强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定及筛选方法

摘要

本发明属于冬油菜育种技术领域，具体涉及一种强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定与筛选方法。本发明在一套严格规范的栽培管理基础上，在不同生态区的特定生育期进行育性筛选与鉴定，利用特定设计的人工气候培养箱进行处理，所得的不育系雄性育性结果能准确反映测试不育系的育性特性。本发明为我国白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定与筛选方法提供了关键技术，具有操作简单，可靠性和工作效率高等优点。适用于不同白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定与筛选的技术体系。

权利要求

1.一种强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定及筛选方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)将强抗寒白菜型冬油菜种子秋播，正常越冬后的植株在返青后到初花期时，在日高温时段田间温度低于22℃时进行育性鉴定，所述育性鉴定的操作方式是拔掉不育株，留下可育株；

2)将步骤1)获取得到的可育株的地上部分20-30cm留茬，剪除上面花枝部分，让其继续生长再开花，使生育期延后不小于20天，日高温时段田间温度不低于28℃的情况下进行育性鉴定，筛选并标记不育株，将筛选得到的不育株移栽到高海拔冷凉生态区；所述高海拔冷凉生态区的海拔不低于2200m；所述高海拔冷凉生态区的环境温度不高于22℃；若移栽至高海拔冷凉生态区的不育株转换为可育，则移栽至高海拔冷凉生态区的不育株为育性受生态因子变化影响的生态型不育株，同时在高海拔冷凉可育生态区对筛选得到的植株进行相互授粉或人工授粉得到后代；

3)将步骤2)得到的后代进行盆栽育性鉴定：盆栽幼苗在四叶期4℃下进行30天的春化处理后，在开花前10天将其移入人工气候室；所述人工气候室的温度是28℃和22℃，在28℃和22℃下先后均处理7天，观察步骤2)所得后代的育性变化；若步骤2)所得后代在28℃时全部表现为不育且在22℃时全部表现为可育，则通过步骤2)所确定得到的育性受生态因子变化影响的生态型不育株确定为生态型不育株。

2.根据权利要求1所述的强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定及筛选方法，其特征在于：所述方法在步骤3)之后还包括：

4)将步骤3)确定得到的生态型不育株相互授粉得到种子。

说明书

强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定及筛选方法

技术领域

[0001] 本发明属于农作物育种领域，涉及一种强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体鉴定及筛选方法。

背景技术

[0002] 白菜型冬油菜在北方寒旱区农业生产中具有重要地位，它具有耐瘠、抗寒、早熟等特性，同时可增加北方冬春季植被覆度，生态意义十分重大。而白菜型冬油菜生产上主要应用品种为常规品种，产量潜力有限。选育杂交种、利用杂种优势是提高北方冬油菜产量的有效途径，而选育雄性不育系是选育杂交种、利用杂种优势的关键。

[0003] 目前油菜杂交种生产主要是利用细胞质雄性不育，涉及三系配套，三系的繁殖与制种程序繁琐，制种成本高。温敏型雄性不育使杂种优势由三系简化为二系，繁殖、制种不受恢保关系制约，育种程序简化，杂交组合配组自由，易获得强优势组合。

[0004] 生态不育(环境敏感型不育)是一种特殊的核不育系类型，其育性由外界环境条件调控，主要是光周期和温度。在一定的光温条件下表现为雄性不育，可用于生产杂交种；而在一定光温条件下育性转变为可育，进而繁育不育系。环境敏感型不育可使雄性不育杂交种由三系转变为两系，两系法杂交种的优势体现在：能够一系两用，避免冗长的杂交制种程序，杂交种子生产成本降低；不受“三系”制种程序中恢保关系的制约，容易扩大育种亲本的遗传多样性，容易找到恢保源，便于增加强优势组合筛选的成功率。

[0005] 本发明弥补传统温敏雄性不育筛选所需时间长，鉴定结果的准确性和鉴定效率低的问题，目前，白菜型冬油菜利用生态型筛选和鉴定温敏雄性不育突变体未见报道。

发明内容

[0006] 为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种直观、快速、准确的筛选及鉴定白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体生态型的育性的白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体鉴定及筛选方法。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0008] 一种强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定及筛选方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

