甘蓝型半冬性三隐性细胞核雄性全不育系SY13A的选育

李英+周游+谌国鹏+孙晓敏+薛艳+习广清+张勇

摘 要：该研究根据隐性上位互作遗传规律及杂交后代分离比例，通过从三隐性细胞核不育三系杂交种向农03后代，选育出细胞核不育两型系13AB、临保系4081-1和三隐性细胞核全不育系，用SY13A配置的杂交组合表现出了较强的优势。

关键词：油菜；三隐性核全不育系；临保系；优势

中图分类号 S565.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）05-0066-03

国内报道的油菜细胞核不育类型主要有双基因隐性核不育[1-3]，该不育系应用的一个最大障碍就是制种时要在其开花期拔除50%的可育株，不但影响制种产量和种子纯度，还增加了制种成本。如何解决这一问题已成为多年来油菜育种界研究的热点。

陈凤祥等[7]报道了甘蓝型油菜隐性核不育系9012A的不育性受2对隐性重叠基因和1对隐性上位抑制基因互作控制[5]，并找到了能100%保持其不育性的临时保持系[6]，初步实行“三系”配套，克服了传统“二系法”制种时需拔除50%可育株的难题，为隐性核不育杂种优势利用开辟了一条新途径。陈凤祥等[7]提出的隐性上位互作遗传假说，可以从存在隐性互作的杂交组合后代群体中分离出纯合三隐性完全保持系。这种保持系自交后代不分离，与纯合不育株测交后代植株100%表现不育，但与全不育系回交后代则只出现50%不育株，把这种保持系称作临保系（TAM）。根据遗传分离规律，在存隐性互作的杂交组合F2代中可育株和不育株的分离比例有3∶1，15∶1，13∶3和61∶3等情况，在13∶3和61∶3分离的小区中可育株套袋自交并且分别与不育株一对一测交，可从中找到临时保持系；在3∶1和15∶1分离的小区中进行兄妹交，能找到纯合两型系，从而完成三系配套。

1 材料与方法

1.1 材料 2004年汉中农科所引进三隐性细胞核不育三系杂交种向农03（上海市农科院周熙荣先生惠赠）作为分离对象。

1.2 方法 2005年春季在F1群体中选择200个优良单株套袋自交，收获后进行品质分析。2006年春季在F2代株系中调查育性分离情况，筛选出4个育性分离为13∶3的株系，在这4个株系中选择可育株大量套袋自交，并且与株系中的不育株成对测交。

2 结果与分析

2.1 选育纯合两型系13AB 图1显示：2007年观察了165份可育株自交后代及其成对测交（兄妹交）组合的育性表现，发现2个全不育组合，对应父本自交不分离。据此鉴定并分离出了2个临时保持系，记为TAM-1、TAM-2。在组合分离中同时发现了5个育性分离比例1∶1的株系，对应父本自交育性分离比例3∶1，由于在1∶1系中不能确定其纯合或杂合，因此，继续在1∶1的组合内选不育株与可育株成对兄妹交，相应可育株套袋自交，不育株同时与临时保持系测交；在2个临时保持系中继续套袋自交。2008年春，结合上年兄妹交与测交组合以及相应可育株自交的鉴定结果，筛选出2个兄妹交育性分离1∶1，与临保系测交全不育，可育株自交分离3∶1的组合即纯合两型系，随后继续在组合内兄妹交—自交—兄妹交，严格进行品质改良，稳定纯合两用系的双低品质。至2010年育成稳定纯合两型系13AB。

2.2 临时保持系4081-1的选育 图2显示：与纯合两型系13AB配套的临时保持系4081-1的选育，观察了165份可育株自交后代及其成对测交（兄妹交）组合的育性表现，发现2个全不育组合，对应父本自交不分离。据此鉴定并分离出了2个临时保持系。以纯合两型系中的不育株与配套临时保持系杂交得到全不育系SY13A。之后扩大群体对其品质和农艺性状进行连续4代选择，使双低品质和农艺性状达到稳定一致。

2.3 隐型上位基因互作核不育三系繁殖、制种模式 图3显示：甘蓝型半冬性隐性上位互作细胞核全不育系油菜SY13A的不育性受2对重叠基因和1对上位基因共同抑制。当2对基因为隐性纯合体（m1m1m2m2），另1对互作基因为显性纯合体（RR）和杂合体（Rr）时，植株表现不育（m1m1m2m2RR或m1m1m2m2Rr），其不育纯合体相应的临保系基因型为3对隐性纯合体（m1m1m2m2rr）。利用纯合两型系中的不育株（m1m1m2m2RR）和可育株（M1m1m2m2RR或m1m1M2m2RR）成对兄妹交可产生纯合两型系（M1m1m2m2RR或m1m1M2m2RR）和纯合不育系（m1m1m2m2RR），利用纯合两型系中的不育系（m1m1m2m2RR）和临保系（m1m1m2m2rr）杂交可获得全不育系（m1m1m2m2Rr），全不育系与恢复系（M1M1_ _或M2M2_ _）杂交可获得全可育杂交种，从而将隐型核不育系SY13A的三系杂交种应用于生产。

3 讨论

甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系具有恢复源广，配组自由，易于选配强优势组合，易于转育，育性稳定，可避免不育胞质可能存在的负效应和细胞质单一化的潜在危险等优点[8]，更为重要的是解决了隐性核不育两型系制种时拔除不育系中50%可育株的难题，提高了制种产量，降低了制种成本，保证了制种纯度，在杂交油菜育种方面具有显著的优越性。此外，还有学者做了相关研究，如陈大伦等[9]对甘蓝型油菜隐性上位细胞核雄性不育纯合两型系、临保系和全不育系的转育方法进行了介绍.其要点是先转育隐性上位细胞核雄性不育纯合两型系，然后再通过回交转育主要农艺性状与纯合两型系相近或完全一致的相应的全不育临保系；陈芝能等[10]甘蓝型油菜双隐性基因细胞核+广恢型细胞质雄性不育（RRGCMS）三系综合了RM 5637A细胞质雄性不育和双隐性基因细胞核不育的优点；董发明等[11]通过对甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系9012AB及其临保系T45与来源不同的几个自交系和常规品种杂交和测交后代的遗传分析，提出了隐性细胞核雄性不育系9012AB的新遗传模式；李婧婧等提出[12]9012AB是甘蓝型油菜隐性上位细胞核雄性不育两型系，其育性受2对隐性重叠不育基因（ms3ms3ms4ms4）和1对隐性上位抑制基因（espesp）互作控制。

参考文献

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[11]董发明，洪登峰，刘平武，等.油菜双隐性基因细胞核+广恢型细胞质雄性不育三系的选育方法及其遗传学基础[J].华中农业大学学报，2010，3（2）：13-16.

[12]李婧婧，谢彦周，洪登峰，等.甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育上位抑制基因（esp）的分子标记开发[J].中国油料作物学报，2011，6（3）：12-16.

（责编：张宏民）