CN103733978B - 利用红麻kn250的不育细胞质选育雄性不育系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法，具体步骤如下：以含有红麻KN250不育细胞质的育种材料为母本，以红麻栽培品种为父本进行饱和回交，从中选择出性状与父本相似，整齐一致，且表现雄性不育的野败型细胞质雄性不育系；其回交所用父本即为相应的雄性不育保持系。本发明的有益效果在于，由KN250细胞质雄性不育系组配的杂交种与UG93或H040细胞质雄性不育系组配的杂交种在生产中同时推广利用，可大大降低某种病害大发生的风险。

Description

利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法

技术领域

本发明涉及作物育种方法，具体是利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法。

背景技术

红麻又称“洋麻”，是锦葵科木槿属一年生韧皮纤维作物。因红麻以收获韧皮纤维或茎秆为栽培目的，杂种优势率高达35%～40%，红麻杂种优势利用长期以来是国内外红麻育种的主攻目标。中国农业科学院麻类研究所经多年研究，发明了红麻化学杀雄杂交制种法，并在红麻育种中应用。但因红麻是无限花序，需多次施药，且施药后影响了昆虫传粉，需人工授粉。为节约成本，只得在生产中推广F2代（杂种第二代）。但F2代植株不整齐，杂种优势率明显降低，故迄今在红麻生产中推广的杂交红麻面积极为有限。因此，选育红麻细胞质雄性不育系是红麻生产上利用杂种优势的技术关键。

2008年9月，广西大学周瑞阳发明的“红麻野败型细胞质雄性不育系的选育方法”获得国家发明专利（ZL200510019454.4，公开号CN100415083C）。其特征是以红麻野生种UG93或遗传有红麻野生种UG93细胞质的杂交后代为母本，以红麻栽培品种为父本，进行饱和回交，从中选择出性状与父本相似，整齐一致，且表现雄性不育的野败型细胞质雄性不育系，其回交所用父本即为雄性不育保持系。由此选育的雄性不育系及其杂交种均为UG93细胞质。

2012年12月5日，广西大学周瑞阳发明的“红麻H040细胞质雄性不育系的选育方法”获得国家发明专利（ZL200810073873.X）。其特征是以红麻野生种H040或遗传有红麻野生种H040细胞质的杂交后代为母本，以红麻栽培品种为父本，进行饱和回交，从中选择出性状与父本相似，整齐一致，且表现雄性不育的野败型细胞质雄性不育系，其回交所用父本即为雄性不育保持系。由此选育的雄性不育系及其杂交种均为H040细胞质。

本领域类似的发明还有：袁隆平等以野生稻中发现的自然败育突变体为母本，通过连续回交的方法，于1973年选育出珍籼97A等细胞质雄性不育系。1980年，杂交稻作为我国第一个农业技术专利转让给美国。但早在1968年，日本农业技术研究所渡边以缅甸里德稻（Lead rice）与藤坂5号杂交，通过连续回交，育成了具有里德细胞质的藤坂5号不育系（见：中国农业科学院主编，《中国稻作学》第331页～334页第2行，农业出版社，1986），早于袁隆平先生。

但在农业生产中，由单一细胞质雄性不育系组配的杂交种的大面积推广和长期利用存在某一病害大流行的风险，因为该细胞质雄性不育系组配的杂交种可能成为某一病原微生物生理小种的哺育品种。解决这一问题的基本途径是选育出多种细胞质来源的雄性不育系，并在生产中推广不同细胞质来源的三系杂交种。

发明内容

本发明的目的在于解决红麻杂交种单一细胞质来源的问题，提供一种新型红麻细胞质雄性不育系的选育方法，即利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法。

KN250为来着肯尼亚的红麻野生种，由中国农业科学院麻类研究所提供。发明人通过分子检测发现可育的红麻野生种KN250的细胞质为不育细胞质，遂种植这个品种植株上采收自然授粉的种子以便杂交转育，种植后发现其中有的单株表现雄性不育，这为雄性不育系的选育提供了极大的方便。

