[發(fā)明專(zhuān)利]蓖麻擬三系雜交制種方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01118563.5
• 申請(qǐng)日: 2001-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1316183A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張維鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張維鋒
• 主分類(lèi)號(hào): A01H1/02
• 分類(lèi)號(hào): A01H1/02
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本發(fā)明涉及蓖麻雜交種子的生產(chǎn)，具體為擬三系法雜交蓖麻種子的雜交制種方法，屬于農(nóng)作物雜種優(yōu)勢(shì)利用領(lǐng)域。

蓖麻雜種優(yōu)勢(shì)利用，自五十年代以來(lái)就是世界各國(guó)蓖麻育種者的追求目標(biāo)，但迄今尚未有質(zhì)核互作型三系配套的雜交種在蓖麻生產(chǎn)中應(yīng)用。美國(guó)于1950年(內(nèi)布拉斯卡農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，C.E.Classen等)育成屬核型隱性單基因遺傳的N145-4兩型雌性系(即群體內(nèi)約50％的植株為雌株，50％為兩性株)，提出利用兩型雌性系作母本，輔以人工去除兩性株生產(chǎn)F1雜交種種子。此法因耗工耗地量大，雜交制種成本過(guò)高，未見(jiàn)大范圍推廣應(yīng)用。1966年L.H.Zimmerman等人在研究隱性單雌基因和溫度敏感型鑲嵌性雄花基因的獨(dú)立遺傳特性基礎(chǔ)上，育成了對(duì)溫度敏感的核型隱性基因遺傳的雌性系，該雌性系在7月份日均氣溫為90°F的加利福尼亞州波勞里(Blawley)能產(chǎn)生少量雄花，隔離條件下可繁殖雌性系；而在7月份氣溫為75°F的戴維斯(Davis)雄花極少或無(wú)雄花，適于做生產(chǎn)雜交種的母本。印度G.Ankineedu等人(1973)發(fā)展Zimmerman的這一成就，結(jié)合本國(guó)氣候條件，提出在同一地區(qū)的低溫季節(jié)(10-2月份)生產(chǎn)雜交種種子，高溫季節(jié)(7-10月)繁殖雌性系，并育成雌性系240，推動(dòng)了印度蓖麻生產(chǎn)用種的雜交種化。但此法具有嚴(yán)格的溫差限制，只適宜于特定地域條件。

本發(fā)明的目的在于克服核基因型雄性不育植物材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)三系配套利用雜種優(yōu)勢(shì)的難題，提供一套以蓖麻核基因型雌株為基礎(chǔ)、模擬三系生產(chǎn)蓖麻雜交種子的新方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案(一)：以單雌基因?yàn)殡s合型的雌株做為基礎(chǔ)材料，將其主花序各個(gè)花節(jié)的第1、2、3級(jí)小雌花分期分批小心去除，誘導(dǎo)其在節(jié)4、5級(jí)小花部位產(chǎn)生育性逆轉(zhuǎn)，分化出足夠數(shù)量的雄花，并由此使該雌株的分枝花序授粉，獲得雌株自交種。在該自交種的后代中，通過(guò)基因多代分離、重組與純化穩(wěn)定，選擇除雌與非雌外其它農(nóng)藝性狀的表型完全相像無(wú)差異的雌株與正常株配對(duì)，測(cè)定該對(duì)中正常株對(duì)雌株的保雌能力。其中，雌株自交后代性狀穩(wěn)定、雌株率100％，正常株自交后代性狀穩(wěn)定、正常株率100％且用作與雌株雜交的父本能使其一代保持100％雌株率并與其親本雌株農(nóng)藝性狀一致的株對(duì)，即成為新的雌性系與相應(yīng)保雌系，用異源自交系測(cè)定抗逆性、豐產(chǎn)性諸配合力，選育出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種。在生產(chǎn)應(yīng)用中，雌性系的種性延續(xù)采用去花誘導(dǎo)自交繁殖，雜交制種所需母本雌性系種子采用保雌系為父本繁殖。

本發(fā)明所指雌性系和保雌系，是指以細(xì)胞核多對(duì)隱性基因遺傳為基礎(chǔ)的雌性系、保雌系，它與細(xì)胞質(zhì)核互作型的植物雄性不育系和保持系不同。它因存在基因劑量效應(yīng)，雌基因完全純合與多數(shù)位點(diǎn)純合而少數(shù)位點(diǎn)雜合的個(gè)體均表現(xiàn)為雌株，即雌株可有純合基因型和部分雜合基因型之別。事實(shí)上雌性系自交繁殖的雌株個(gè)體是雌基因純合型，而用保雌系為父本繁殖的個(gè)體雖表現(xiàn)為雌株，但其雌基因是部分雜合型的。正由于雜交制種的母本雌基因?yàn)椴糠蛛s合型，即已導(dǎo)入部分正常育性基因，其單雌性易為任何正常育性基因的自交系所恢復(fù)，因而雜交種父本系的選配就不存在保恢關(guān)系的限制。即所謂模擬三系。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案(二)：以本發(fā)明已產(chǎn)生的雌性系8937F和相應(yīng)保雌系8937P為基礎(chǔ)，直接使用廣泛的育性正常的自交系選配組合，測(cè)定配合力，配制雜交種投入生產(chǎn)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、不存在核不育光溫敏感型兩系法親本繁殖和雜交制種過(guò)程中的溫差限制，可在任何緯度的地理?xiàng)l件下應(yīng)用，適應(yīng)范圍廣闊。2、雜交種父本系的選配不存在質(zhì)核互作型三系法中的保恢關(guān)系限制，組合選配的種質(zhì)范圍廣，成效高。

實(shí)施例：

1、以山西霍縣蓖麻農(nóng)家種的自然變異雌株為基礎(chǔ)材料，采用該方案(一)培育成8937F雌性系及其保雌系8937P，并以自交系S9043作父本雜交，選配出汾蓖6號(hào)雜交種，比對(duì)照晉蓖麻1號(hào)試驗(yàn)增產(chǎn)32.1％，在山西、新疆、湖北、云南、河南等省(區(qū))種植，最高單產(chǎn)折合5250kg/hm²。

2、以8937F和8937P為基礎(chǔ)，用自交系S89416作父本雜交，選配出汾蓖5號(hào)雜交種，比對(duì)照晉蓖麻1號(hào)試驗(yàn)增產(chǎn)29.2％，在山西、陜西、寧夏等省(區(qū))的旱薄地種植，最高單產(chǎn)折合3900kg/hm²。

3、以8937F和8937P為基礎(chǔ)，用自交系91S5-2作父本雜交，選配出晉蓖麻2號(hào)雜交種，山西省品審委1999年4月通過(guò)審定。試驗(yàn)示范產(chǎn)量比對(duì)照晉蓖麻1號(hào)增產(chǎn)19.2-23.9％，并在河北、新疆、四川、山西等地種植。