本发明专利技术属农作物育种领域，公开了一种四倍体不结球白菜的有性多倍化育种方法。该育种方法是在二倍体不结球白菜抽薹期使用秋水仙素溶液处理花蕾诱导产生２ｎ雄配子；以四倍体雄性不育系为母本，以所述的秋水仙素诱导得到的含２ｎ雄配子的二倍体为父本在花期进行人工有性多倍化杂交育种，获得所述的四倍体不结球白菜。本发明专利技术首次采用四倍体不结球白菜雄性不育系×诱变产生２ｎ配子的二倍体不结球白菜的有性多倍化育种途径，获得四倍体不结球白菜新种质，与无性多倍化的同源四倍体相比具有更广泛的遗传多样性，更高的结实率。本发明专利技术新四倍体具有多倍体的巨大性、抗病性、耐寒性，品质好，还具有二倍体父本的性状。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属农作物育种领域，涉及， 专用于四倍体不结球白菜的选育。
技术介绍
自然界物种进化过程中有两条多倍化途径。一是有性多倍化，二是无性多倍化，前 者是自然界植物多倍体形成的主要途径，即通过2n配子的形成，然后参与有性交配。2n配 子的有性多倍化比无性多倍化具有更多的生物学优点，更高的发生频率，更高的杂合度。从 来自近缘二倍体的基因渗入，创造遗传多样性及得到基因杂合的多倍群体。用2n配子进行 多倍体育种，能使不同的基因型在提高了的倍性水平上相结合，为从低倍性亲本向高倍性 子代传递杂合性和有利基因组合提供了可能性，增大了杂种优势潜力，且新类型可由多倍 体遗传保存；此外，在结实性提高方面效果明显。人为操作的有性多倍化已成为植物种质创 新的重要手段。不结球白菜(Brassica campestris ssp. chinensis Makino)俗称小白菜、白菜、 青菜，我国北方称“油菜”，原产中国。是我国南方最大众化的蔬菜，在蔬菜周年供应中占有 举足轻重的地位。其天然种及各栽培种都是二倍体，即2n = 2x = 20。现有技术中有本 专利技术人在国内外首次人工诱变四倍体不结球白菜“南农矮脚黄”新品种(南京农业大学学 报，1990，13(2) :P.33 40)；利用二个四倍体自交不亲和系杂交育成四倍体杂交种“暑优 1号”(专利技术专利ZL01137325.3)；创制四倍体不结球白菜雄性不育系及保持系(专利技术专利 ZL03113283. 9)；利用四倍体不结球白菜雄性不育系和四倍体父本系生产&代杂交种(即 杂种优势最优化的杂交制种手段)可使h代杂种率达到100%。但四倍体不结球白菜资源 有限，制约了四倍体杂种优势的利用。2n配子是自然界的普遍现象，有性多倍化是自然界多倍体形成的主要途径。在马 铃薯中研究最为深入，马铃薯2n配子自然发生频率为1. 3% (屈冬玉.1988. 2n配子在马 铃薯育种中的应用.马铃薯杂志，2(2) :102-105.)，在十字花科植物中黑芥2n配子自然发 生频率为0.05% 2. 17% (孟金陵.1997.植物生殖遗传学.北京科学出版社，83-84.)， 大白菜2n配子自然发生频率为9. 17% 20. 06% (张成合，申书兴，尚爱芹，王子欣，任 清.2007.大白菜2n配子发生的遗传分析.园艺学报，27 (4) :295_296.)。关于利用秋水 仙素诱导2n配子获得多倍体的研究已有报道(赵雁，刘武林，郑思乡，肖亚琼.2006.秋水 仙素诱导郁金香有性多倍化研究.北方园艺，(6) 135-136.王世敏，郑思乡，赵雁.2008. 月季配子诱变及杂交后代种子萌发研究初报.云南农业大学学报，23 (3) =426-430.杨晓 伶，程舟，李珊，北岛宣，长谷川耕二郎.2006.秋水仙碱诱导文旦柚2n配子获得自交三倍 体.