[发明专利]一种洋葱雄性不育保持系的选育方法

说明书

技术领域

本发明属于洋葱杂种优势利用技术领域，涉及一种洋葱雄性不育保持系的选育方法。

背景技术

我国是世界上的洋葱生产大国，也是洋葱出口大国，但育种落后。目前我国尚无自己培育的F₁代品种，种植的F₁代品种均从国外进口，每公顷种子成本在6000-9000元，占生产总成本的40-60％。鉴于我国洋葱生产效益低的现状，开展洋葱F₁代杂交种选育研究是提高我国洋葱生产力的前提条件。洋葱F₁代育种的主要途径是利用核质互作型雄性不育的三系法，既要同时具备不育系、保持系和恢复系。通过保持系与不育系杂交，不育系得以繁殖并保持不育性状；通过不育系与恢复系杂交获得杂交种子，其杂种优势的强弱直接取决于不育系和恢复系的情况，即只有选育出优良的不育系和优良的恢复系，才能培育出优良的杂种一代。因此，开展洋葱F₁代育种，必须从最基础的育种材料选育着手，“三系”选育的技术问题首先需要取得突破。在洋葱“三系”选育中，雄性不育系可以通过杂种一代的分离或商业渠道从国外直接引进等途径获得，而且其性状决定于保持系，所以保持系和恢复系的选育技术成为洋葱F₁代育种的关键。

在洋葱“三系”育种实践中，恢复系的选育比保持系选育难度要低，不是杂种一代种子生产中的制约因素。因为洋葱是二年生作物，生产上主要是利用营养体生长期的鳞茎，无需再获得种子，所以不存在杂种一代育性恢复的问题，只需测定其杂种优势，不必选育专门的恢复系。只要能为不育系提供可育花粉，不管育性恢复的基因型如何，是纯合体还是杂合体均可作为选育恢复系的材料。因此，按照通常选育程序，从绝大多数品种或品系中可以选育出配合力高、性状优良的恢复系。

另一方面，不育系(Smsms)综合形状的提高较复杂，难度较大。因为不育系的繁殖需要用基因型为Nmsms的保持系与其反复回交，几代之后不育系的核遗传物质几乎被保持系的核所取代，不育系变成了保持系的相似系。因此，不育系的性状优劣取决于保持系。只有保持系性状优良，才能有优良的不育系，最终才能配制出优良的杂种一代。目前，如何选育出性状优良的保持系(Nmsms)是洋葱杂种一代品种更新换代的核心技术。

洋葱的育种实践表明，不育系易得，保持系难寻。因为自然环境状态下洋葱带有正常可育的基因型NMsMs，只有核基因发生隐性突变，即Ms突变为ms，核恢复基因为杂合的个体 NMsms再通过自交才能够得到隐性纯合的基因型Nmsms，这样的个体对不育性才有保持功能，也就是要育成的保持系。然而此类失去育性恢复功能的核基因突变频率是很低的，而且即使发生了突变并自交后纯合，由于质核互作的雄性育性控制机制，表型育性依然正常，需要与不育体个杂交，从其后代的育性分离表现才能检测出发生突变的个体(NMsms或Nmsms)，所以这样通过杂交进行鉴定的工作是十分繁重的。关于洋葱保持系的选育，不管不育系的来源如何，通常采用与不育材料回交转育的方法来筛选保持系。即以雄性不育株为母本，当地优良品种为父本，进行成对杂交。要想得到一个基因型为(Nmsms)的保持系，每年需要配制数百个、甚至上千个组合从中筛选保持系。这样做的结果是，不仅配制的组合数量过多，工作量过大，需要大量的人力和物力；更为重要的是即使筛选到了具有保持能力的植株，其经济性状多数情况下也很难符合育种的要求。所以，洋葱“三系”育种实践中期待能研究出一套选育保持系的有效方法，该方法应该在选育保持系的基因型(Nmsms)上是完全可预见的，无需进行大量的成对杂交筛选不育核基因，因而可以大大缩小杂交组合规模，降低育种成本；同时，又能在决定基础材料时允许预先进行严格选择，对选育保持系的经济性状在方向上是可控的，因而能够克服以往选育方法的盲目性，提高育种效率。

发明内容