CN105875226A - 鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种育性稳定性的方法 - Google Patents
鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种育性稳定性的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种育性稳定性的方法，包括对待测大豆种子进行扦样，确定待测种子的数量；选择鉴定圃，并将鉴定圃划分成若干小区；在每个小区中播种大豆种子；在大豆苗开花的前一周，在每个小区上架设单独的网室，罩上纱网；喷洒广谱低毒杀虫剂，在大豆整个花期，每隔6‑8天喷1次广谱低毒杀虫剂；同常规栽培大豆一样的方式进行田间管理；随机选取至少100株，计算不育系可育株率和杂交种不育株率；最后根据不育系可育株率和杂交种不育株率，分别确定不育系和杂交种的育性稳定性。本发明的方法无需大量的人工取样、镜检等繁琐操作过程，鉴定结果可靠，一次鉴定就能够精准的鉴定大豆不育系和杂交种的育性稳定性。
Description
技术领域
本发明属于农作物杂种优势利用技术领域，具体涉及一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种育性稳定性的方法。
背景技术
不育系和杂交种的育性稳定性一直是作物杂种优势利用中的关键问题之一，它决定了一个不育系能否成功应用于育种实践和杂交种安全生产。细胞质雄性不育大豆的育性稳定性，不仅关系到大豆杂交种生产的可靠性、安全性，同时也影响着杂交种增产效果的有效发挥和杂交种种子质量的提高。但在选育不育系和杂交种过程中，发现有些不育系和杂交种在不同年份间育性表现不稳定，即使在同一年份，植株的不同部位，花粉育性亦有差异。同时还发现，在不同地点种植同一不育系或杂交种，育性不尽相同。目前大豆上应用的不育系均为配子体不育，花粉败育发生的时期较晚，一般情况下不如孢子体不育稳定。因此，对不育系和杂交种进行育性稳定性鉴定十分必要。
目前常用的鉴定方法是利用显微镜观察花粉败育率，即在不育系初花期选取即将开放的花蕾，每株取3朵花，用70％乙醇固定，然后在实验室内用I2-KI染色法观察花粉败育率。
然而上述鉴定方法存在以下缺点：一是人工取样、扒样、镜检过程操作繁琐、准确率低，各株间样品容易错乱，同时操作者对取样时机掌握和花粉败育率的估算因操作熟练程度有相当大的差异，而且花粉育性不能完全代表实际结荚结实情况，有时存在假象。上述缺点会导致鉴定结果准确性较差，不能完全满足大批量不育系和杂交种育性稳定性鉴定需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种育性稳定性方法，解决了花粉育性不能完全代表实际结荚结实情况，有时存在假象，导致鉴定结果准确性较差，不能完全满足大批量不育系和杂交种育性稳定性鉴定需要的问题。
本发明提供了一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，包括：
对待测大豆种子进行扦样，确定待测不育系或者杂交种的种子数量；
选择鉴定圃，并根据待测不育系或者杂交种的种子数量，确定鉴定圃的面积，然后将鉴定圃划分成若干小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米；
根据待测不育系或者杂交种的种子数量，确定播种行数，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子；
在大豆苗开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.5-1.8米，在所述网室上罩上目数为30-50目的纱网；
罩上纱网后，在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，并且在大豆整个花期，每隔6-8天喷1次广谱低毒杀虫剂；
同常规栽培大豆一样的方式进行田间管理；
随机选取至少100株不育系，记录不育系的可育株数，并计算不育系可育株率；
随机选取至少100株杂交种，记录杂交种的不育株数，并计算杂交种不育株率；
根据不育系可育株率确定待测大豆不育系的育性稳定性，根据杂交种不育株率确定待测大豆杂交种的育性稳定性。
优选的，所述播种大豆种子的行长为5-6米，且每隔12-18厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为40-60厘米。
