高油分隐性上位互作核不育纯合两型系60 AB及同型临保系60 C的选育

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(贵州省油菜研究所， 贵阳 550008)

甘蓝型油菜细胞核雄性不育是杂种优势利用的重要途径，隐性上位抑制基因控制的三隐性核不育系具有不育性彻底，恢复源广等优点[2]，因而具有广阔的应用前景。江莹芬等[3]对甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系9012 A的不育基因(ms1)进行了精细定位，进一步从基因水平证明了其不育性受2对隐性重叠不育基因(ms1和ms2)与1对隐性上位抑制基因(rf)互作控制，ms1和ms2同时纯合(ms1ms1ms2ms2)表现不育，但隐性纯合rf(rfrf)对ms1ms1ms2ms2的表达起抑制作用，又可使其表现可育(TAM系，ms1ms1ms2ms2rfrf)。张璞等[4]对由二对隐性重叠不育基因与一对隐性上位抑制基因控制的三隐性核不育进行的研究，提出了在不育系的选育中纯合两型系是基础，临保系的筛选是关键，为了加快育种进程，要在分析基因型及其杂交后代出现比率的基础上选择最佳途径的育种方法。这些研究为甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料的选育提供了理论基础。本研究结合国家产业导向，通过育种实践，利用分子标记辅助技术成功育成了高油分隐性上位互作核不育纯合两型系60 AB及同型临保系60 C。

1 选 育

1.1 选育利用材料

主要利用材料为隐性上位互作核不育全不育系HF 1 AC和高油分恢复系材料HZ 11 R。HF 1 AC是引进来自上海的核不育三系杂交油菜品种沪油杂1号自交分离，结合分子标记技术，经多年多代选育而成。芥酸1.00%、硫甙47.85μmol/g(饼)、含油量43.64%、种子蛋白22.78% 。HZ 11 R系引进的中国农科院油料研究所育成的常规品种中双11系选恢复系材料，品质为芥酸0、硫甙18.84μmol/g(饼)、含油量49.04%、种子蛋白20.62%。

表1 131060单株分子标记结果

株号上位基因类型株号上位基因类型株号上位基因类型株号上位基因类型60A-1RR60B-13RR60B-33Rr60B-53Rr-2Rr-14rr-34Rr-54RR-3Rr-15rr-35rr-55Rr-4Rr-16rr-36RR-56R-6RR-17RR-37Rr-58Rr-7Rr-18RR-38Rr-60Rr-8Rr-19RR-39RR-61rr-9Rr-20Rr-40Rr-62rr-10Rr-21RR-41Rr-63rr-22Rr-42RR-64Rr60B-1Rr-23Rr-43RR-65RR-2Rr-24RR-44Rr-66Rr-3Rr-25Rr-45Rr-67Rr-4Rr-26Rr-46Rr-68Rr-5Rr-27Rr-47RR-69rr-6RR-28Rr-48RR-70rr-7Rr-29Rr-49Rr-10RR-30Rr-50RR-11RR-31rr-51Rr-12RR-32Rr-52Rr

图1 纯合两型系60 AB和同型临时保持系60 C的选育系谱

1.2 选育方法

本研究主要是依据“甘蓝型油菜隐性上位核不育的育性受 2对重叠基因和1对上位基因抑制”[1]的理论，利用从华中农业大学引进的共显性标记，在苗期对移栽种植材料取叶心30株左右，对上位基因分子标记进行初步筛选，根据标记结果，在初花期对RfRf、Rfrf、rfrf3种上位基因均存在、株型性状较好且不育株分离在4∶1或13∶3的株行进行重点检测，挂牌并取嫩叶对上位基因进行标记，根据标记结果，选择纯合不育株(ms1ms1ms2ms2RfRf)与纯合可育株(RfRf----)杂交选育纯合两型系，用杂合不育株(ms1ms1ms2ms2Rfrf)与纯合隐性上位基因可育株(RfRf----)杂交选育临时保持系。

1.3 选育过程

2012年春以HF 1 AC为母本，以HZ 11 R为父本杂交，收单株于2012年夏在贵阳高坡夏繁，在hgp 343株行选择7株株型较好的单株套袋自交，2012年秋播于贵阳开阳试验基地分单株种植。2013年春，各单株没有不育株分离，套袋自交收单株并进行品质分析，根据生物学性状和品质分析结果，选择12个单株到贵州威宁夏繁，在hwn 202株行(12446-5单株种植)出现了4/42不育株分离，可育株择优套袋自交，用7株不育株分别与22株可育株测交，分单株收获。

