[发明专利]应用抗除草剂突变性状提高杂交油菜种植纯度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用抗除草剂突变性状提高杂交油菜种植纯度的方法，属于植物育种方法。具体涉及抗除草剂性状的转育、抗性恢复系筛选、抗性组合制种生产和杂交种种植纯度鉴定等方法。

背景技术

利用杂种优势可大幅度提高油菜产量。油菜杂种优势利用成功与否取决于两个重要条件，一是要有合适的遗传交配系统，二是具备高效经济的杂种制种技术。目前我国杂交油菜生产上应用的遗传交配系统主要有两类，细胞质雄性不育系统和细胞核雄性不育系统。前者因不育细胞质对低温敏感，早期花朵会产生微量花粉，从而影响制种纯度，有些年份会给油菜生产带来不利影响，造成严重后果。后者因不育系繁殖或制种过程中必须拔除可育株，增加了杂种生产的难度和成本，而且人工去除技术要求高，难免有遗漏。杂种纯度是制约杂交油菜增产潜力的重要因素，试验表明杂交种纯度每下降一个百分点，产量水平下降1%左右，提高杂交油菜的制种纯度，最大限度地发挥其产量水平，一直是油菜育种工作者努力的目标之一。

应用形态标记性状区分真假杂种，通过苗床间苗、定苗和移栽时甄别可有效提高杂交油菜的种植纯度。如宁杂花叶是江苏省农业科学院经济作物研究所选育的我国第一个具有花叶标记性状的双低杂交油菜新组合，田间种植纯度试验表明，去除杂株后，花叶杂交油菜的田间种植纯度达到95.54%。可见，利用标记性状是提高细胞质雄性不育“三系”杂种纯度的有效措施。抗除草剂基因的开发、应用成功，为克服细胞质雄性不育系统的缺点提供了崭新途经。如将EPSPS基因导入油菜细胞质雄性不育恢复系中，应用具有抗草甘膦除草剂性状的恢复系生产的杂交种，F₁真杂种具有抗草甘膦特性，而胞质不育系的微量花粉自交株以及其它外来花粉污染株和各种机械混杂植株均不具有抗性，在油菜苗期喷施草甘膦可将各种类型的假杂种一次性全部杀死去除，为区分真假杂种提供了简便、高效的鉴别方法，可大大提高杂交油菜的制种效率和种植纯度。但我国转基因抗除草剂油菜尚未获准商业化种植，主要有以下两个原因：首先，转基因作物进入商业化生产必须要通过严格的安全性评价，油菜为常异花授粉作物，花粉传播以风媒和虫媒为主，抗除草剂基因可能会通过花粉漂移将抗性基因转移到油菜可交配的近缘植物上并使其获得抗性，油菜是需要特别关注的作物之一。其次，到目前为止国内关于转基因抗除草剂油菜的研究材料基本都来自国外，抗性基因受国际知识产权保护，一旦商业化种植，要向专利拥有者交纳昂贵的专利费，这将大幅度提高油菜生产成本。2004年,我们在油菜和大豆多年轮作的试验田中发现了自然突变的抗咪唑啉酮类除草剂的油菜新种质M9，经多年试验鉴定, 该突变体抗性性状稳定、抗性效应明显，抗咪唑啉酮类除草剂咪唑乙烟酸的浓度是咪唑乙烟酸有效杀草浓度的2倍以上,具有实用价值。遗传研究表明，该突变体的咪唑啉酮抗性为显性性状, 由1对核基因控制, 抗性基因在F₂和BC₁群体中遵循孟德尔遗传规律, 应用杂交、回交等常规育种方法就可将抗性基因导入目标品种, 为选育具有自主知识产权且不受转基因油菜环境释放条件限制的抗除草剂油菜新品种奠定了基础。

本发明应用江苏省农业科学院经济作物研究所发现的抗咪唑啉酮类除草剂天然突变体材料M9，将抗性性状转育到细胞质雄性不育恢复系中，利用抗咪唑啉酮类除草剂恢复系选育的杂交种，为非转基因品种，不受环境释放限制，且具有自主知识产权，可直接应用于大面积生产。

发明内容

技术问题

本发明能够弥补已有专利或技术的不足，提供了一种提高细胞质雄性不育杂交种种植纯度的方法。

技术方案

一种应用抗除草剂突变性状提高杂交油菜种植纯度的方法，包括步骤：

A、抗性性状转育：以抗咪唑啉酮天然突变材料为父本，细胞质雄性不育恢复系为母本，配制杂交组合；对杂交F₁代进行小孢子苗培养，获得DH群体；苗期喷施咪唑啉酮类除草剂咪唑乙烟酸，有效剂量为90ga.i./hm²，筛选抗性植株，将抗咪唑啉酮性状转育到细胞质雄性不育恢复系中，获得转育的具有抗咪唑啉酮性状的后代株系；

B、抗性组合选配：以细胞质雄性不育系为母本，对转育的具有抗咪唑啉酮性状的后代株系进行测交，选配恢复率达到100%且具有抗性性状的恢复系；高产组合配制生产杂交种，获得具有咪唑啉酮抗性的杂种F₁；