大白菜转育新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的研究

大白菜转育新型甘蓝型油菜　细胞质雄性不育系的研究　张德双　，徐家炳　，曹鸣庆　，张凤兰　（１．北京市农林科学院蔬菜研究中心，北京１０００￣９；２北京市农业生物技术研究中心。北京１０００￣９）　摘要：用２６份不同大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料ＣＭＳ９６进行多代圆交转育，　成功地转育出５份不同类型的大白菜细胞质雄性不育系（包括桔红心和黄心大白菜株系）。鉴定　结果表明，这些不育系材料不育性稳定，不育度１００％．不育率１００％，蜜腺正常，花药白色退　化．植株整齐一致．生长旺盛，是新型的优良大白菜细胞质雄性不育系材料。用其配制的杂交　组台，杂种优势明显。　关■蜀：大白菜；甘蓝型油菜；细胞质雄性不育；杂交组合　中圈分类号：Ｓ６３４．１０３．６　文献标识码：Ａ　文章一号：１０００—７０９１（２００２）０１一Ｏ０６０—０４　大白菜的杂种优势明显。我国从７０年代初期已经广泛开展了大白菜的杂种一代优势利　用工作，广泛采用自交不亲和系或自交亲和系的方法进行制种，该方法存在着原种生产成本　较高、双亲生活力易衰退、杂交种子不易达到高纯度等问题。利用雄性不育系生产一代杂　种，就可以克服上述问题。大白菜的雄性不育性遗传可分为３种类型：由核基因控制的细胞　核雄性不育类型、由核基因与细胞质遗传基因交互作用的质核互作雄性不育类型及由细胞质　遗传基因控制的细胞质雄性不育类型…１。细胞质雄性不育系的选育和利用是大白菜育种及　杂种优势利用的有效途径之一，而且将成为育种的方向。国家“九五”大白菜科技攻关也将　雄性不育系的选育和利用列为重要研究项目之一。　笔者从法国引进了甘蓝型油菜细胞质雄性不育系材料，经过多年的转育已成功地转育到　大白菜上，并获得了稳定遗传的大白菜细胞质雄性不育系。这是一种新型、优良的细胞质雄　性不育系。它的育成及开发无论在探索利用种间杂交转育种问胞质雄性不育系或获得种间杂　种优势的研究，还是在一代杂种的生产上都具有现实和理论的意义，为大白菜雄性不育系的　利用与研究开辟了新的方向，具有广阔的应用前景。　１材料和方法　１．１材料　２６份大白菜材料来源于北京市蔬菜研究中心，是一些普通类型的需要改良和提高抗病　性的大白菜材料。甘蓝型油菜细胞质雄性不育系材料ＣＭＳ９６来源于法国，其蜜腺正常，叶　牧藕日期：２ＯＯｌ一１）２—１）７　基盒珥目：北京市青年科技骨干培养基金资助（２０００—１２—１８）　作者蕾卉：张蕾双（１９６９一）．男．助理研究员．农学硕士　主要从事大白菜育种　良种繁育和推广工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

张德双等：大白菜转育新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的研究　６１　片不黄化，花瓣大，花药白色退化，柱头正常，植株生长旺盛。　１．２方法　从１９９６年春季开始，进行人工蕾期剥蕾杂交。剥开ＣＭＳ　９６花蕾，露出柱头，将２６份　大白菜株系的花粉涂于其上，第２天重复一次，柱头膨大正常，获得Ｆ１种子，将收到的种　子加代处理，并用大白菜优良株系进行多代回交转育。每年加代１～２次，同时结合秋天选　留老株和春季的小株继续进行有目的回交转育。每一代都进行性状观察，记录植株性状转育　情况，淘汰叶柄有缺翔的裂叶型中间类型的材料。加代具体做法是，将刚收下的种子用清水　浸３０ｍｉｌｌ，再放到３％双氧水中浸３　ｈ，在２５℃下催芽，次日将萌动的种子放到３℃冰箱春　化处理２５　ｄ。取出后播种到２０－２１℃的温室中，夜间采用光照强度为３　０００　Ｉｘ的光源进行　补充光照。２５～３０　ｄ可以抽薹开花，然后与大白菜进行人工回交授粉。　２结果与分析　用２６份大白菜材料与ＣＭＳ９６进行杂交试验，结果表明，二者的结实率极高，达　１００％，其中最大荚结子数为２１粒种子，最小荚为５粒。对其中的６个杂交后代进行加代处　理及回交转育，结果表明，后代１００％不育，不育花的蜜腺正常，可以吸引蜜蜂，花药白色　退化，柱头正常（图１）。经过多代回交转育，有５份材料的部分单株叶翼形状偏向大白菜，　缺刻不明显，另一些单株出现明显的缺刻（图２），选留叶翼偏向大白菜的单株继续进行回交　转育。在２０００年我们已获得Ｂｃ７回交种子，目前正在授粉老株获得ＢＱ的回交种子。到目　前为止，已完全将ＣＭＳ　９６的不育性转育到大白菜上，并获得了５份经挤性状优良、生长整　齐一致的大白菜雄性不育材料（图３，４，其中包括桔红心和黄心的不育系材料），同时也正在　转育其他材料和试配一些组合。这５份转育完成的大白菜细胞质雄性不育系不育性稳定，与　原不育源相比，植株变矮，结实正常而且种子量多。　啊１大白菜聃质雄性不青系的花　啊２转青早期的臆质雄性不青系　维普资讯 http://www.cqvip.com

