[发明专利]小松菜Ogura胞质雄性不育系的转育

说明书

一、技术领域

本发明属农业种植业作物遗传育种领域。

二、背景技术

小松菜是十字花科芸薹属白菜亚种普通白菜的一个变种。原产中国，十九世纪七十年代传入日本，二十世纪九十年代由日本客商引入我国栽培和加工。由于其含钙较高，小松菜有高钙蔬菜之称。在日本市场，小松菜经常供不应求，深受日本消费者青睐。出口速冻小松菜的前景十分看好，我国许多省市对日本小松菜进行了大面积引种栽培。小松菜成为我国出口日本的主要蔬菜品种之一。然而，目前我国小松菜种子需要依赖于从日本进口，价格昂贵，有时种子供不应求，困扰着我国一些出口加工企业，成为制约我国出口创汇蔬菜持续发展的瓶颈。小松菜的育种研究以国外最早、也最深入。在我国尚停留在外部形态的农艺性状鉴定，适宜种植的品种筛选，栽培模式的研究上。

雄性不育是高等植物中普遍存在的一种现象。十字花科芸薹属作物杂种优势明显，采用自交不亲和系和雄性不育系制种是此属作物利用杂种优势的主要途径。与自交不亲和系相比，利用雄性不育系配制杂交组合，可以克服人工蕾期授粉繁殖亲本成本高、长期连续自交生活力易衰退、杂交率易受留种环境制约等缺陷。在简化杂种优势育种上具有重要意义，为国内众多育种工作者所重视。与核不育相比，胞质型不育具有转育简单、不育性容易保持的优点。Ogura不育源是由日本人小仓于1968年在鹿儿岛萝卜品种田里发现的不育株经选育而成。经大量试验证明，其不育性由细胞质基因和2对隐性细胞核基因共同控制。其特点是雄蕊完全退化呈小花瓣或条状，无雄蕊，无花粉，雌蕊外形基本正常，不育率、不育度均为100％。但该不育源存在苗期遇低温植株黄化、花器蜜腺退化等缺陷。前人的研究结果一致表明：不同的转育材料间后代缺绿症状和结实性存在差异。自上世纪80年代初，我国引进Ogura萝卜胞质雄性不育系以来，通过采用原生质体非对称融合，杂交，多代回交转育等技术改良，现已成功育成花椰菜、白菜、甘蓝、紫菜薹等低温植株不黄化、蜜腺发育较好的胞质雄性不育系，但转育成小松菜Ogura胞质雄性不育系未见报道。

本发明可应用于培育具有自主知识产权、经济性状好、适宜加工的小松菜新品种，对满足国际市场需求，出口创汇，减少对进口品种的依赖度，提高进口优质品种的国内自给能力，增强我国蔬菜产业的市场竞争力具有重大而深远的现实意义。

三、发明内容

2003午春，我们以青梗白菜‘矮抗青’的优良Ogura胞质雄性不育系Ogu28-4-13-2与小松菜稳定自交系NL-5-4-16杂交，并以NL-5-4-16为回交父本连续6代回交转育成小松菜Ogura源胞质雄性不育系OguNL10-23-17-5-50-11。该不育系叶色深绿，对霜霉病田间抗病性强，苗期低温植株不黄化，蜜腺发达，雄蕊呈小花瓣状，无雄蕊，无花粉，不育率、不育度均为100％，不育性稳定，配合力强，所配组合表现好，是优良的雄性不育系。

四、附图说明

以白菜Ogura胞质雄性不育系Ogu28-4-13-2为不育源转育成小松菜胞质雄性不育系OguNL10-23-17-5-50-11的选育经过如图1所示。

五、具体实施方式

2003年4月，以青梗白菜‘矮抗青’的优良胞质雄性不育系(代号Ogu28-4-13-2)为母本，以小松菜的稳定自交系(代号NL-5-4-16)为父本，进行杂交获得变种间杂交种F₁(OguNL10)，收获的F₁种子于2003年10月播种于我院试验基地，在子叶期选择子叶黄化轻的植株做好标记，在苗期选择黄化程度相对轻的植株定植于大田。利用冬季低温，特别是寒潮过后的低温天气，选择黄化程度轻的植株做好标记，作为春季重点转育单株。2004年3月下旬，从白菜和小松菜杂交种定植田中，选择生长势强、叶色深绿、不黄化、蜜腺发达、柱头发育良好、雄蕊无花粉的优良单株，同时，剔除病株、抽薹早的植株，以小松菜的稳定自交系(代号NL-5-4-16)为父本回交，单株留种，获得5份回交一代种子。回交一代种子于2004年10月按株系播种，分株系圃栽种。在植株生长发育期间，调查各株系植物学性状、抗病能力、变异及分离情况。对低温寒潮过后，植株黄化程度轻的植株做好标记，作为春季重点转育单株。2005年3月，按照选育目标，结合各植株的叶型，选择了54个单株，并在抽薹期，再次淘汰抽薹早的植株，最后保留30个单株以小松菜的稳定自交系(代号NL-5-4-16)为父本回交，获得OguNL10-23等30份回交2代种子(株系)。2005年10月将30份BC₂种子按株系播种于我院高新农业技术实验园区内。按照形态、抗性、产量等性状选育目标，结合各株系植株的性状表现，选择其中表现较好的8个株系。在该8个株系中根据各植株的表现，选择优良单株。2006年3月，在抽薹期淘汰抽薹相对较早的4个株系，对剩余的4个株系内选留的植株同样淘汰抽薹较早的植株，然后对入选植株中，选择蜜腺发育较好的20个植株以NL-5-4-16为父本进行回交转育，获得20份BC₃种子。2006年10月，对20份BC₃种子按株系播种，分株系圃栽种。调查各株系植物学性状、观察一致性，发现20个BC₃株系中有2个株系表现植株生长势强，比较整齐，苗期低温不黄化，蜜腺发达，无花粉。2007年3月，从这2个BC₃中选择10株优良单株，以NL-5-4-16为父本进行回交转育，获得10份BC₄种子。2007年10月，对10份BC₄种子按株系播种，分株系圃栽种。进行苗期低温黄化性状鉴定，均未发现黄化植株。调查各株系植物学性状，发现除OguNL10-23-17-5的株系，其余株系仍有较大幅度的分离，且相对优良的植株其性状远不及OguNL10-23-17-5的后代，均予以淘汰。2008年3月，从OguNL10-23-17-5的后代中选择5个优良单株，以NL-5-4-16为父本进行回交转育，获得5份BC₅种子。2008年10月，对5份BC₅种子按株系播种，分株系圃栽种。调查各株系植物学性状、观察一致性。在5个株系中OguNL10-23-17-5-50表现优良，系内株间基本一致。2009年3月从OguNL10-23-17-5-50中选择20个优良植株，以NL-5-4-16为父本进行回交转育，混合收种(代号OguNL10-23-17-5-50-11)。2009年10月，对混合留种的BC₆植物学性状、一致性观察，发现株间基本一直，并且与OguNL10-23-17-5-50基本一直，不育系育成。同期，以OguNL10-23-17-5-50-11为母本与其他小松菜品种杂交，试配新组合10个，进行品种比较试验，发现OguNL10-23-17-5-50-11配合力强，所配组合表现好，是优良的雄性不育系。