园艺学报，33 (5) =1045-1047.)。目前国内外现有技术中还没有利用秋水仙素诱导二倍 体不结球白菜产生2n雄配子，再与四倍体不结球白菜胞质雄性不育系杂交，获得新四倍体 的有性多倍化育种技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种四倍体不结球白菜的有性多 倍化育种方法。本专利技术的另一目的是提供该方法选育新型四倍体不结球白菜品种。本专利技术的目的通过如下技术方案实现一种四倍体不结球白菜的育种方法在二倍体不结球白菜抽薹期使用秋水仙素溶 液处理花蕾诱导产生2n雄配子；以四倍体雄性不育系为母本，以所述的秋水仙素诱导得到 的含2n雄配子的二倍体为父本在花期进行人工有性多倍化杂交育种，获得Fi代四倍体白 菜即为所述的四倍体不结球白菜。所述的育种方法优选包含如下步骤l)2n雄配子的诱导诱变二倍体不结球白菜产生2n花粉的秋水仙素溶液浓度为 0. 05 % (g/ml，下文同)、0. 10 %和0. 20 %，在二倍体不结球白菜抽薹期处理花蕾，每天两 次，花蕾大小2. 5 3. 5mm,采用微量注射法，每个花蕾注射5 10 y L，每隔6h处理一次， 每个浓度处理2次，以未处理植株为对照，然后套袋隔离，2n花粉特征为广椭圆形，平均长 度为165. 27微米，平均宽度为103. 72微米，染色体数为2x = 20 (而未处理的二倍体植株 产生的n花粉为椭圆形，长149. 70微米，宽76. 58微米，染色体数为x = 10)；2)人工有性多倍化杂交以四倍体雄性不育系为母本，以秋水仙素诱导含2n配子 的二倍体材料为父本，及未处理的为父本对照在花期分别进行人工蕾期授粉杂交，共配30 株，第3天重复授粉1次。夏初收获&四倍体种子。其中，所述的秋水仙素溶液处理花蕾的时间为春天二倍体不结球白菜抽薹期早晨 8:00-9:00和下午2:00-3:00，处理温度分别为20°C _25°C，和不低于18°C。所述的经秋水仙素诱变2n花粉及有性多倍化杂交获得的四倍体不结球白菜&为 四月白春化型，株型直立束腰，株高28 31厘米，开展度28 34厘米，叶片近圆形，黄绿 色、叶柄白色、扁平，单株重0. 5 0. 6千克，与二倍体对照父本相比表现出巨大性，植 株生长势强，叶片近圆形，叶片皱缩，叶脉清晰，菜头粗、单株质量、株高、开展度、叶片数、 叶片宽、十片叶总质量、叶片长、叶柄质量、叶柄长、叶柄宽、十片叶总厚度和叶柄厚比二倍 体分别增加 33. 81 %U16. 95%,55. 68%,41. 54%,46. 15%、13. 43%,32. 18%、19. 8115. 91%,87. 24%,27. 55%U29. 79%和97. 72%，花瓣颜色加深，形状变圆，长和宽分别增 加82. 61 %和103. 28%，气孔长和宽分别增加93. 95%和71. 07%，角果长、横宽、和喙长分 别增加45. 33%,63. 33%、和132. 14%，但气孔密度减少49. 58%,以上形状差异达极显著 水平；经细胞学鉴定，该有性多倍化四倍体其体细胞染色体数为2n = 4x = 40，而二倍体父 本体细胞染色体数为2n = 2x = 20。所述的四倍体雄性不育系优选按照中国专利ZL03113283. 9制备的四倍体雄性不育系。所述的二倍体不结球白菜优选二倍体不结球白菜“亮白叶”(中国农业科学院蔬菜 花卉研究所主编，中国蔬菜品种志(上卷)，北京2001中国农业出版社，353页)。一种利用本专利技术所述的育种方法获得的四倍体不结球白菜品种，由该品种的四倍 体不结球白菜为四月白春化型，株型直立束腰，株高28 31厘米，开展度28 34厘米， 叶片近圆形，黄绿色、叶柄白色、扁平，单株重0. 