本发明以1）红麻野生种KN250，2）KN250种子繁殖后代得到的不育株，或3）遗传有红麻野生种KN250细胞质的杂交或回交后代为细胞质供体，再以普通红麻栽培品种（系）为细胞核供体，由此产生的质核互作导致雄性不育。

本发明提供的是利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法，具体步骤如下：

以含有红麻KN250不育细胞质的育种材料为母本，以红麻栽培品种为父本进行饱和回交，从中选择出性状与父本相似，整齐一致，且表现雄性不育的野败型细胞质雄性不育系；其回交所用父本即为相应的雄性不育保持系。

其中，所述含有红麻KN250不育细胞质的育种材料为下列3种育种材料之一：

1）红麻野生种KN250；

2）KN250种子繁殖后代所得不育株；

3）遗传有KN250不育细胞质的杂交或回交后代。

其中，在进行所述回交的同时，与多个栽培品种测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。

其中，所述回交的代数为5代（含）以上。

其中，所述配合力高是指配合力在平均值以上，测定配合力的具体方法参照《作物育种学》。

本发明还提供利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法在红麻育种中的应用。

本发明进一步提供利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法所育不育系在红麻育种中的应用。

本发明的方法，具有以下优点：

红麻野生种KN250细胞质雄性不育系与其它红麻栽培品种自然杂交可组配出强优势杂交组合，且制种成本低。由该类型细胞质雄性不育系组配的杂交种与UG93或H040细胞质雄性不育系组配的杂交种在生产中同时推广利用，可大大降低某种病害大发生的风险。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1以红麻野生种KN250转育不育系

以红麻野生种KN250为母本，以粤丰1号B（见：国家发明专利ZL200510019454.4实施例3）为父本，采用饱和回交的方法，选育出了具有KN250雄性不育细胞质的不育系K5P3A及其保持系K5P3B。

具体如下：

2008-2010年，以KN250为母本，以粤丰1号B为父本杂交，之后以粤丰1号B为父本回交，在进行回交的同时，与以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5P3A，性状表现与粤丰1号B相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5P3B。

实施例2以KN250种子繁殖后代所得不育株转育不育系

收获红麻野生种KN250自然授粉的种子，种植得到种子繁殖后代，并从中筛选得到不育株。以所得不育株为母本，以粤丰1号B（见：国家发明专利ZL200510019454.4实施例3）为父本，采用饱和回交的方法，选育出了具有KN250雄性不育细胞质的不育系K5TP3A及其保持系K5TP3B。

具体如下：

2010-2012年，以KN250种子繁殖后代中发现的雄性不育株为母本，以粤丰1号B为父本杂交，之后以粤丰1号B为父本回交，在进行回交的同时，与以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本套袋。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5TP3A，性状表现与粤丰1号B相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5TP3B。

实施例3以红麻野生种KN250转育不育系

以红麻野生种KN250为母本，以红麻常规栽培种金光无刺（福建农林大学引进）为父本，采用饱和回交的方法，选育出具有KN250雄性不育系细胞质的不育系K5K3A及其保持系K5K3B。

具体如下：

2010-2012年，以KN250为母本，以金光无刺为父本杂交，之后以金光无刺为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交，每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5K3A，性状表现与金光无刺相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5K3B。

实施例4以KN250种子繁殖后代所得不育株转育不育系

收获红麻野生种KN250自然授粉的种子，种植得到种子繁殖后代，并从中筛选得到不育株。以所得不育株为母本，以红麻常规栽培种金光无刺（福建农林大学引进）为父本，采用饱和回交的方法，选育出具有KN250雄性不育系细胞质的不育系K5TK3A及其保持系K5TK3B。

具体如下：

2010-2012年，以KN250种子繁殖后代中发现的雄性不育株为母本，以金光无刺为父本杂交，之后以金光无刺为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交，每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5TK3A，性状表现与金光无刺相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5TK3B。