优选的，所述播种大豆种子的行长为6米，且每隔15厘米进行双粒点播，鉴定圃内相邻两行大豆种子之间的行间距为50厘米。
优选的，随机选取100株不育系，记录不育系的可育株数；
重复上述步骤3次，并且以3次不育系的可育株数的平均值计算不育系可育株率。
优选的，随机选取100株杂交种，记录杂交种的不育株数；
重复上述步骤3次，并且以3次杂交种的不育株数的平均值计算杂交种不育株率。
本发明提供一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，与常规的鉴定方法相比具有以下有益效果：
(1)鉴定结果可靠，通过一次鉴定可得到待测材料育性稳定性的准确信息。
(2)本技术解决了大豆很难控制的异交授粉技术问题，常规鉴定方法很难确定被测材料真伪。
(3)操作方法简单，无需大量的人工取样、镜检等繁琐操作过程，可直接在田间进行鉴定，田间管理与大田生产相同。
(4)适用于田间大规模鉴定，特别是杂交大豆产业化后大量不育系和杂交种育性稳定性的精准鉴定。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种育性稳定性方法，具体包括以下步骤实施：
(1)对待测大豆种子进行扦样，确定待测不育系或者杂交种的种子数量
使用扦样器遵照GB/T3543.1～3543.7-1995中述及的扦样步骤对大豆种子进行扦样，需要说明的是，对于袋装大豆种子，按照表1所示的频率进行扦样，对于散装大豆种子，按照表2所示的频率进行扦样。
表1袋装大豆种子扦样的频率
表2散装大豆种子扦样的频率
(2)选择鉴定圃
选择鉴定圃，并根据待测不育系或者杂交种的种子数量，确定鉴定圃的面积，然后将鉴定圃划分成若干小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米。
在一个地点或同时在多个地点，选择土壤肥力中等，无盐碱、风沙危害，周边传粉昆虫少，适合大豆生长的田块(鉴定圃)，有灌溉、排涝设施，保证大豆生育期正常生长，避免种植高杆作物影响大豆生长，鉴定圃的面积大小应根据待测不育系或者杂交种的种子数量、播种的行长、以及小区内相邻两行大豆种子之间的行间距而定。
(3)播种
在适宜的播种季节，根据待测不育系或者杂交种的种子数量，确定播种行数，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子，且每个小区内的大豆种子为同一品种，即在鉴定圃中按小区种植鉴定的方式进行播种，小区中播种大豆种子的行长为5-6米，即每行大豆种子的行长为5-6米，且每隔12-18厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为40-60厘米，根据待测不育系或者杂交种的种子数量确定播种行数以及小区的数量，每个品种做3次重复，做好品种和重复次数标记。
(4)架设网室
在大豆苗开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.5-1.8米，在所述网室上罩上纱网，纱网目数(网孔密度)为30-50目，以防止小的昆虫进入网室为大豆传粉，网室和纱网的架设可以防止小区内的植株受其他小区的花粉干扰，以便同时对多个品种进行育性稳定性的检测时，仍具有可靠的检测结果，需要说明的是，架设的网室的作用主要是为了罩上纱网，所以可以采用简单的支架结构。
(5)喷药处理
罩上纱网后，立即在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，杀死网室内所有可能传粉的昆虫。在大豆整个花期，每隔6-8天喷1次广谱低毒杀虫剂，确保网室内没有传粉的昆虫生存。
(6)田间管理
同常规栽培大豆一样的方式进行田间管理。
(7)抽样调查
对于待测大豆不育系，随机选取至少100株不育系，记录不育系的可育株数，并计算被测大豆不育系可育株率。
优选的，步骤1a，随机选取100株不育系，记录不育系的可育株数；
步骤1b，重复步骤1a三次，并且以3次不育系可育株数的平均值计算不育系可育株率。
对于待测大豆杂交种，随机选取至少100株杂交种，记录杂交种不育株数，并计算被测大豆杂交种不育株率。
优选的，步骤2a，随机选取100株杂交种，记录杂交种不育株数；
步骤2b，重复步骤2a三次，并且以3次杂交种不育株数的平均值计算杂交种不育株率。
需要说明的是，单株结荚数少于3个视为不育株，可育株率为可育株数占抽样总量的比例，不育株率为不育株数占抽样总量的比例。