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１期　张蒋双等：天白菜转☆ｍ世甘蓝墨．ｍ　细胞质雄性不育系的研究　ＣＭＳ的一个难以彻底解决的重要问题，其存在的微量花粉现象（即不育性不稳定）已成为育　种者所关注的问题。因为在杂交制种中，如果遇到不育系开花过早（花期不育），且有微粉发　生时，就可能出现白交苗从而降低制种杂交率（花期相遇时，由于白菜白交的迟配性，即使　出现微粉也不影响杂交率）。因此，寻找克服Ｏｇｕ白菜胞质不育和Ｐｏｌ白菜胞质不育诸多缺　点的新型胞质不育系是多年来育种者为之奋斗的目标。国内在大白菜细胞质雄性不育系的利　用上仍处在探索和研究中，这也是今后热门的研究方向。　笔者于１９９６年从法国引进了一份新型的甘蓝型油菜胞质雄性不育源ＣＭＳ９６，该材料不　育率和不育度均为１００％，且不育性稳定。经过６年与大白菜的转育，已成功地获得了５份　纯合的甘蓝型油菜大白菜胞质不育系，在大白菜中没有找到相应的恢复系。目前，所获得的　转育ＣＭＳ９６的大白菜细胞质雄性不育系不仅克服了上述两种不育系的缺点，而且其优点突　出，具有不育性稳定，蜜腺和柱头正常，花药白色退化，配合力高，杂种优势显著，转育容　易，回交多代不退化等优点，是一种新型的大白菜胞质不育系，有较好的发展应用前景。其　杂种Ｆ１植株生长旺盛，配制的组合优势强。它完全克服了Ｐ０Ｉ－ＣＭＳ存在育性受环境条件影　响的缺陷，表现出转育快、育性稳定和种间杂交优势强等优点，是以往任何不育系所不能比　拟的。通过几年的性状观察和研究，该不育系可以明显地提高保持系的抗抽薹能力和生长　势，Ｆ１种子产量高。进一步开展对这份不育系的研究将有利于白菜育种方法的改进，在白　菜新资源、新育种手段和方法上都将有所突破和提高。目前我们用这５份大白菜细胞质雄性　不育系配制了近６０个组合，将Ｆ１播种在露地进一步观察和研究。同时开展大白菜新型细胞　质雄性不育系在十字花科作物中的转育和利用工作，并探索其败育机理及分子机制问题等。　参考文献　［１］周长久．现代蔬菜育种学［Ｍ］．北京：科学技术文献出版社，１９９６．１００—１０２．　［２］李树德．中国主要蔬菜抗病育种进展［Ｍ］．北京：科学出版社．１９９５．１５３—１６０　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｔｙｐｅ　Ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ　Ｍａｌｅ　Ｓｔｅｒｉｌｅ　ｏｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｃａｂｂ￣，ｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ＣＭＳ　９６　ＺＨＡＮＧ　Ｄｅ－ｓｈｕａｎｇＩ，ＸＵ　Ｊｉａ－ｂｉｎｇ　，ＣＡＯ　Ｍｉｎｇ－ｑｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧ　Ｆｅｎｇ－ｌａｎ　（１．Ｂｅ￣ｊｉｎｇ　Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｔｌｔｒ，ｅＢ￣ｊｉｎｇ　１０００￣．Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂ￣ｉｉｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏ￣Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　Ｂｒａｓｓｉｃａ　ｎａｐｕｓ　ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ　ｍａｌｅ　ｓｔｅｒｉｌｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｃ脚６　ｗｉｔｈ　２６　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｃｈｉｎｅ￥ｅ　∞ｂｂａ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａ１３ｅ　ｃｒｏｓｓｅｄ　ａｎｄｂｅｃｋ－ｃｒｏｓｓｅｄ，ａｎｄ　ａｔｔａｉｎｅｄ　５　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆ　ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅ　ｓｔｅｒｉｌｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ∞ｂｈｇｅ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｏｒａｎｇｅ　ａｎｄ　ｙｄｌｏ￣ｈｅａｄｉｎｇ　ｌｅａｖｅｓ　ｃｏｌｏｒ）ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．Ｔｈｅｓｅ　ａｔｍｅｒｉａｌｓ　ａ１３ｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｉｎ　ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ，ｏｃｆｆｎｉＴ￣ｏｎ　ｉｎ　ｎｅｃｔａｒｙ，ｓｔｒｏｎｇ　ｉｎ　ｖｉｇｏｒ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｏｍ１　ｉｎ　ｐｌａｎｔｓ．ｍ１ｅｙ　ａｒｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ　ｍａｌｅ　ｓｔｅｒｉｌｅ　ａｔｍｅｒｉｌｓ．ａ１＿ｈｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ａｎｄ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｍａｌｅ　ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ　ａｒｅ　１００　ｐｅｒ－　ｃｅｎｔ．Ｗｅ　ｃｒｏｓｓ　ｓｃｌ￣ｆ，ｌｅ　ｎｅｗＦ１　ｈｙｂｒｉｄｓ　ｕｓｉｇｔｎｈｅｓｅｍａｔｅｒｉｌｓ　ｎｏｗ．ａ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｅａｂｂｅｇｅ；Ｂｒａｓｓｉｃａ　ｎａｐｕｓ；Ｃｙｔｐｌｏａｓｍｉｃ　ｍａｌｅ　ｓｔｅｒｉｌｅ；Ｃｒｏｓｓ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