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3种基本生态型大白菜核基因雄性不育系定向转育研究

李承彧  
【摘要】: 为了解决具有100%不育株率的大白菜核基因雄性不育系转育和利用难的问题,以“大白菜核基因雄性不育复等位基因遗传假说”为指导,以稳定遗传的大白菜雄性不育甲型‘两用系'不育株为测交系,分别对直筒型、卵圆型和平头型大白菜可育品系在核不育复等位基因位点上的基因型进行鉴定。根据待转育品系的基因型,选择不育源材料,设计转育方案,向3种基本生态型大白菜可育品系中定向转育核不育相关基因,选育新的雄性不育系。在对转育成的新不育系以及由其配制的杂交组合的园艺学性状比较鉴定的基础上,对定向转育效果进行了评价。主要研究结果如下。 1.测交鉴定结果表明,3种基本生态型的68个大白菜可育品系,在核不育复等位基因位点上的基因型有Ms~fMs~f、Ms~fms和msms 3种,其中Ms~fMs~f基因型频率为29.41%;Ms~fms基因型频率为26.47%;msms基因型频率为44.12%。恢复基因Ms~f频率为42.65%,可育基因ms频率为57.35%。直筒型和平头型品系基因型以msms为主;卵圆型品系以Ms~fMs~f基因型居多。 2.以大白菜核基因雄性不育系3A(Msms)及甲型‘两用系'AB01不育株(MsMs)为测交亲本,对转育目标品系‘03S001'(直筒型)、‘03S012'(卵圆型)和‘03S050'(平头型)的基因型进行了鉴定。结果表明,直筒型大白菜可育品系‘03S001'在核不育复等位基因位点上的基因型为Ms~fMs~f,卵圆型大白菜‘03S012'和平头型大白菜‘03S050'的基因型均为msms。 3.针对直筒型大白菜可育品系‘03S001'的基因型(Ms~fMs~f),按照基因互补的原则,设计了以大白菜核基因雄性不育系3A(Msms)为不育源的不育系转育方案。经过连续4代回交,育成了不育株率和不育度均为100%、园艺学性状与待转育品系‘03S001'相近的新的直筒型大白菜核基因雄性不育系‘GMS002'。 4.针对卵圆型大白菜可育品系‘03S012'的基因型(msms),按照基因互补的原则,设计了以大白菜核基因雄性不育甲型‘两用系'AB01可育株(Ms~fMs)为不育源的不育系转育方案。经过连续6代回交,育成了不育株率和不育度均为100%、园艺学性状与待转育品系‘03S012'相近的卵圆型大白菜核基因雄性不育系‘GMS003'。 5.针对平头型大白菜可育品系‘03S050'的基因型(msms),按照基因互补的原则,设计了以大白菜核基因雄性不育甲型‘两用系'AB01可育株(Ms~fMs)为不育源的不育系转育方案。经过连续6代回交,育成了不育株率和不育度均为100%、园艺学性状与系转育方案。经过连续6代回交,育成了不育株率和不育度均为100%、园艺学性状与待转育品系‘03S050'相近的平头型大白菜核基因雄性不育系‘GMS004'。 6.通过对新育成的核基因雄性不育系‘GMS002'、‘GMS003'和‘GMS004'园艺学性状鉴定和整齐性分析,证明了实验设计的“定向转育方案”,达到了不育性与其它性状同时转育的效果,实现了不育系的定向转育。证明了在同种生态型育种材料间转育核不育系至少需要在回交4代的基础上进行转育,以及在不同生态型育种材料间转育核不育系需在回交6代的基础上进行转育,方能达到“定向转育”的目标。 7.以新转育成的核不育系‘GMS002'、‘GMS003'和‘GMS004'为母本,以相应生态型的优良自交系为父本,配制杂交组合进行品种比较试验。结果表明,定向转育成的核不育系继承了原转育目标品系高配合力特性,且不育性稳定,杂交制种性状优良。经配合力分析筛选出直筒型大白菜优良杂交组合C3、卵圆型大白菜优良杂交组合Y1和平头型大白菜优良杂交组合P3。


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