[0009] 1)将强抗寒白菜型冬油菜种子秋播，正常越冬后的植株在返青后到初花期时，在日高温时段田间温度低于22℃时进行育性鉴定，所述育性鉴定的操作方式是拔掉不育株，留下可育株；

[0010] 2)将步骤1)获取得到的可育株的地上部分20-30cm留茬，剪除上面花枝部分，让其继续生长再开花，使生育期延后不小于20天，日高温时段田间温度不低于28℃的情况下进行育性鉴定，筛选并标记不育株，将筛选得到的不育株移栽到高海拔冷凉生态区；所述高海拔冷凉生态区的海拔不低于2200m；所述高海拔冷凉生态区的环境温度不高于22℃；若移栽至高海拔冷凉生态区的不育株转换为可育，则移栽至高海拔冷凉生态区的不育株为育性受生态因子变化影响的生态型不育株，同时对在高海拔冷凉可育生态区筛选得到的植株进行相互授粉或人工授粉得到后代；

[0011] 3)将步骤2)得到的后代进行盆栽育性鉴定：盆栽幼苗在四叶期4℃下进行30天的春化处理后，在开花前10天将其移入人工气候室；所述人工气候室的温度是28℃和22℃，在28℃和22℃下先后均处理7天，观察步骤2)所得后代的育性变化；若步骤2)所得后代在在28℃时全部表现为不育且在22℃时全部表现为可育，则通过步骤2)所确定得到的育性受生态因子变化影响的生态型不育株确定为生态型不育株。

[0012] 上述方法在步骤4)之后还包括：4)将步骤3)确定得到的生态型不育株相互授粉得到种子。

[0013] 本发明的优点是：

[0014] 本发明提供了一种强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体鉴定及筛选方法，是利用不同生态区来筛选和鉴定白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的一种方法，通过在自然群体中大量筛选，将发现的雄性不育材料在不同的温度环境条件下鉴定、筛选，在后代材料中筛选出稳定的温敏型雄性不育两用系，本发明使北方白菜型冬油菜利用两系法杂交制种来提高北方白菜型冬油菜产量成为可能，温敏型雄性不育恢复源广泛，组配杂交组合自由，更易获得强优势组合；结果为该温敏材料不育类型确定、制繁种适宜生态区域选择、恢复材料筛选、育性转育及新温敏材料的培育、亲本选择和组配等提供依据，具有直观、快速、准确的筛选及鉴定白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体生态型的育性的优点。

[0015] 具体实施实例

[0016] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0017] 本发明提供了一种强抗寒白菜型冬油菜温敏雄性不育突变体的鉴定及筛选方法，该方法包括以下步骤：

[0018] 1)将强抗寒白菜型冬油菜种子秋播，正常越冬后的植株在返青后到初花期时，在日高温时段田间温度低于22℃时进行育性鉴定，育性鉴定的操作方式是拔掉不育株，留下可育株；

[0019] 2)将步骤1)获取得到的可育株的地上部分20-30cm留茬，剪除上面花枝部分，让其继续生长再开花，使生育期延后不小于20天，日高温时段田间温度不低于28℃的情况下进行育性鉴定，筛选并标记不育株，将筛选得到的不育株移栽到高海拔冷凉生态区；高海拔冷凉生态区的海拔不低于2200m；高海拔冷凉生态区的环境温度不高于22℃；若移栽至高海拔冷凉生态区的不育株转换为可育，则移栽至高海拔冷凉生态区的不育株为育性受生态因子变化影响的生态型不育株，同时对在高海拔冷凉可育生态区筛选得到的植株进行相互授粉或人工授粉得到后代；

[0020] 3)将步骤2)得到的后代进行盆栽育性鉴定：盆栽幼苗在四叶期4℃下进行30天的春化处理后，在开花前10天将其移入人工气候室；人工气候室的温度是28℃和22℃，在28℃和22℃下先后均处理7天，观察步骤2)所得后代的育性变化；若步骤2)所得后代在28℃时全部表现为不育且在22℃时全部表现为可育，则通过步骤2)所确定得到的育性受生态因子变化影响的生态型不育株确定为生态型不育株；

