的多倍体的植株主要是倍性遗传稳定、结实性好、具有孤雌生殖遗传特性、带显性性状（如显性矮杆、紫叶、花叶、黄叶、高芥酸等性状）的六倍体或八倍体油菜植株；（3）油菜双单倍体诱导系鉴定及诱导能力测定：①倍性遗传稳定、具有孤雌生殖遗传特性、带显性性状的多倍体植株中的显性性状能去除测交后代中产生的杂交株，如果测交后代中出现显性性状植株、或非整倍体植株，说明该植株是多倍体植株和母本杂交产生的，去除该植株；②上述单株测交后代如果出现全不育、为正常倍性（二倍体或四倍体）油菜、且不带显性性状，说明该测交后代对应的父本基因未进入测交后代中，显性多倍体植株为油菜双单倍体诱导系；采用本专利技术方法获得白菜型油菜稳定遗传后代借助了油菜双单倍体诱导系能诱导母体植株在F1代发生孤雌生殖，在F2代形成稳定的双单倍体个体，F3代进行稳定性、一致性鉴定，获得稳定遗传后代。上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜品种及材料的方法，包括以下步骤：1）确定白菜型品种及材料选育的目标性状；2）将具有上述步骤1）中目标性状的至少两个不同遗传背景的白菜型油菜杂交或聚合杂交，获得杂交后代或聚合杂交后代，根据目标性状要求进行回交或多代回交，形成回交后代；3）对上述步骤2）中获得的杂交、聚合杂交或回交后代,在花期，对花蕾进行人工去雄，并套袋隔离；4）用油菜双单倍体诱导系花粉对上述步骤3）中去雄后2‑4天植株进行人工授粉，并套袋隔离，收获其授粉后诱导结实种子；5）对上述步骤4）获得的诱导结实种子进行种植，苗期利用流式细胞仪鉴定倍性，淘汰多倍体、单倍体、非白菜型油菜外型或具有油菜双单倍体诱导系显性性状特征植株，选择正常育性二倍体植株，单株套袋隔离；6）上述步骤5）中二倍体单株套袋隔离，采用花蕾期剥蕾强制自交或花期质量百分浓度为3—5%的NaCl处理柱头后强制自交的方法，克服白菜型油菜自交不亲和性，获得自交后代；7）上述步骤6）中获得的单株自交种子进行株系种植，调查株系形态一致性，并通过分子标记鉴定株系一致性及稳定性；8）上述步骤7）中形态一致、遗传稳定的株系采取株系内群体授粉的方式获得遗传稳定的白菜型油菜稳定株系；9）上述步骤8）中稳定株系进行产量潜力、抗性、品质性状鉴定，产量、品质性状、抗性达到生产需求的稳定株系，形成白菜型油菜常规品种；10）上述步骤8）形成的白菜型油菜新品系与白菜型油菜细胞质不育系或细胞核不育系测交，根据测交后代的育性判断父本的恢保关系，当测交后代全可育其测交父本为恢复系，当测交后代全不育其测交父本为保持系；11）上述步骤10）中测交父本为恢复系与对应不育系统不育系测配，选育白菜型油菜杂交组合或品种；测交父本为保持系与对应不育系统不育系多代回交，选育与该保持系基因型一致的新白菜型油菜不育系；上述步骤4）中油菜双单倍体诱导系选育方法，包括如下步骤：（1）选育具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系：①将两个油菜亲本材料杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍获得加倍后的F1代植株；②加倍后的F1代植株进行自交或强制自交获得F2代，对F2代进行田间种植观察，并鉴定每个单株的育性，选择可育后代自交获得F3代，对F3代进行纯合度鉴定，通过形态、细胞学以及分子标记鉴定，对后代DNA进行聚合酶链反应扩增，电泳观察每个特异引物扩增下单株的DNA带型及条带数目，显示每个单株都是两个亲本的杂交后代，每个单株之间分子标记图谱一致，说明这些单株是纯合系‑‑‑早代稳定系；③获得的早代稳定系与至少10个油菜常规纯合稳定系进行正反交，F1代、F2代鉴定早代稳定系的遗传特性，即是否有孤雌生殖特性；上述正反交，如有F1代分离，F2代出现部分稳定株系，对应的早代稳定系是具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系；（2）选育携带显性遗传性状、具有孤雌遗传特性且倍性遗传稳定的多倍体油菜：①具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系与具有显性性状油菜杂交得到杂交F1代种子，上述杂交F1种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍，得到加倍后的带显性性状的F1植株；②对加倍的带显性性状的F1植株，通过显微观察或流式细胞仪进行染色体倍性鉴定，选择带显性性状的多倍体的植株，淘汰非正常加倍株、非整倍体植株、以及不带显性性状加倍植株；带显性性状的多倍体的植株主要是倍性遗传稳定、结实性好、具有孤雌生殖遗传特性、带显性性状的六倍体或八倍体油菜植株；（3）油菜双单倍体诱导系鉴定及诱导能力测定：①倍性遗传稳定、具有孤雌生殖遗传特性、带显性性状的多倍体植株中的显性性状能去除测交后代中产生的杂交株，如果测交后代中出现显性性状植株、或非整倍体植株，说明该植株是多倍体植株和母本杂交产生的，去除该植株；②上述单株测交后代如果出现全不育、为正常倍性、即二倍体或四倍体油菜、且不带显性性状，说明该测交后代对应的父本基因未进入测交后代中，显性多倍体植株为油菜双单倍体诱导系。...