实施例5以遗传有KN250不育细胞质的杂交后代转育不育系

以红麻野生种KN250×粤丰1号B的杂交一代为母本，以红麻栽培种福红3号（又名F3A，见发明专利ZL200510019454.4，公开号CN100415083C，实施例4）为父本，采用饱和回交的方法，选育出具有KN250不育细胞质的不育系K5F3A及其保持系K5F3B。

具体如下：

2011-2013年，以红麻野生种KN250×粤丰1号B的杂交一代为母本，以福红3号为父本杂交，之后以福红3号为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5F3A，性状表现与福红3号相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5F3B。

实施例6以遗传有KN250不育细胞质的杂交后代转育不育系

以红麻野生种KN250种子繁殖后代所得不育株×粤丰1号B的杂交一代为母本，以红麻栽培种福红3号（又名F3A，见发明专利ZL200510019454.4，公开号CN100415083C，实施例4）为父本，采用饱和回交的方法，选育出具有KN250不育细胞质的不育系K5TF3A及其保持系K5TF3B。

具体如下：

2011-2013年，以红麻野生种KN250种子繁殖后代所得不育株×粤丰1号B的杂交一代为母本，以福红3号为父本杂交，之后以福红3号为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5TF3A，性状表现与福红3号相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5TF3B。

实施例7以实施例1饱和回交所得K5P3A的不育细胞质转育不育系

以实施例1饱和回交所得K5P3A为母本，以T17（中国农业科学院麻类研究所引进）为父本，采用饱和回交的方法，选育出了具有KN250雄性不育细胞质的不育系K5T17A及其保持系K5T17B。

具体如下：

2011-2013年，以实施例1饱和回交所得K5P3A为母本，以T17（中国农业科学院麻类研究所引进）为父本，之后以T17为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5T17A，性状表现与T17相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5T17B。

实施例8以遗传有KN250不育细胞质的杂交后代转育不育系

以红麻野生种KN250×金光无刺的杂交一代为母本，以红麻栽培种917（又名917B，中国农业科学院麻类研究所选育的红麻品种）为父本，采用饱和回交的方法，选育出了具有KN250雄性不育细胞质的不育系K5917A及其保持系K5917B。

2011-2013年，以红麻野生种KN250×金光无刺的杂交一代为母本，以917为父本杂交，之后以917为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得得到K5917A，性状表现与917相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5917B。

实施例9以遗传有KN250不育细胞质的杂交后代转育不育系

以红麻野生种KN250种子繁殖后代所得不育株×金光无刺的杂交一代为母本，以红麻栽培种917（又名917B，中国农业科学院麻类研究所选育的红麻品种）为父本，采用饱和回交的方法，选育出了具有KN250雄性不育细胞质的不育系K5T917A及其保持系K5T917B。

具体如下：

2011-2013年，以红麻野生种KN250种子繁殖后代所得不育株×金光无刺的杂交一代为母本，以917为父本杂交，之后以917为父本回交，在进行回交的同时，以福红992和R1为父本杂交，测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。每年在广西南宁和海南陵水进行回交，3年共回交6代，得到K5T917A，性状表现与917相似，育性表现为雄性不育。其保持系即为K5T917B。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法，具体步骤如下：

以含有红麻KN250不育细胞质的育种材料为母本，以红麻栽培品种为父本进行饱和回交，从中选择出性状与父本相似，整齐一致，且表现雄性不育的野败型细胞质雄性不育系；其回交所用父本即为相应的雄性不育保持系；

所述含有红麻KN250不育细胞质的育种材料为下列3种育种材料之一：

1)红麻野生种KN250；

2)KN250种子繁殖后代所得不育株；

3)遗传有KN250不育细胞质的杂交或回交后代。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行所述回交的同时，与多个栽培品种测定配合力，每个世代选择配合力高、性状与父本相似，且花药不开裂的雄性不育株继续回交，同时父本自交。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述回交的代数为5代(含)以上。

4.权利要求1-3任一项所述利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法在红麻育种中的应用。

5.按照权利要求1-3任一项所述利用红麻KN250的不育细胞质选育雄性不育系的方法选育得到的不育系在红麻育种中的应用。