甜菜不育系和保持系创新选育方法比较

2012-09-03胡华兵

中国糖料 2012年3期

胡华兵

（新疆石河子甜菜研究所，石河子 832000）

甜菜不育系和保持系（以下简称双系）性状表现和配合力高低对选配杂交组合具有重要影响。作为非甜菜起源区域，我国种质资源较为贫乏，现有的双系多从20世纪外引材料中选育而成，含糖率较高，产量、产糖量较低，性状表现为叶片硕大、叶丛高大斜立、配合力低，所配置组合产质量表现与现生产中推广品种差距较大。单粒双系较多粒双系更为稀缺，我所多数单粒不育系配置的组合产质量表现含糖率较低，苗期生长势较弱，严重制约新品种选育。随着我区甜菜生产规模化、全程机械化的大面积推广应用，单粒种播种面积大幅度增加，大有单粒种一统天下趋势。为顺应时代潮流，提高自育品种竞争力，亟需加强甜菜双系创新力度尤其是单粒双系的选育创新。

1 利用现有自交系创新不育系和保持系

目前自交系的获取多是以一些优良的二倍体品系为基础材料通过多代自交选择而成的，基因型较纯合，因而性状表现整齐、一致。在我所的育种实践中其来源大致是原有自交系不断与其他材料杂交选育而成，这种自交系细胞质多为N型，少数为S型，比较适合甜菜双系创新。

王立方等人用自交系来创新双系，认为将不育系的选育和自交系的选育有机地结合是加速不育系选育的有效途径。做法是利用自交材料套袋的有利条件，同时放入雄性不育株进行成对杂交，从不育株上收获的种子经育性调查后，即可确定该自交材料保持不育系的能力，进而决定是否继续回交转育，直至育成新的成对不育系。这样既不影响自交系的选育进程，又为雄性不育系的选育增添了新的亲本。类似方法在20世纪80、90年代双系选育中一直得到应用，我所选育出O13441、2K4254、正春36、正春821等多对双系，但在实际应用中是否能选育出双系还是具有很大的不确定性，同时，对于选育出的不育系配合力也缺乏很好的预见性。另外，选育出新的双系需要较长时间。目前我所的绝大部分自交系是多粒材料，如果加强粒性观察选育单粒双系情况就更加复杂，所需时间也就更长。

2 利用国外二倍体雄性不育甜菜杂优品种选育雄性不育系和保持系

在生产实践中确实发现国外二倍体雄性不育甜菜杂优品种中有花粉存在，可以分离并稳定成系，成系后的材料具有诸多优点：叶丛较矮、直立，叶片小，根头小，根体光滑，含糖率高，产质量表现较好。但其细胞质为S型，育性复杂，选择难度较大，粒性可以分离成多粒型（MM）和单粒型（mm）。

李占学利用国外二倍体雄性不育甜菜杂优品种选育双系并就其选育理论作了推导。具体推导方法详见图1和图2。

利用国外二倍体雄性不育杂优品种选育双系的方法确实可以将优良性状基因转引至目标不育系和保持系中，从而创新出新多粒和单粒双系。但是国外二倍体雄性不育杂优品种本身具有杂合性状，即图1和图2标“*”处 MmS（XxZz）其本身粒性、育性基因和其他性状基因皆处于杂合状态，后代性状会不断分离，为新的保持系选育增加不确定因素，对选育出的不育系配合力也缺乏较好的预测。利用该方法在实际选育过程中需及时调查其粒育性，严格淘汰非目标株，同时由于选育过程中会大量淘汰植株，为保证试验顺利进行应加大群体培育数量。

图2 利用多粒保持系做母本

3 利用甜菜多粒保持系改良创新单粒雄性不育系和保持系

该方法主要根据甜菜保持系通用性原理，将多粒保持系的高糖、抗病等优良基因转移至单粒保持系和不育系中，改良单粒材料不抗病、含糖低等性状，也是创新不育系和保持系有效途径之一。

王华忠等利用该方法成功改良8对单粒双系，改良后的单粒双系种子播后出苗整齐，长势旺盛，抗病能力增强（一般为 3级），含糖率（达到 2度）和根产量均有提高（见图3）。

利用甜菜多粒保持系改良创新单粒双系必须要求被改良的单粒双系粒育性非常稳定，否则易造成后代分离复杂困难；另外，多粒保持系基因纯合度必须要高，保持能力要强，否则改良后的保持系还需要进行育性保持能力筛选。此方法可以定向、可控地将多粒双系中优良性状转移至单粒双系中，同时对育成后单粒不育系配合力也可以进行有效预测评估。