(8)确定不育系和杂交种的育性稳定性
根据不育系可育株率确定待测大豆不育系的育性稳定性，根据杂交种不育株率确定待测大豆杂交种的育性稳定性。
本发明的实施例1-4采用表3所示的标准，进行待测大豆育性稳定性的判断。
表3不育系和杂交种育性稳定性标准
实施例1
(1)对待测大豆种子进行扦样，确定待测不育系的种子数量
鉴定1个不育系并且质量小于50千克种子的育性稳定性，选取大豆不育系JLCMS47A作为待测材料，按照表2所示的频率，遵照GB/T3543.1～3543.7-1995中述及的扦样步骤对大豆种子进行扦样。
(2)选择鉴定圃，并根据待测不育系的种子数量，确定鉴定圃的面积，然后将鉴定圃划分成1个小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米。
选择杂交大豆核心制种基地洮南试验站的试验田，土壤肥力中等，无盐碱、风沙等危害，并且传粉昆虫少，适合大豆生长，有灌溉、排涝设施，能保证大豆生育期正常生长，周边无高杆作物种植。
(3)播种
4月末至5月初开始播种，根据待测不育系的种子数量，确定小区内播种行数为16行，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子，小区中播种大豆种子的行长为6米，且每隔15厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为50厘米，每个不育系做3次重复，做好品种和重复次数标记。
(4)架设网室
在大豆苗开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.5米，在所述网室上罩上纱网，纱网目数(网孔密度)为40目，以防止小的昆虫进入网室为大豆传粉。
(5)喷药处理
罩上纱网后，立即在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，杀死网室内所有可能传粉的昆虫。在大豆整个花期，每隔7天喷1次广谱低毒杀虫剂，确保网室内没有野生昆虫生存。
(6)田间管理
同常规栽培大豆一样田间管理，两铲两趟，最后拔一遍大草，做好大豆病、虫害防治，及时进行抗旱和排涝。
(7)抽样调查
随机选取100株，单株结荚数少于3个视为不育株，记录可育株数，重复上述步骤3次，并且以3次可育株数的平均值计算该品种(不育系)的可育株率。
(8)根据可育株率，确定不育系的育性稳定性
大豆不育系JLCMS47A的育性稳定性结果见表4所示，三次抽样调查结果均表现为该不育系的育性稳定性较好，同时也验证了本发明方法的可行性。
表4大豆不育系JLCMS47A的育性稳定性
实施例2
(1)对待测大豆种子进行扦样，确定待测不育系的种子数量
鉴定3个不育系并且质量小于50千克种子的育性稳定性，选取大豆不育系JLCMS8A、JLCMS82A、JLCMS9A作为待测材料，按照表2所示的频率，遵照GB/T3543.1～3543.7-1995中述及的扦样步骤对大豆种子进行扦样。
(2)选择鉴定圃，并根据待测不育系的种子数量，确定鉴定圃的面积，由于是三个品种，所以将鉴定圃划分成3个小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米。
选择杂交大豆核心制种基地洮南试验站的试验田和敦化农业技术推广站试验田分别划分成3个小区，同时进行鉴定，两处试验田的土壤肥力中等，无盐碱、风沙等危害，并且传粉昆虫少，适合大豆生长，有灌溉、排涝设施，能保证大豆生育期正常生长，周边无高杆作物种植。(3)播种
4月末至5月初开始播种，根据待测不育系的种子数量，确定每个小区内播种行数为16行，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子，小区中播种大豆种子的行长为5米，且每隔12厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为45厘米，每个不育系做3次重复，做好品种和重复次数标记。
需要说明的是，洮南试验站的试验田的3个小区分别种植大豆不育系JLCMS8A、JLCMS82A、JLCMS9A，且一个小区种植同一品种；敦化农业技术推广站试验田的3个小区也分别种植大豆不育系JLCMS8A、JLCMS82A、JLCMS9A，且一个小区种植同一品种。
(4)架设网室
在大豆苗(不育系)开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.8米，在所述网室上罩上纱网，纱网目数(网孔密度)为30目，防止小的昆虫进入网室为大豆传粉。
