[发明专利]一种核质互作雄性不育系的育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种杂交作物的育种方法，尤其涉及一种核质互作雄性不育系系统以不育细胞质为选择背景的杂交作物雄性不育系的育种方法。

背景技术

人们早已发现杂种的自花授粉植物具有包括许多优良性状的杂种优势。雄性不育系由于可免除人工去雄、节约人力、降低种子成本、保证种子纯度，从而在育种领域得到广泛的重视。降低杂交种子制种成本，提高配组自由度，提高杂种优势水平，选育出生产上要求的各类型优良杂交组合是农作物杂种优势利用的发展趋势。

以细胞核质互作雄性不育系为基础的三系法是利用杂种优势的有效途径。三系法杂种优势的缺点是可利用的亲本有限。以水稻(Oryza sativa L.)为例，常规籼稻品种中，野败保持系频率低于0.1%。目前可利用的优良的水稻核质互作型雄性不育系有限，不育系间遗传差异小，类型相似。难以将存在于各种水稻核质互作型雄性不育系中的优良性状综合在一起，导致现有优良杂交水稻组合的产量，适应性、抗病虫性、稻米品质等不能满足各地对水稻生产的不同要求。高产优质的杂交粳稻组合和适合长江流域作双季早稻的早中熟组合较缺乏。

在自然界中核质互作雄性不育类型非常丰富，植物进化过程中由于生殖隔离等原因，种间，亚种间，甚至品种间杂交等都能产生细胞核质互作雄性不育。细胞质的提供亲本和细胞核的提供亲本遗传距离大的不育细胞质，易找到完全不育保持系，但一般难以恢复，配组欠自由。细胞质的提供亲本和细胞核的提供亲本遗传距离小的不育细胞质，它们的不育系大多败育不彻底，难找到保持系。一般来说，一个水稻优良核质互作型雄性不育系要求不育性稳定，败育彻底，受环境条件影响小，花粉不育度＞99.5％； 性状指标上体现在开花习性良好, 柱头大而外露, 张颖角度大、时间长，花时集中；一般配合力强； 株叶型好，抗性和米质好。

实践中一些不育细胞质源在现有作物品种中难以测到完全保持系，因此没能得到利用，主要原因并不是细胞质不育基因败育不彻底，而是细胞核基因中的微效可育基因难以排除。如普通小麦种内胞质互作产生的一些不育系，如普里美比不育细胞质，它们一般更易恢复, 配组更自由，但败育很难彻底。生产中，由于波利马不育系败育不彻底，导致杂交油菜的纯度较低，影响杂交油菜的产量。目前还没有比较有效的育种方法来排除亲本中的微效可育基因。细胞质雄性不育系选育的常规技术是将保持系细胞核置换到不育细胞质中，先育成保持系后再由其转育不育系。在杂交选育雄性不育系的保持系时，一般是利用某保持系与另一亲本杂交，在杂种后代中选择单株与不育系测交，如果它们的测交F₁不育，则选留该单株作为今后保持系的测试株系。这种做法在实践中的结果是不准确的。由于杂交后代单株及其与不育系的测交后代群体是分离的，微效可育基因也是分离的。由此判断一个杂交后代单株是否为保持株系不会准确。理论上，只有当一个稳定的品系的细胞核完全被代换到不育细胞质中，才能准确了解这个品系是否为保持系以及开花习性是否优良。因此，在育种实践中鉴定杂交后代单株的不育保持能力和开花习性事先没有预见性，容易造成最后获得的不育系其败育欠彻底或开花习性不良。当微效可育基因较多时，选育的效率很低。只有稳定的品系在完全代换原母本细胞核后,才能准确知道通过多年杂交育成的品系是否具有完全不育的保持能力。所以不育系选育的周期相当长、难度大、预见性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种核质互作雄性不育系的育种方法，利用本发明方法，可以有效排除微效恢复基因，提高不育系异交能力，提高雄性不育系育种效率；并且可以从难以败育彻底的不育细胞质源中，选育出完全保持系，拓宽核质互作雄性不育资源的利用范围，扩大雄性不育系恢复谱。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种核质互作雄性不育系的育种方法，包括以下步骤：

（1）通过杂交、回交、复交、花培等，获得农艺性状优良，异交习性好的符合选育目标的细胞质雄性不育株；

（2）利用所述步骤（1）所得细胞质雄性不育株，与具有恢复基因的品系进行杂交，获得杂交种子；