[发明专利]一种胡萝卜雄性不育保持系的更新方法

说明书

技术领域

本发明属于胡萝卜杂种优势利用技术领域，涉及一种胡萝卜雄性不育保持系的更新方法。

背景技术

胡萝卜(Daucus carota L.)为伞形花科胡萝卜属二年生草本植物，是目前唯一比较容易大量获得维生素A源的蔬菜作物。全世界胡萝卜年贸易流通量约在150万吨，贸易量在蔬菜作物中位居前列。据联合国粮农组织(FAO)统计，目前全世界胡萝卜栽培总面积为109.92万hm²，其中我国达45.3万hm²，占世界栽培面积的42.0％；我国胡萝卜出口量和出口金额分别为39.0万吨和1.04亿美元，已成为世界胡萝卜第一生产国和主要出口国。以往日本、韩国的进口胡萝卜以美国产品为主，但近年来随着一代杂种胡萝卜的引进栽培开发成功，中国产胡萝卜占居了该市场的主要份额。在目前的生产力水平条件下，胡萝卜出口具有重要的经济地位，也是近期优势发展项目。我国虽然是胡萝卜栽培大国，但育种严重滞后。目前我国胡萝卜F₁种子市场尚无国产主导品种，国内胡萝卜F₁种子市场大部分被法国利马格兰(GROUPE LIMAGRAIN)、荷兰BEJO SEED、日本SAKADA、MARUTANE及TAKII等种苗公司所垄断。为使我国胡萝卜种源不再受外国种苗界的垄断性控制，在国产化种业上稳步发展，育成能和进口品种相抗衡的国产一代杂种是唯一出路。

胡萝卜为异花授粉作物，由于花器官很小，难以开展常规人工杂交育种。理想的胡萝卜雄性不育(CGMS)三系杂交制种的过程至少需要雄性不育A、B对配制及C系的选择、F₁生产力测定过程。从田间的不育株的发现开始、进行两代测交(4年)确定B系。再回交取低回交次数5代，这样14年才能培育出一组雄性不育A、B对。正常的父本系(C系)的选择自交三代后小群体混合采种1～2代便可进入F₁生产力测定。这样C系的选择需8～10年。在雄性不育A、B对的配对与C系的选择同步进行情况下，从测F₁生产力至F₁种子的大量生产还需6年。因此从田间的不育株的发现到F₁的生产整整需要20年。对其20年后F₁的商品性是否能进入市场也是一个未知数。在雄性不育三系材料中，最核心的是保持系，这是由于经过几代回交后不育系成为保持系的同核异质系，保持系决定了不育系的性状，最终决定了一代杂种的性状。所以，保持系的更新换代技术是胡萝卜雄性不育三系杂交制种的核心技术，其优劣决定了一代杂种的生产力和市场竞争力。我国有上千年的胡萝卜栽培史，有大量的(N)MS__基因型常规材料，但其经济性状远不能满足当前生产力发展需求，只能是原始材料，并不能作为当今的育种材料。用我国原始的(N)MS__基因型材料直接回交不育株、转育不育系的传统技术配出的雄性不育A、B对在国际化市场面前不具使用价值，已不再适用于目前开放的国内市场需要。培育优良性状的(N)msms是目前胡萝卜品种更新换代的核心技术。只有优良的B系材料才能配置出优良的A、B对。本发明通过技术创新用优良F₁的自交系(S)MS__材料代换经典保持系(N)msms核基因，创造新的保持系(N)msms材料，进一步育成新的不育系(S)msms，从而提高胡萝卜雄性不育三系F₁育种的核心竞争力。

发明内容

针对传统的回交方法转育不育系，其经济性状难以保证的缺陷，本发明根据质核互作型不育性遗传的理论，发明了一种用性状表现优良F₁多代自交获得的自交系(S)MS__为父本与经典保持系杂交，然后再用自交系(S)MS__作为轮回亲本进行3代以上回交，完成经典保持系的核基因代换更新，最后从(N)MSMS、(N)MSms和(N)msms的混合群体中鉴定出保持系(N)msms(即是新育成的保持系材料)的方法。选育程序和步骤如下：

第一步，优良F₁经5代自交选择，分离得到育性内涵为(S)MS__的纯系。

第二步，用得到的(S)MS__与经典保持系(N)msms杂交，然后以(S)MS__为轮回亲本，进行3～4代回交，完成核基因代换更新。得到育性内涵为(N)MSMS、(N)MSms和(N)msms的群体。

第三步，育性内涵为(N)MSMS、(N)MSms和(N)msms的个体分别与经典不育系(S)msms杂交，然后鉴定杂交后代的育性表现，选出杂交后代雄性不育的组合，其花粉提供者即为更新后的保持系(N)msms。