5 0. 6千克，与二倍体对照父本相比表现出巨大性，本专利技术四倍体不结球白菜植株生长势强，叶片近圆形，叶片皱缩，叶脉清晰，菜 头粗、单株质量、株高、开展度、叶片数、叶片宽、十片叶总质量、叶片长、叶柄质量、叶柄长、 叶柄宽、十片叶总厚度和叶柄厚比二倍体分别增加33. 81%U16. 95%,55. 68%,41. 54%, 46. 15 %U3. 43 %,32. 18 %U9. 81 %U5. 91 %,87. 24 %,27. 55 % ,129. 79 % 和 97. 12%, 花瓣颜色加深本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四倍体不结球白菜的育种方法，其特征在于：在二倍体不结球白菜抽薹期使用秋水仙素溶液处理花蕾诱导产生２ｎ雄配子；以四倍体雄性不育系为母本，以所述的秋水仙素诱导得到的含２ｎ雄配子的二倍体为父本在花期进行人工有性多倍化杂交育种，获得Ｆ１代四倍体白菜即为所述的四倍体不结球白菜。
【技术特征摘要】
一种四倍体不结球白菜的育种方法，其特征在于在二倍体不结球白菜抽薹期使用秋水仙素溶液处理花蕾诱导产生2n雄配子；以四倍体雄性不育系为母本，以所述的秋水仙素诱导得到的含2n雄配子的二倍体为父本在花期进行人工有性多倍化杂交育种，获得F1代四倍体白菜即为所述的四倍体不结球白菜。2.根据权利要求1所述的四倍体不结球白菜的育种方法，其特征在于所述的方法具体 包含如下步骤1)2n雄配子的诱导诱变二倍体不结球白菜产生2n花粉的秋水仙素溶液浓度为 0. 05 % (g/ml，下文同)、0. 10 %和0. 20 %，在二倍体不结球白菜抽薹期处理花蕾，每天两 次，花蕾大小2. 5 3. 5mm,采用微量注射法，每个花蕾注射5 10 y L，每隔6h处理一次， 每个浓度处理2次，以未处理植株为对照，然后套袋隔离，2n花粉特征为广椭圆形，平均长 度为165. 27微米，平均宽度为103. 72微米，染色体数为2x = 20 ；2)人工有性多倍化杂交以四倍体雄性不育系为母本，以秋水仙素诱导含2n配子的二 倍体为父本，及未处理的为父本对照在花期分别进行人工蕾期杂交，共配30株，第3天重复 授粉1次，夏初收获&四倍体种子。3.根据权利要求2所述的四倍体不结球白菜的育种方法，其特征在于所述的秋水仙素 溶液处理花蕾的时间为春天二倍体不结球白菜抽薹期早晨8:00-9:00和下午2:00-3:00， 处理温度分别为20°C -25°C，和不低于18°C。4.根据权利要求1或2所述的四倍体不结球白菜的育种方法，其特征在于所述的经 秋水仙素诱变2n花粉及有性多倍化杂交获得的四倍体不结球白菜&为四月白春化型，株 型直立束腰，株高28 31厘米，开展度28 34厘米，叶片近圆形，黄绿色、叶柄白色、扁 平，单株重0. 5 0. 6千克，与二倍体对照父本相比表现出巨大性，F1植株生长势强，叶片 近圆形，叶片皱缩，叶脉清晰，菜头粗、单株质量、株高、开展度、叶片数、叶片宽、十片叶总质 量、叶片长、叶柄质量、叶柄长、叶柄宽、十片叶总厚度和叶柄厚比二倍体分别增加33. 81%, 116. 95 %,55. 68 %Al. 54 % A6. 15 %A3....
【专利技术属性】
技术研发人员：张蜀宁，李英，侯喜林，钟程，于旭红，李式军，刘惠吉，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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