一种基于油菜Ogu-CMS恢复系选育高含油量品种的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于油菜Ogu

【技术实现步骤摘要】
一种基于油菜Ogu
‑
CMS恢复系选育高含油量品种的方法


[0001]本专利技术涉及一种选育高含油量品种的方法，具体涉及一种基于油菜Ogu
‑
CMS恢复系选育高含油量品种的方法。

技术介绍

[0002]农作物优良杂交种品种选育周期漫长，需要历经：(1)恢复系选育；(2)不育系与保持系选育；(3)大规模杂交组合选配；(4)杂交组合田间试验与筛选；(5)区域试验；(6)生产示范；(7)大规模推广。选育周期大概需要6～9年，但实际每个品种的市场寿命仅为5～10年。杂交品种退出市场推广的主要原因可能仅仅是由于品种某个单一性状不再满足市场需求，这样严重浪费了人力物力与社会资源。对于已选育的品种，如何快速改良杂交种亲本的某一单一性状，使得杂交种继续满足市场需要，延长杂交品种的市场寿命是一个亟待解决的问题。
[0003]目前，传统的品种定向改良方法是通过多代回交转育策略进行的，即便对于已成功实现分子标记辅助育种的性状而言，定向转育到受体材料中也需6～8轮回交，需时3～4年，同时还可能面临不良基因连锁累赘的问题。此外，对农业生产有价值的农艺性状多为数量性状，由多基因控制，且受环境因素影响较大，背后的遗传机理复杂。现有的基础研究工作尚不能有效支持分子标记辅助，诸如：产量、含油量、理想株型等复杂农艺性状改良，这将极大影响了转育效率。同时，作物品种回交改良的先决条件是存在具备目标优良性状的种质资源作为回交转育的供体亲本，而对种质资源收集与精准鉴定本身又是一个漫长耗时的工作。加之自然种质资源的本身多样性存在天然的有限性，因此通过诱变技术来实现种质资源的创新，是近代作物育种策略中的常用技术。
[0004]甘蓝型油菜作为油料作物的驯化与栽培历史仅有700余年，相比于其他主要粮油作物，如水稻、玉米、小麦、大豆等，甘蓝型油菜自然遗传资源狭窄，遗传多样性不足。尤其在经历20世纪70年代全球大规模双低化品种选育后导致其遗传基础进一步狭窄。因此，开展油菜种质资源创新进而推进油菜产业的进一步发展是当代油菜育种家亟待解决的问题。甘蓝型油菜杂交品种的选育，离不开优异的杂种优势育种系统。油菜Ogu胞质不育系统(CMS)最初发现于日本萝卜，由于其花药败育彻底，对环境不敏感，同时恢复基因仅存在于萝卜中，几乎所有的甘蓝型油菜株系均为其保持系，是甘蓝型油菜杂种优势利用的理想途径之一。但受到专利限制，该不育系统主要用于欧洲杂交油菜生产中。
[0005]甘蓝型油菜Ogu
‑
CMS恢复系16C为云南省农科院油菜研究中心利用国外同行交换获得的甘蓝型油菜与萝卜远缘杂交初级后代材料，通过连续10余年的回交、自交，强化筛选获得的育性稳定双低Ogu CMS恢复系。云南省农科院油菜研究中心通过萝卜特异性分子标记开发，已证明甘蓝型油菜Ogu CMS恢复系16C外源导入染色体片段来源于萝卜R9染色体，片段大小约为3.30Mbps，与欧洲Ogu CMS恢复系R2000外源恢复基因染色体片段大小与来源均不同(油菜Ogu CMS恢复系16C外源恢复基因染色体片段SSR标记图谱构建与比较[J/OL].中国油料作物学报)。目前，利用甘蓝型油菜Ogu
‑
CMS恢复系16C为父本已成功选育出云南省
主推的强优势杂交品种云油杂15号，但其在生产应用过程中存在两个问题需要改良：(1)恢复系16C含油量偏低，多年多点含油量测试均值在42％左右，制约了云油杂15号的产油量；(2)恢复系16C纯合自交后代会自然产生约4％的不育单株，影响杂交制种产量与纯度。因此，以甘蓝型油菜Ogu CMS恢复系16C实际改良需求为例，探讨如何对已育成品种或选育过程的优良亲本，快速改良、提升其单一或少量重要农艺性状，使其杂交种后代具有更优的综合农艺性状表现，缩短强优势杂交组合与品种选育的周期，是育种者亟待解决的育种方法论问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种基于油菜Ogu
