[发明专利]芹菜细胞质雄性不育系选育及其杂交制种的方法

说明书

背景技术

芹菜是伞形科旱芹属二年生蔬菜，含有丰富的蛋白质、维生素、矿质元素等营养成分，还具有降压、降脂、利尿、健胃、防癌等多种保健功效。芹菜原产于地中海沿岸地区，汉代开始在我国进行人工栽培，发展到现在，已经成为我国非常重要的蔬菜作物之一。芹菜在许多欧美国家目前栽培也比较普遍。不过，在长期的芹菜生产中人们只能使用常规品种，而没有杂交种，其主要原因是由于芹菜种株花小量大、花期分散，无法进行严格人工去雄，难以实现人工杂交制种。

利用雄性不育系进行杂交制种现在已成为许多农作物新品种选育的重要途径。有关芹菜雄性不育系的研究报道目前还很少，文献检索到的只有两例，一例是美国加州大学Quiros等人1986年报道的世界上首例芹菜雄性不育材料，由于这一材料为野生类型，而且结籽能力较差，其育种价值不太大，至今没有真正应用于芹菜育种。另外一例就是本发明申请人最近发表的一个农艺性状优良，结籽性能正常的雄性不育材料，其不育性由核隐性基因控制，在此基础之上选育出世界首例芹菜雄性不育两用系，并于2005年申报了发明专利“利用雄性不育两用系选育芹菜杂交种的方法”，申请号为200510013213.9，该专利公开的技术方案是利用雄性不育两用系中的不育株为母本配制杂交组合，开花之初及时识别并拔除两用系中的可育株，授粉结束后再拔除父本植株，最后从母本株上采收的种子，即为100％纯度的杂交种。应用该发明已育成两个芹菜一代杂种品种“津奇1号”和“津奇2号”。不过随着育种实践的不断深入，本发明人发现200510013213.9中存在着明显的不足之处：一是在杂交制种时必须在开花初期根据以往经验进行不育株和可育株的识别，这就增加了技术难度，限制了该技术的应用推广范围；二是必须根据育性识别结果，及时将所有可育株拔除，这就需要投入较多的人工成本；三是如果可育株拔除不及时、不彻底，就会影响母父本之间的杂交率，降低杂交种的纯度。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术难度大，杂交制种规模受限制等的不足，而提供一种芹菜细胞质雄性不育系选育及其杂交制种的方法，该方法选育出的细胞质雄性不育系遗传稳定，配合力高，杂交制种程序简单，成本低，杂交种质量好，可用于大规模芹菜杂交制种生产。为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种芹菜细胞质雄性不育系的选育方法，其特征在于以西芹材料“021542”为母本，以叶芹材料“022047”为父本，通过人工控制杂交得到F1，从F1群体中选择花药瘦瘪，颜色暗淡的雄性不育株为细胞质雄性不育源，经过与西芹“021542”的五代回交，获得遗传稳定的芹菜细胞质雄性不育系“0863A”；该不育系的不育株率和不育度均达到为100％；与之相应的回交父本即为保持系“0863B”。

本发明新育成的芹菜细胞质雄性不育系在田间的鉴定标准为：这个不育系的所有种株开花后都表现为花药瘦瘪，颜色暗淡，花丝短，始终没有开裂散粉过程；不育株率和不育度均达到100％，而且不育性稳定。

本发明所述的芹菜细胞质雄性不育繁制杂交种的方法，它是首先将不育系“0863A”和保持系“0863B”同时播种，并以2∶1的比例隔行定植在具有严格隔离条件的同一地块，扩繁得到不育系“0863A”和保持系“0863B”原种；然后再按照预先制定好的育种计划，将不育系“0863A”原种与选配好的相应父本系原种以3∶1的比例隔行定植在具有良好隔离条件的杂交制种田内，授粉结束后将父本株彻底拔除，待种子黄熟后，从不育系植株上采收的种子即为所需要的一代杂交种。

本发明更加详细的芹菜细胞质雄性不育系选育方法及其杂交制种的方法如下：

一、芹菜细胞质雄性不育系的选育方法

1、以引自美国的西芹材料“021542”(Apium graveolens var.dule)为母本，以引自越南的叶芹材料“022047”(Apium graveolens var.secalium)为父本，进行人工控制杂交(Honma，S.A method for celery hybridization.Proc.Am.Soc.Hort.Sci.1959，73：345～348)，得到F1种子。

2、秋季播种F1种子，转年在F1进入开花期以后，观察鉴定每个种株的花器特性，从中选择整个种株上所有开放小花花药瘦瘪、颜色暗淡、花丝短、始终没有开裂散粉过程、能够表现出典型雄性不育性的种株，以这样的雄性不育株为母本，采集西芹材料“021542”的花粉进行人工辅助授粉，得到回交一代BC1。