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辣椒雄性不育系2A的选育

2018-02-13王兰兰魏兵强陈灵芝

甘肃农业科技 2018年9期
关键词:保持系株率花药

王兰兰,魏兵强,陈灵芝,张 茹

(甘肃省农业科学院蔬菜研究所,甘肃 兰州 730070)

辣椒杂种一代具有明显的杂种优势,优良一代杂种通常比常规品种增产30%以上,目前生产上使用的90%以上辣椒品种为杂种一代。国内外除了少部分采用雄不育系进行制种,多数采用人工去雄的办法。人工去雄制种费工费时,种子杂交率难以保证,利用雄性不育系制种不仅可以省去人工去雄,简化制种程序,而且可以防止自交种子的产生,保证杂交种子的纯度,同时还能避免亲本种子流失,有效地保护知识产权[1-5],因此开展辣椒雄性不育系的选育工作具有重要意义。我们利用已有的辣椒雄性不育系8A为不育源,选用甘肃省农业科学院蔬菜研究所优良自交系2为回交亲本材料,经过多代回交转育,选育出了不育性稳定、综合性状优良的辣椒雄性不育系2A。

1 亲本(系)特征

1.1 不育系8A

不育系8A来自羊角椒材料9108中自然突变的不育株,经过多代回交转育而成。雄蕊退化,花丝变短;花药瘦小、干瘪,开裂后看不见花粉,不育性稳定。株高90 cm,株幅65 cm。

1.2 保持系8B

保持系8B选自交系8,雄蕊发育正常、成熟花药肥大、饱满,开裂后花药上布满花粉,可育。株高85 cm,株幅60 cm。果长12.0 cm,果肩宽2.1 cm,单果重20 g,青果绿色。

1.3 轮回亲本自交系2

从地方品种“猪大肠”生产田中发现的突变单株,后经6代连续单株自交育成。熟性早,果实羊形,单果种子数多,抗病性强。果长25.0 cm、果肩宽3.1 cm、肉厚0.30 cm、单果重48 g,青果绿色。

2 选育经过

用自交系2为父本与不育系8A杂交,在F1及其后代中选择不育度高的单株与轮回亲本自交系2连续回交,父本自交系2自交留种,经过5代回交选育出育性稳定不育系和保持系。

在甘肃省农业科学院蔬菜研究所兰州试验地塑料大棚中2011年以自交系8A为母本,以优良自交系2为父本成对测交,同时父本自交留种。2012年种植6份F1测交组合及对应父本单株,田间观察测交F1花药形态、不育株自然结果种子数。其中以单株2-4为父本的组合不育株率达81.5%,在其中选取不育度高的单株后代,分别编号为2-4-1、2-4-2、2-4-3,与其对应父本进行成对回交,同时父本自交留种。2013年种植3份回交1代,育性均出现分离,其中2-4-2株系的不育株率最高,不育株率为91.5%;在2-4-2株系中选取不育单株 2-4-2-1、2-4-2-2、2-4-2-3与其对应父本进行成对回交,同时父本自交留种。2014年种植上代收到的3个单株,当年形成3个株系,其中2-4-2-1表现完全不育,且农艺性状优良。对该不育系选单株2-4-2-1-1、2-4-2-1-2、2-4-2-1-3继续进行成对回交,对应父本自交留种。2015年在种植上代收到的3个单株和相应父本,3个株系的不育株率均为100%,在不育2-4-2-1-2中选单株2-4-2-1-2-1、2-4-2-1-2-2、2-4-2-1-2-3进行成对回交,对应父本自交留种。2016年播种上代收到的3个单株和相应父本,3个株系的不育株率均为100%。在不育系2-4-2-1-2-1中选单株2-4-2-1-2-1-1、2-4-2-1-2-1-2、2-4-2-1-2-1-3进行成对回交,对应父本自交留种。2017年播种2-4-2-1-2-1-1株系和相应父本,不育株系的不育株率仍稳定在100%。

在回交选育的过程中,早期世代主要以育性性状为主,较高世代以经济性状选择为主。通过5代回交,选育出2-4-2-1-2-1-1不育系,田间不育株率达100%,其农艺性状与回交亲本2完全一致。育成的不育系定名为2A,对应的保持系定名为2B。

3 选育结果

3.1 不育系2A及保持系2B的主要农艺性状表现

不育系2A生长势强,熟性早,株高75 cm,株幅68 cm,果实性状同保持系2B。保持系2B生长势较2A稍弱,熟性早,株高70 cm,株幅62 cm。果实羊角形,果长25.0 cm、果肩宽3.1 cm、肉厚0.30 cm,平均单果重48 g,果色绿,果面皱、味辣,商品性好。坐果性好,抗病性强。

3.2 不育系2A及保持系2B的花器特征与育性表现

不育系2A属花药败育型,花器变小,雄蕊退化、花丝短,花药瘦小、干瘪;无花粉或仅有少量花粉,显微镜检测不育花粉粒畸形,TTC染色花粉不着色或着色极浅,不育率100%。不结果或个别植株可结果实,但果实畸形,没有胎座,雌蕊育性正常。

保持系2B雌蕊和雄蕊发育正常,成熟花药肥大,饱满,开裂后花药上布满花粉,显微镜检测可以看到花粉粒圆形、数目多,TTC染色花粉着色好,结果正常。

3.3 恢复系的测交筛选

2016年用32个辣椒自交系与2A不育系测交配组合32个,2017年种植在塑料大棚观察恢复情况,每个组合种植1垄,28株。在测交的32个组合中有4个组合完全可育,其余的28个组合育性发生分离,恢复的自交系占测交辣椒自交系的12.5%。

4 小结

通过5连续代回交转育选育出辣椒雄性不育系2A,其不育株率达到100%,不育性稳定,且综合性状优良,果实商品性好,具有较好的应用前景。利用2A与32个辣椒自交系测交配仅有4个组合全部植株育性恢复并能正常结果。

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