张国兵周棱波汪 灿徐 燕白俊霞邵明波
(1贵州粱丰农业科技有限公司,贵阳550006;2贵州省旱粮研究所,贵阳550006;3贵州省油菜研究所,贵阳550008)
甘蓝型高油分隐性上位互作核不育系粱全1504A的选育研究
张国兵1,2周棱波1,2汪 灿1,2徐 燕1,2白俊霞3邵明波1,2
(1贵州粱丰农业科技有限公司,贵阳550006;2贵州省旱粮研究所,贵阳550006;3贵州省油菜研究所,贵阳550008)
摘要:粱全1504A是贵州粱丰农业科技有限公司以引进甘蓝型油菜杂交种核优202杂交种后代可育株连续自交、测交、兄妹交育成纯合两型系(粱纯4A),与引进甘蓝型油菜杂交种核优202杂交种后代不育株和从贵州省油菜所引进隐性上位互作核不育黄籽临保系(S2375C-15)杂交转育的临保系(粱临4C)组配的甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系,该不育系综合性状优良,株型紧凑,含油量较高,一般配合力较高,组配的隐性上位互作核不育杂交油菜组合丰产性好,抗性好,品质性状优良,有广泛的应用前景。
关键词:甘蓝型油菜;隐性上位互作;核不育系;粱全1504A;含油量;抗性
油菜品种间杂交具有明显的杂种优势,利用杂种优势是提高油菜产量和品质较为有效的一种途径。我国油菜杂种优势利用从1985年开始大面积进行,2000年以后杂交油菜种植面积迅速扩大,目前杂交油菜种植面积占我国油菜种植面积的80%,杂交油菜在生产上发挥着越来越重要的作用[1-3]。贵州粱丰农业科技有限公司针对油菜生产机械化、轻简化栽培的实际需要,开展油菜杂种优势的研究与应用,至2015年育成了隐性上位互作核不育系粱全1504A,并同时开展该不育系的相关应用研究。
根据陈凤祥等[4]的隐性上位互作核不育遗传假说,可以从存在隐性互作的杂交组合后代群体中分离出纯合两型系和杂合不育株。杂合不育株可以用其他临保系改良获得新的临保系。根据这一理论,2008年春引进了隐性上位互作核不育三系杂交种核优202作为分离对象。根据遗传分离规律,F2植株中的育性分离比为61:3,其中杂合不育株与纯合不育株的比例为2:1,用已知临保系与之杂交,其后代育性分离比为1:1、0:1。从1:1株行中套袋自交可育株可选育出新的临保系。F2群体中可育植株套袋自交可育株和不育株的分离比有1:0、3:1、15:1、13:3和61:3等情况,在3:1分离的小区中连续套袋自交,其后代均能找到育性分离比为3:1的株系,在稳定的3:1小区中进行兄妹交,能获得纯合两型系,从而完成三系配套。
2010年根据分离情况,选择在8331-4株系中大量可育株套袋自交。2010年春,观察105份可育株自交后代的育性表现,发现5个育性分离比为3:1的套袋单株,将其连续自交,获得稳定的纯合两型系粱纯4A(图1)。2009年选用已知临保系与不育株杂交,2010年春发现5株杂交后代育性分离比为1:1,将其可育株连续套袋自交,并测纯合不育株,最终获得新的临保系粱临4C(图2)。将粱纯4A与粱临4C杂交获得全不育系粱全1504A。
2.1 形态特征 粱全1504A属甘蓝型油菜中早熟类型,幼苗半直立,子叶肾型,苗期叶深绿,有少量蜡,叶片大小适中,叶柄长中等,叶缘波浪形,顶裂叶半圆,裂叶3对。茎秆浅紫色。黄花,花瓣较大,合瓣花呈覆瓦状排列。种子褐黄色,圆形。株型扇形、紧凑,匀生分枝类型。
2.2 生育特性 粱全1504A冬前长势较强,春季生长快。育苗移栽适宜播种全生育期210d,不育株在初花前出现少量黄蕾、落蕾现象,不育株雄蕊退化不育率100%,不育度100%,不育系恢复源广。粱全1504A柱头活性强,易于接受外来花粉,异交结实率高。
