[发明专利]大葱核胞质雄性不育三系制种方法

说明书

本发明涉及大葱细胞核基因和细胞质基因工作控制的雄性不育系的选育及杂种优势利用领域。

关于大葱雄性不育系的选育及杂种优势利用，在国内外迄今尚未见有实际应用的报导。大葱实现雄性不育系三系配套杂交制种的技术，是我国继水稻、高梁、油菜、萝卜等少数几项作物之后，又一次的重大突破。它比之其他作物用人工去雄、化学去雄、自交不亲和系的蕾期强制自交授粉、两用系的标志去杂等制种技术要先进得多。大葱是异花授粉作物，雌雄花器同株同穗同小花，而且密集。以往只有常规的集团混合授粉繁种法，存在的问题是集团内某些隐性不良性状的花粉广泛传播，不可避免的“遗传漂移”发生作用，造成长期以来农家品种的种性混杂变异和退化，这也正是大葱生产上杂乱差状况一直未能改观的症结所在。

本发明的目的就是针对上述大葱常规集团混繁法存在的问题，采用雄性不育系、保持系和父本系三系配套的制种技术，配制出杂交优势明显的杂交种用于生产。

该大葱核细胞雄性不育三系制种方法，包括用难性不育系4947A与保持系4947B测交四代产生不育系，再用不育系与父本系5523C配制杂交种。

(1)雄性不育系和保持系的选育过程如下：以获得的原始不育株为母本，可育株4947为父本进行成对测交，并连续回交3代；同时每一父本株自交保留，直至不育株行后代达到全不育，父本株行后代达到全可育，则不育株行即为雄性不育系4947A，父本株行即为保持系4947B。

保持系还可在雄性不育株行内有育性分离的后代中，采用可育株与不育株成对兄妹交，后代可育与不育的分离为1∶1，其中可育株自交，其可育与不育的分离为3∶1，对其中可育性稳定不再分离的株行进行选育，即可育成保持系。

(2)作为第三系的父本系是采用不同品种具有大八叉品种类型的自交系5523C。另外，父本系的选育还可采用其它保持系，或利用雄性不育系内分离的可育株自交后代中育性不再分离的株系与雄性不育系测交，通过配合力测定和杂种优势分析后，对表现杂种优势显著者进行选育而育成的。

(3)采用不育系与保持系测交繁殖不育系，再用不育系与父本系杂交，生产杂交种F。

本发明的优点及积极效果：

(一)杂交制种产量高：1989～1992年三年间，用不育系4947A与父本系5523C配制杂交种子，平均亩产60公斤，比常规集团混合繁种法增产30～50％。

(二)杂种优势增产显著：1989～1992年三年间(4947A×5523C)F₁比对照种(大梧桐二九系)分别增产53.3％、50.5％和59％，增产幅度大，经济效益显著，具体见表2。

(三)成本低，用工少：杂交制种，方法简便，一次播种，每亩用量0.5公斤，每亩投资约20元，一次定苗，每亩留苗40000株左右，毋需用工移栽。而用常规集团混合繁种法，要精选种株，每亩栽25000株，每株重0.4公斤，按每公斤0.4元计算需投资4000元。仅此一项，还不算用工开沟移栽，常规繁种比杂交制种成本要高出200倍。

(四)种性稳定，纯度高：以往常规集团混繁法选用的采种毋株是农家品种杂合性混合的群体，种性不稳定，纯度最高80％；而杂交种是用遗传性稳定、纯度高的三系亲本配制的。种植杂交一代种，生长势强，植株整齐，纯度达100％。

(五)减少公害，市场欢迎；由于杂交种抗逆性强，病虫害轻微，施用农药的数量和次数，只有常规采种圆的20％，大大减少了污染公害。加上杂交种商品率100％，棵大、白长、质细，备受市场欢迎。图1为本发明的选育系谱图。

以下结合实施例详细叙述本发明。

本发明的理论依据是：在大葱雄性不育系的选育过程中，保持系多代自交的后代为全可育，其细胞是可育的(N)；雄性不育系与保持系测交的后代保持全不育，则不育系与保持系的细胞核都具有相同的纯合隐性不育基因(msms)；不育系的细胞质必然也是不育的(S)；保持系的细胞质在测交后代不起作用。由此可以认为：大葱雄性不育性的遗传，是受细胞质的不育基因(S)和细胞核的不育基因(msms)相互作用而制约的。根据这个遗传原理，选育出遗传性稳定型的不育系、保持系和父本系，实现“三系配套”配制杂交种的方法。

(一)育种材料来源

大葱核胞质雄性不育的原始育种材料，来自自然的雄性不育株，选用“4947”自交系的可育株与不育株成对测交，并连续回交；同时每株父本自交保留，育成的雄性不育系4947A及其相应的保持系4947B，再通过配合为测定选用的父本系5523C，形成大葱雄性不育的“三系配套”。