[0021] 4)将步骤3)确定得到的生态型不育株相互授粉得到种子。

[0022] 实施例1：兰州-秦王川试验

[0023] 本发明实施例1：温敏型雄性不育系PK3-12S的选育

[0024] 1)将强抗寒白菜型冬油菜品系PK3-12(抗-28℃冬季极端低温)种子秋播正常越冬后的植株在次年返青后到初花期时，在日高温时段田间温度低于22℃时进行育性鉴定，育性鉴定的操作方式是拔掉不育株，留下可育株，得到50株材料；

[0025] 2)将步骤1)获取得到的可育株的地上部分20-30cm留茬，剪除上面花枝部分，让其继续生长再开花，生育期延20天后，在日高温时段田间温度不低于28℃的情况下进行育性鉴定，从50株植株中筛选出了20株不育株标记，并将不育株移栽到秦川高海拔冷凉生态区(兰州新区初花期温度≤22℃；海拔：2200m)；

[0026] 3)根据步骤2)移栽后进行育性鉴定：移栽的植株都表现为可育，故PK3-12疑似为育性受生态因子变化影响的生态型不育株，并将其进行剥蕾自交，获得自交种子。

[0027] 4)根据步骤3)将得到的后代进行盆栽育性鉴定。盆栽幼苗在四叶期4℃下进行30天的春化处理后，在开花前10天将其移入人工气候室；人工气候室的温度分别为28℃、22℃。每个温度7d处理，观察育性变化。

[0028] 5)通过观察发现，在28℃时，全部表现不育；而在22℃时，全部表现为可育。故选择出的植株一定为生态型不育型，命名为PK3-12S，并采用人工气候室控温法确定了PK3-12S育性转换温度区间22-28℃，即在蕾花期日最高温低于22℃时表现育性正常可育，当日最高温高于28℃时表现雄性不育。

[0029] 6)将步骤5)生态型不育株PK3-12S在22摄氏度可育条件下相互授粉得到种子。

[0030] 本发明首先在自然条件下发现温敏型雄性不育植株，该方法是在不同生态区鉴定其育性，在高温生态区植株在初花期育性为不育，移栽到高海拔冷凉生态区(初花期温度≤22℃)，此时植株育性为可育，并将其进行剥蕾自交，收获种子。将收获的种子进行盆栽育性鉴定，采用人工气候室通过控制温度进行育性鉴定(设温度梯度22℃、28℃)、光长处理，结果表明光长变化对该材料育性无明显影响，其育性转换主要受环境温度影响，并确定了其育性转换区间为22～28℃，即在环境温度低于22℃时PK3-12S育性表现正常可育，温度高于
28℃时其育性表现完全不育，在此温度区间表现为半不育。结合育种目标，选出在兰州秋播条件下表现不育，在兰州新区秦王川镇表现部分可育或部分不育的白菜型冬油菜温敏型不育两用系。

[0031] 本发明的原理是：

[0032] 雄性不育普遍存在于植物界，白菜型冬油菜为异质杂合群体，变异较其它作物丰富。通过在自然群体中大量筛选，有发现雄性不育的可能性；将发现的雄性不育材料在不同的温度环境条件下鉴定、筛选，在后代材料中筛选出稳定的温敏型雄性不育两用系。本发明会使北方白菜型冬油菜利用两系法杂交制种来提高北方白菜型冬油菜产量成为可能。本发明首次在冬性白菜型冬油菜上育成温敏雄性不育系PK3-12S，当日最高温度为22℃左右时，PK3-12S花器可育，花瓣开展，花药发育正常，花药饱满，粉多，花药前端弯曲。当日最高温度为28℃左右，日最低温度为14℃以上时，花呈不育形态，花瓣正常，与可育时期相近，但雄蕊退化缩短，花药干瘪，无花粉；柱头发育正常，雌蕊略弯曲。PK3-12S不育时期的花丝、花药长度分别为可育时期的49.8％、71.7％，而二者花瓣大小和雌蕊高度基本无差异；农艺性状优良，抗寒性好，育性稳定综合性状优良，达到不育系选育指标。