(5)喷药处理
罩上纱网后，立即在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，杀死网室内所有可能传粉的昆虫。在大豆整个花期，每隔6天喷1次广谱低毒杀虫剂，确保网室内没有野生昆虫生存。
(6)田间管理
同常规栽培大豆一样田间管理，两铲两趟，最后拔一遍大草，做好大豆病、虫害防治，及时进行抗旱和排涝。
(7)抽样调查
随机选取100株，单株结荚数少于3个视为不育株，记录可育株数，重复上述步骤3次，并以3次可育株数的平均值计算该品种(不育系)的可育株率。
(8)根据可育株率，确定不育系的育性稳定性
大豆不育系JLCMS8A、JLCMS82A、JLCMS9A的育性稳定性的结果表5所示，抽样调查结果表现为JLCMS8A的育性稳定性较差，而JLCMS82A、JLCMS9A的育性稳定性较好。
表5 3个不育系的育性稳定性
实施例3
(1)对待测大豆种子进行扦样，确定待测不育系的种子数量
鉴定3个不育系并且质量大于50千克种子的育性稳定性，选取大豆不育系JLCMS8A、JLCMS47A、JLCMS92A作为待测材料，对照扦样频率表2，按照表2所示的频率，遵照GB/T3543.1～3543.7-1995中述及的扦样步骤对大豆种子进行扦样。
(2)选择鉴定圃，并根据待测不育系的种子数量，确定鉴定圃的面积，然后将鉴定圃划分成6个小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米。
选择杂交大豆核心制种基地洮南试验站的试验田，土壤肥力中等，无盐碱、风沙等危害，并且传粉昆虫少，适合大豆生长，有灌溉、排涝设施，能保证大豆生育期正常生长，周边无高杆作物种植。
(3)播种
4月末至5月初开始播种，根据待测不育系的种子数量，确定每个小区内播种行数为16行，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子，小区中播种大豆种子的行长为6米，且每隔18厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为60厘米，每个不育系做3次重复，做好品种和重复次数标记。
需要说明的是，鉴定圃划分的6个小区中，大豆不育系JLCMS8A、JLCMS47A、JLCMS92A各选取两个小区进行种植，且一个小区种植同一品种。
(4)架设网室
在大豆苗(不育系)开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.6米，在所述网室上罩上纱网，纱网目数(网孔密度)为50目，防止小的昆虫进入网室为大豆传粉。
(5)喷药处理
罩上纱网后，立即在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，杀死网室内所有可能传粉的昆虫。在大豆整个花期，每隔8天喷1次广谱低毒杀虫剂，确保网室内没有野生昆虫生存。
(6)田间管理
同常规栽培大豆一样田间管理，两铲两趟，最后拔一遍大草，做好大豆病、虫害防治，及时进行抗旱和排涝。
(7)抽样调查
随机选取100株，单株结荚数少于3个视为不育株，记录可育株数，重复上述步骤3次，并且以3次可育株数的平均值计算该品种(不育系)的可育株率。
(8)根据可育株率，确定不育系的育性稳定性
大豆不育系JLCMS8A、JLCMS82A、JLCMS9A的育性稳定性的结果表6所示，抽样调查结果表现为JLCMS8A的育性稳定性较差，而JLCMS82A、JLCMS9A的育性稳定性较好，同时，实施例2与实施例3的鉴定结果一致，说明了发明的方法具有很好的重现性。
表6 3个不育系育性稳定性
实施例4
(1)对待测大豆种子进行扦样，确定待测杂交种的种子数量
鉴定3个杂交种并且质量大于50千克种子的育性稳定性，选取杂交豆2号、杂交豆5号、吉育607(杂交豆7号)作为待测材料，对照扦样频率表2，按照表2所示的频率，遵照GB/T3543.1～3543.7-1995中述及的扦样步骤对大豆种子进行扦样。
(2)选择鉴定圃，并根据待测杂交种的种子数量，确定鉴定圃的面积，然后将鉴定圃划分成6个小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米。
选择杂交大豆核心制种基地洮南试验站的试验田和大豆示范推广基地敦化农业技术推广站的试验田分别划分成6个小区，同时进行鉴定，土壤肥力中等，无盐碱、风沙等危害，并且传粉昆虫少，适合大豆生长，有灌溉、排涝设施，能保证大豆生育期正常生长，周边无高杆作物种植。