【技术特征摘要】
1.油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜品种及材料的方法，包括以下步骤：1）确定白菜型品种及材料选育的目标性状；2）将具有上述步骤1）中目标性状的至少两个不同遗传背景的白菜型油菜杂交或聚合杂交，获得杂交后代或聚合杂交后代，根据目标性状要求进行回交或多代回交，形成回交后代；3）对上述步骤2）中获得的杂交、聚合杂交或回交后代,在花期，对花蕾进行人工去雄，并套袋隔离；4）用油菜双单倍体诱导系花粉对上述步骤3）中去雄后2-4天植株进行人工授粉，并套袋隔离，收获其授粉后诱导结实种子；5）对上述步骤4）获得的诱导结实种子进行种植，苗期利用流式细胞仪鉴定倍性，淘汰多倍体、单倍体、非白菜型油菜外型或具有油菜双单倍体诱导系显性性状特征植株，选择正常育性二倍体植株，单株套袋隔离；6）上述步骤5）中二倍体单株套袋隔离，采用花蕾期剥蕾强制自交或花期质量百分浓度为3—5%的NaCl处理柱头后强制自交的方法，克服白菜型油菜自交不亲和性，获得自交后代；7）上述步骤6）中获得的单株自交种子进行株系种植，调查株系形态一致性，并通过分子标记鉴定株系一致性及稳定性；8）上述步骤7）中形态一致、遗传稳定的株系采取株系内群体授粉的方式获得遗传稳定的白菜型油菜稳定株系；9）上述步骤8）中稳定株系进行产量潜力、抗性、品质性状鉴定，产量、品质性状、抗性达到生产需求的稳定株系，形成白菜型油菜常规品种；10）上述步骤8）形成的白菜型油菜新品系与白菜型油菜细胞质不育系或细胞核不育系测交，根据测交后代的育性判断父本的恢保关系，当测交后代全可育其测交父本为恢复系，当测交后代全不育其测交父本为保持系；11）上述步骤10）中测交父本为恢复系与对应不育系统不育系测配，选育白菜型油菜杂交组合或品种；测交父本为保持系与对应不育系统不育系多代回交，选育与该保持系基因型一致的新白菜型油菜不育系；上述步骤4）中油菜双单倍体诱导系选育方法，包括如下步骤：（1）选育具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系：①将两个油菜亲本材料杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍获得加倍后的F1代植株；②加倍后的F1代植株进行自交或强制自交获得F2代，对F2代进行田间种植观察，并鉴定每个单株的育性，选择可育后代自交获得F3代，对F3代进行纯合度鉴定，通过形态、细胞学以及分子标记鉴定，对后代DNA进行聚合酶链反应扩增，电泳观察每个特异引物扩增下单株的DNA带型及条带数目，显示每个单株都是两个亲本的杂交后代，每个单株之间分子标记图谱一致，说明这些单株是纯合系---早代稳定系；③获得的早代稳定系与至少10个油菜常规纯合稳定系进行正反交，F1代、F2代鉴定早代稳定系的遗传特性，即是否有孤雌生殖特性；上述正反交，如有F1代分离，F2代出现部分稳定株系，对应的早代稳定系是具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系；（2）选育携带显性遗传性状、具有孤雌遗传特性且倍性遗传稳定的多倍体油菜：①具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系与具有显性性状油菜杂交得到杂交F1代种子，上述杂交F1种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍，得到加倍后的带显性性状的F1植株；②对加倍的带显性性状的F1植株，通过显微观察或流式细胞仪进行染色体倍性鉴定，选择带显性性状的多倍体的植株，淘汰非正常加倍株、非整倍体植株、以及不带显性性状加倍植株；带显性性状的多倍体的植株主要是倍性遗传...
【专利技术属性】
技术研发人员：付绍红，杨进，王继胜，李云，邹琼，陶兰蓉，康津明，唐蓉，
申请(专利权)人：成都市农林科学院，
类型：发明
国别省市：四川;51
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