2014年1月在进行标记初选时，131 060株行检测RfRf、Rfrf、rfrf等3种上位基因型均存在，2016年3月初花期，观察到131 060株行材料株高中等、茎秆坚硬、分枝紧凑，对该株行大量挂牌，可育株套袋自交，并取样80株进行上位基因标记，标记结果如表1，不育株共有10株，其中上位基因型为RR的2株，上位基因型为Rfrf的8株。可育株70株，上位基因型为RR的19株，上位基因型为Rfrf的31株，上位基因型为rfrf的10株。根用标记结果，用上位基因型为RfRf的纯合不育株分别与上位基因型为RR可育株测交共7株，其余的RfRf基因型可育株用HF 1 AC测交。用上位基因型为Rfrf的杂合不育株分别与上位基因型为rfrf的可育株测交共8株。

2014年夏繁中，hwn 378(131 060 A-9×131 060 B-14)株行出现不育株率为13/25，在2015年春，141166(131 060 B-14单株种植)株行76株均可育，命名60 C。2015年3月，在141107(131 060 A-1×131 060 B-9)株行出现33/62的不育株率，符合2∶1分离比例，且与2015年1月取样30株标记结果上位基因均为RR基因型吻合，命名60 AB。以141107为母本与141166为父本杂交15株，2016年春15行均全不育，进一步验证了60 AB就是纯合两型系，60 C就是临保系。

1.4 选育系谱

在隐性上位互作核不育材料选育过程中，纯合两型系的选育是基础，临时保持系的选育是关键[3]。本研究从2011年开始，经过5年7代的选育，成功育成纯合两型系60 AB和同型临时保持系60 C，选育系谱如图1。

2 特征特性

2.1 60 AB特征特性

60 AB属甘蓝型油菜中早熟类型，子叶肾形，苗期叶色深绿色，有蜡粉，叶片大小中等。密度5 000株/667 m2，株高177 cm、分枝高51 cm、一次有效分枝数11个、二次有效分枝数5个，主花序长73 cm、角果95个，全株角果415个，角果长7.2 cm，角粒数22粒，角果较粗，抗倒性好，低抗菌核病，结实较好，熟期较早。经本所近红外分析，品质为：芥酸0.73%、硫甙24.44μmol/g(饼)、含油量48.73%、种子蛋白24.07%。

2.2 60 C特征特性

60 C属甘蓝型油菜中早熟类型，子叶肾形，苗期叶色绿色，有蜡粉，叶片大小中等。密度5 000株/667 m2，株高185 cm、分枝高60 cm、一次有效分枝数9个、二次有效分枝数3个，主花序长86 cm、角果103个，全株角果387个，角果长7.3 cm，角粒数22粒，角果较粗，抗倒性好，低抗菌核病，结实较好，熟期较早。经近红外分析，品质为：芥酸0.45%、硫甙29.62μmol/g(饼)、含油量45.23%、种子蛋白27.13%。

3 讨 论

3.1研究表明，利用常规材料的转育，不仅可以育成新的纯合两型系和同型临保系，且在品质上得到了改良，将芥酸从47.85μmol/g(饼)降低到29.63μmol/g(饼)，将含油量从43.64%提高到了45.38%。因此，优势常规材料是改良隐性上位互作核不育材料的较好选择。

3.2甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料的分离较复杂，若用传统育种方式从该类型材料中分离选育新材料，在分离中会出现不育株率为4/8、3/8与1/16、3/16及3/64、4/64等十分接近的分离比例 ，需要大量多代的测交、自交 ，工作量大[2]。利用分子标记在苗期或初花期对材料上位基因(Rf)进行标记，有针对性的进行测交鉴定，提高了育种效率，加快了育种进程，是选育隐性上位互作核不育材料的有效途径。

3.3在甘蓝型油菜隐性上位互作核不育材料选育过程中，苗期取样10～30株，用分子标记对育种资源上位基因进行初步筛选，鉴定是否含有上位基因及上位基因的类型和分布。在初花期结合农艺性状、不育株率以及上位基因鉴定结果选择重点材料，把性状好的单株全部进行上位基因鉴定，这样既可以减少分子标记工作量，也可以加大材料选育的针对性。

3.4当群体不足够大时，分离的不育株较少，可根据初花期上位基因分子标记结果，用上位基因型为RfRf的纯合不育株与上位基因型为RfRf的可育株测交选育纯合两型系，用上位基因型为Rfrf的杂合不育株与上位基因型为rfrf的可育株测交筛选临时保持系，这是是选育隐性上位互作核不育材料的有效方法。

参考文献：

[1]陈凤祥,胡宝成,李成,等.甘型油菜细胞核雄性不育性的遗传研究——隐性核不育系9012 A的遗传[J].作物学报,1998,24(4):423-437.

[2]韩宏仕.我国甘蓝型油菜隐性上位互作核不育三系的研究与利用[J].贵州农业科学,2006,34(2):71-74.

[3]江莹芬,陈凤祥,李强生,等.甘蓝型油菜隐性上位互作核不育基因(Ms 1)精细定位[J].分子植物育种,2011,9(5):599-604.

[4]张璞,田建华,李殿荣,等.甘蓝型油菜隐性核不育的遗传与应用研究[J].西北农业学报,2004,13(2):16-19.