2.3 经济性状、抗逆性及品质 粱全1504A株高中等,平均160cm,分枝10~12个。平均单株有效角果数约560个,每角粒数16~22粒,千粒重3.8~4.2g。该不育系抗寒性强,抗(耐)油菜菌核病和病毒病,抗倒性强。经分析测定种子芥酸0.66%,硫苷含量18.6μmol/g饼,含油量44.65%。
图1 纯合两型系粱纯4A的选育系谱
3.1 杂交组合组配技术路线 将纯合两型系不育株与可育株兄妹交,获得粱纯4AB,再以纯合两型系不育株与临时保持系粱临4C杂交获得全不育系粱全1504A,用全不育系粱全1504A与恢复系杂交得到杂交种(F1)。
图2 临保系粱临4C的选育系谱
表1 粱全1504A与同批父本配制组合连续2年比较试验结果
3.2 粱全1504A的组配组合产量表现 粱全1504A属隐性上位核不育系,其恢复源较广,一般的常规品系或品种均能使其恢复。利用十多年复式杂交转育的黄籽常规品系与不育系粱全1504A配制高油分杂交组合11个,连续2年进行组合比较试验,分别以贵州省区试对照品种作对照(表1)。从表1中可以看出,2014-2016年品种比较试验中,共有11个粱全1504A配制的组合,有10个比对照油研50增产,1个减产,其中增产幅度超过5%以上的组合有9个,增产均达到极显著水平,说明粱全1504A的一般配合力很好;粱全1504A×S27R比对照增产10.33%,增产极显著,说明该组合增产潜力大,粱全1504A同时具有很好的特殊配合力,如广泛测配恢复系,完全能够组配强优势的组合。
表2 粱全1504A的组配组合品质性状表现
3.3 粱全1504A的组配组合品质性状表现 粱全1504A属油分含量较高的隐性上位核不育系,与高油分恢复系组配杂交组合,其组合油分含量也较高。从表2中可以看出,所配组合芥酸含量均低于1%,硫苷含量均低于30μmol/g饼,油分含量均超过44%。说明用该不育系与高油分双低恢复系组配组合,均能获得高油分双低杂交油菜新组合。
3.4 粱全1504A的组配组合抗性表现 从表3中可以看出,粱全1504A组配的组合,其抗倒性均很好;菌核病发病率均低于对照,病指均低于对照;所有组合病毒病均未发生。说明该不育系抗倒性、抗(耐)病性均很好。
油菜雄性不育是油菜杂种优势利用的主要途径之一,细胞核雄性不育由于具有败育彻底、不育性稳定、受环境因素影响较小、恢复源广泛、容易组配出强优势杂交组合等优点,在作物育种中被广泛应用。随着三系法的开发利用,大面积制种时采用全不育群体,能够克服隐性核不育两系制种拔出不育株行一半以上的可育株的困难,目前这一途径愈来愈受到油菜育种工作者及油菜专业种业公司的重视,已有多个隐性上位互作核不育三系杂交种应用于生产[5]。
隐性上位互作核不育系粱全1504A具有不育系综合性状优良,株型紧凑,含油量高,一般配合力较高,组配的隐性上位互作核不育杂交油菜组合丰产性好,抗性好,品质性状优良,有广泛的应用前景。
表3 粱全1504A与同批父本配制组合连续2年抗性结果
参考文献
[1]刘后利.实用油菜栽培学.上海:上海科技出版社,1987:2-30
[2]刘后利.油菜遗传和育种学.上海:上海科技出版社,2000:319-399
[3]余华胜,张尧锋,林宝刚 ,等.甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系ZH1A的选育及应用.浙江农业科学,2013(9):1077-1079
[4]陈凤祥,胡宝成,李成,等.甘蓝型油菜隐性上位互作核不育性的遗传研究I.隐性核不育9012A的遗传.作物学报,1998,24(7):431-438
[5]蒲晓斌.甘蓝型油菜JA新胞质不育三系双低杂交种川油46的选育.中国种业,2016(3):42-43
通信作者:邵明波
收稿日期:(2016-03-25)