(3)播种
4月末至5月初开始播种，根据待测杂交种的种子数量，确定每个小区内播种行数为16行，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子，小区中播种大豆种子的行长为6米，且每隔15厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为50厘米，根据待测大豆种子数量确定播种行数，每个杂交种做3次重复，做好品种和重复次数标记。
需要说明的是，洮南试验站的试验田划分的6个小区中，杂交豆2号、杂交豆5号、吉育607各选取两个小区进行种植，且一个小区种植同一品种；敦化农业技术推广站试验田的划分的6个小区中，杂交豆2号、杂交豆5号、吉育607各选取两个小区进行种植，且一个小区种植同一品种。
(4)架设网室
在大豆苗(杂交种)开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.5米，在所述网室上罩上纱网，纱网目数(网孔密度)为40目，防止小的昆虫进入网室为大豆传粉。
(5)喷药处理
罩上纱网后，立即在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，杀死网室内所有可能传粉的昆虫。在大豆整个花期，每隔8天喷1次广谱低毒杀虫剂，确保网室内没有野生昆虫生存。
(6)田间管理
同常规栽培大豆一样田间管理，两铲两趟，最后拔一遍大草，做好大豆病、虫害防治，及时进行抗旱和排涝。
(7)抽样调查
随机选取100株，单株结荚数少于3个视为不育株，记录不育株数，重复上述步骤3次，并且以3次不育株数的平均值计算该品种(杂交种)的不育株率。
(8)根据不育株率，确定大豆杂交种的育性稳定性
杂交豆2号、杂交豆5号、吉育607的育性稳定性结果如表7所示，抽样调查结果表现为杂交豆2号、杂交豆5号的育性稳定性较好，而吉育607的育性稳定性较差。
表7 3个杂交种育性稳定性
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，其特征在于，包括：
对待测大豆种子进行扦样，确定待测不育系或者杂交种的种子数量；
选择鉴定圃，并根据待测不育系或者杂交种的种子数量，确定鉴定圃的面积，然后将鉴定圃划分成若干小区，且每个小区的长度为8米，宽度为6米；
根据待测不育系或者杂交种的种子数量，确定播种行数，并在每个小区中按同一方向播种大豆种子，且每个小区内的大豆种子为同一品种；
在大豆苗开花的前一周，根据小区所占面积的大小，在每个小区上架设单独的网室，并且所述网室的地面积与小区所占面积相匹配，网室的高度为1.5-1.8米，在所述网室上罩上目数为30-50目的纱网；
罩上纱网后，在网室内喷洒广谱低毒杀虫剂，并且在大豆整个花期，每隔6-8天喷1次广谱低毒杀虫剂；
同常规栽培大豆一样的方式进行田间管理；
随机选取至少100株不育系，记录不育系的可育株数，并计算不育系可育株率；
随机选取至少100株杂交种，记录杂交种的不育株数，并计算杂交种不育株率；
根据不育系可育株率确定待测大豆不育系的育性稳定性，根据杂交种不育株率确定待测大豆杂交种的育性稳定性。
2.根据权利要求1所述鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，其特征在于，所述播种大豆种子的行长为5-6米，且每隔12-18厘米进行双粒点播，鉴定圃内相邻两行大豆种子之间的行间距为40-60厘米。
3.根据权利要求2所述鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，其特征在于，所述播种大豆种子的行长为6米，且每隔15厘米进行双粒点播，小区内相邻两行大豆种子之间的行间距为50厘米。
4.根据权利要求1-3所述鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，其特征在于，随机选取100株不育系，记录不育系的可育株数；
重复上述步骤3次，并且以3次不育系的可育株数的平均值计算不育系可育株率。
5.根据权利要求1-3所述鉴定大豆细胞质雄性不育系和杂交种的育性稳定性的方法，其特征在于，随机选取100株杂交种，记录杂交种的不育株数；
重复上述步骤3次，并且以3次杂交种的不育株数的平均值计算杂交种不育株率。
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