‑
CMS恢复系选育高含油量品种的方法。该方法解决了现有甘蓝型油菜品种云油杂15号含油量低的问题，能够获得高含油量品种，同时提高杂交品种的改良效率。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种基于油菜Ogu
‑
CMS恢复系选育高含油量品种的方法，该方法包含：
[0008](1)以甘蓝型油菜Ogu
‑
CMS恢复系16C花粉为诱变材料，采用ARTP诱变技术进行辐照，辐照功率为160W，工作气量为15SLM，辐照时间为30～40min；
[0009](2)将诱变后的花粉授予甘蓝型油菜Ogu
‑
CMS恢复系16C自交后代中自然产生的不育株，套袋，单株收获M0代种子；
[0010](3)将收获的M0代种子大田种植，对M0代植株单株自交收获的M1代种子测定含油量，筛选含油量高于亲本且达到50％以上的M1代种子；
[0011](4)将筛选的高含油量的M1代种子大田种植，单株自交收获M2代种子，对M2代种子测定含油量，将含油量大于50％的M2代株系作为遗传稳定高含油量的恢复系16Cnew株系；
[0012](5)选取遗传稳定高含油量的恢复系16Cnew株系为父本，以不育系26A为母本配置杂交，获得改良的高含油量品种。
[0013]优选地，在步骤(3)中，M0代种子大田种植的单株数为1000～2000株。
[0014]本专利技术的基于油菜Ogu
‑
CMS恢复系选育高含油量品种的方法，解决了现有甘蓝型油菜品种云油杂15号含油量低的问题，具有以下优点：
[0015]本专利技术的方法，利用油菜Ogu
‑
CMS恢复系中自然产生不育株这一特性，开展恢复系16C花粉诱变，可便捷获得高通量稳定遗传的突变株系。油菜作为常异花雌雄同株的植物，花粉量大且容易采集，以其花粉作为诱变对象，其接近无限的数量打破了常规诱变对象(诸如种子、幼胚、愈伤组织等)通量的限制。同时，单倍体花粉粒遗传物质构成简单且与双受精生殖直接相关，其突变基因与性状可稳定遗传，避免了诱变材料如种子、幼胚等诱变后当代获得的大量不可遗传的突变表型，能够显著提升诱变后突变体筛选效率。
[0016]同时，本专利技术的方法利用甘蓝型油菜恢复系16C纯和自交后代自然产生不育单株的特性与花粉诱变结合，可实现恢复系诱变筛选与恢复系改良同步进行，打破传统回交定向改良的常规，期间未引入其他材料的遗传背景干扰，省去3～4年多轮回交转育以消除供体材料背景影响和不良连锁累赘的必要过程。本专利技术的改良流程仅经历5轮油菜生长周期，用时2年零3个月，大大缩短了育种进程，提高了育种效率。
[0017]本专利技术的方法对于由恢复系16C为父本的已有品种可以实现重要农艺性状的高效
改良，延长其市场周期，免去再度大规模杂交组配与田间试验的流程，节约人力物力成本，并应用于最终杂交种生产中，实现杂交种选育与提升同步进行，提高杂交品种的选育效率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于油菜Ogu
‑
CMS恢复系选育高含油量品种的方法，其特征在于，该方法包含：(1)以甘蓝型油菜Ogu
‑
CMS恢复系16C花粉为诱变材料，采用ARTP诱变技术进行辐照，辐照功率为160W，工作气量为15SLM，辐照时间为30～40min；(2)将诱变后的花粉授予甘蓝型油菜Ogu
‑
CMS恢复系16C自交后代中自然产生的不育株，套袋，单株收获M0代种子；(3)将收获的M0代种子大田种植，对M0代植株单株自交收获的M1代种子测定含油量，筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：俎峰，李霞，何晓莹，李根泽，王敬乔，陈苇，董云松，罗延青，
申请(专利权)人：云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所，
类型：发明
国别省市：