[發(fā)明專利]燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313A及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110341016.5
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102511373A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿三省;陳斌;張曉芬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市農(nóng)林科學(xué)院
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313A及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

燈籠形甜椒是茄科(Solanaceae)辣椒屬(capsicum)辣椒種(capsicum?annum?L.)的一個(gè)變種。燈籠形甜椒的主要特征是：果實(shí)性狀為燈籠形，而且沒有辣味。辣(甜)椒具有明顯的雜種優(yōu)勢，優(yōu)良的一代雜種可比一般生產(chǎn)種增產(chǎn)30％以上，目前已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但是，雜交制種時(shí)多采用蕾期人工去雄授粉，費(fèi)工時(shí)，成本高，種子的純度也難以保證。

一、辣(甜)椒胞質(zhì)型雄性不育(CMS)的遺傳

Rusinova?Kondareva(1965)在Capsicum?peruvianum?var、biocoloratuin?var、longisiliguum與Capsicum?annuum品種的種間雜交的F4代中發(fā)現(xiàn)了一種新的雄性不育類型，可能是胞質(zhì)雄性不育類型CMS，由于缺乏恢復(fù)系，當(dāng)時(shí)不能用于雜交種子生產(chǎn)。沈火林等(1994)的研究表明，在大量的測交組合中，其后代的育性出現(xiàn)全不育、有育性分離和育性全恢復(fù)三種情況。通過試驗(yàn)觀察了不育系與恢復(fù)系雜交的F2代。可育株與不育株分離比經(jīng)卡方測驗(yàn)，均符合3∶1的分離比。不育系和恢復(fù)系的F1與保持系或雄性不育系雜交后代可育株與不育株卡方測驗(yàn)，均符合1∶1的分離比。說明核內(nèi)的不育基因是受一對隱性基因控制。趙華倫等(1999)選育出一批由1對隱性基因控制的胞質(zhì)雄性不育系，并報(bào)道了相關(guān)的胞質(zhì)雄性不育系的研究。鄒學(xué)校(2001)研究表明胞質(zhì)雄性不育系的恢復(fù)基因主要存在于長果型辣椒品種中。綜合上述結(jié)果，目前辣(甜)椒胞質(zhì)型雄性不育系的基因型：不育系為Smsms，保持系為Nmsms，恢復(fù)系為SMsMs或NMsMs。錢芝龍等(1998)的研究表明，由LANES不育系轉(zhuǎn)育的辣椒21A胞質(zhì)型雄性不育系不育胞質(zhì)對雜種一代結(jié)果數(shù)、果實(shí)產(chǎn)量、果實(shí)可溶性糖含量和100g鮮果重Vc含量等均表現(xiàn)正效應(yīng)，但對病毒病的抗性和單果重及果實(shí)形狀大小有不良影響。同質(zhì)異核不育系的雜種F1農(nóng)藝性狀差異很大。高抗病毒病的親本材料為恢復(fù)系，能明顯提高雜種F1的抗病力。在育種中，要選擇好用來選育保持系的親本材料，直接選用高抗病毒病等優(yōu)良性狀并具備高的配合力和遺傳傳遞力的恢復(fù)系，以減小不育胞質(zhì)的負(fù)效應(yīng)。結(jié)果還表明，辣椒雄性不育三系選育，恢復(fù)力與配合力是獨(dú)立的，雜種優(yōu)勢利用要求這兩個(gè)問題有機(jī)結(jié)合，在生產(chǎn)上才有利用價(jià)值。

二、甜椒胞質(zhì)型雄性不育系的應(yīng)用

甜椒的雜種優(yōu)勢非常明顯，優(yōu)良一代雜交種比常規(guī)生產(chǎn)種一般能夠增產(chǎn)30％以上，但生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的甜椒雜交品種主要是通過采用蕾期人工去雄授粉雜交繁育而成，費(fèi)工耗時(shí)且雜交種子純度也難以得到保證，純度鑒定也頗費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)力。為了提高一代雜種的質(zhì)量、降低種子的生產(chǎn)成本，保護(hù)新品種的自主知識產(chǎn)權(quán)，甜椒雄性不育的研究和利用愈來愈受到育種者的重視。所以，選育新的甜椒CMS及其相應(yīng)的保持系，可為育成“三系配套”甜椒新品種、更好地促進(jìn)甜椒的雜種優(yōu)勢利用打下良好的基礎(chǔ)。

三、燈籠形甜椒CMS的應(yīng)用價(jià)值

我國是辣椒和甜椒生產(chǎn)和消費(fèi)大國，居世界第一，其中燈籠形甜椒的栽培面積約占三分之一，即600萬畝(667m²)。燈籠形甜椒CMS的育成豐富了甜椒的種質(zhì)資源。一方面可以作為有價(jià)值的不育種質(zhì)資源進(jìn)一步轉(zhuǎn)育新的甜椒或辣椒不育系，拓寬甜椒CMS種質(zhì)資源群體。另一方面，利用雜種優(yōu)勢原理，運(yùn)用優(yōu)良的甜椒恢復(fù)系，配制一批優(yōu)良的甜椒雜交種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。選育甜椒CMS能降低種子生產(chǎn)成本，提高一代雜種的整體質(zhì)量，更好地保護(hù)新品種的自主知識產(chǎn)權(quán)，預(yù)防親本流失。因此，燈籠形甜椒雄性不育的研究和利用在我國具有很高的實(shí)用價(jià)值。

四、燈籠形甜椒CMS選育的難點(diǎn)

我國于20世紀(jì)80年代初就開始研究辣椒的雄性不育并已取得重要進(jìn)展，目前已有幾個(gè)辣椒CMS“三系”配套F1雜交品種在生產(chǎn)推廣應(yīng)用，但與韓國辣椒雄性不育系育種應(yīng)用差距很大。

利用燈籠形甜椒雄性不育系(CMS)育成“三系”配套燈籠形甜椒F1雜交品種是世界難題，因此甜椒雄性不育尤其胞質(zhì)雄性不育(CMS)的選育進(jìn)展較慢，主要原因是胞質(zhì)雄性不育系的恢復(fù)基因一般多存在于辣椒中，罕見于燈籠形甜椒，因此選育出燈籠形甜椒胞質(zhì)雄性不育系的而且商品性又好的恢復(fù)系則非常困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313A及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用。