甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法
【專利摘要】本發明公開一種甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，包括采用常規雜交育種技術把基因型N(MsMs)的可育基因N轉育導入到S(MsMs)中替代不育基因S，即用基因型為N(MsMs)與S(MsMs)的甜椒恢復系材料進行雜交產生F1，在將F1經過多代自交分離，選育出穩定的新的甜椒恢復系種質材料。育成新甜椒恢復系材料，新甜椒恢復系材料保持基因型為S(MsMs)的綜合性狀，抗逆抗病性強，豐產性高。
【專利說明】
甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法
技術領域
[0001] 本發明屬于植物育種領域，具體地說，涉及一種利用雜交育種技術提高甜椒核胞 質型雄性不育恢復系種質材料的選育方法。
【背景技術】
[0002] 甜椒雄性不育雜交育種，國內從上世際九十年代中期開始研究，至今只有核基因 不育型雄性不育兩用系研究較成功，育成的雜交一代種子大面積應用于生產，甜椒核胞質 型雄性不育三系配套雜交育種，雖然也有研究成功的報道，但因其恢復系材料在甜椒種質 資源庫中占比太少，難以選到優秀性狀的父母親本材料，組配的甜椒Fl因為雜交優勢不明 顯，抗逆抗病性不強，豐產性不高等缺陷，未能進入大面積生產應用，一直還停留在研究階 段;究其原因：甜椒與辣椒比較，辣椒恢復系在辣椒種質資源庫中占比可以達到30%以上， 甜椒恢復系在甜椒種質資源庫中的占比不到10%，而且，恢復系中有一半恢復功能不強，組 配出的Fl結果旺盛期花粉減少，產生大量的畸形果，不能應用于生產，本發明的目的是怎樣 把這部份恢復功能不強的甜椒材料恢復功能提高，解決Fl盛果期花粉減少，而產生畸形果 的缺陷，有效提高甜椒雄性不育三系配套育種效果。
[0003] 甜椒核胞質互作不育型的遺傳，控制雄性不育的基因同時存在于細胞核和細胞質 內，只有當細胞核和細胞質內都有不育基因 S(msms)才表現雄性不育。如果細胞質中是可育 基因 N、不管細胞核基因型是MsMS、MsmS、還是msms全為可育類型。如果細胞核基因是可育的 (MsMs或Msms)，不管細胞質中是可育基因 N，還是不育基因 S，也全部為可育育類型。核質互 作型不育株與不同的可育株雜交，Fl有全部可育、全不育和育性分離（出現部分可育、一部 分不育)三種類型，見附圖1，該圖摘自《雜交辣椒育種與高效益栽培》一書，江西科技出版社 (1999年）出版發行。核胞質型雄性不育，能找到全不育的保持系，基因型為NOnsms);也能找 到恢復育性的恢復系，基因型為N (MsMs )，S (MsMs)。
[0004] 進一步，基因型為N(Hisms)的優良自交系材料可做胞質雄性不育三系配套雜交種 的母本;基因型為N(MsMs)、S(MsMs)的材料可做胞質雄性不育三系配套雜交種恢復系；但 是，在甜椒雄性不育三系配套育種中出現以下兩種情況:基因型為N(MsMs)為父本獲得的Fl 在生育過程中開花掛果正常可用于生產；基因型為S(MsMs)為父本獲得的Fl到結果旺盛期 花粉減少，后期產生大量的畸形果不能用于生產。

【發明內容】

[0005] 針對上述問題，本發明提供一種抗逆抗病性強，豐產性高的甜椒雄性不育恢復系 種質材料的選育方法。
[0006] 為達到上述目的，本發明甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，包括:選用基 因型為N(MsMs)的材料做父本，S(MsMs)的材料做母本雜交得到雜交一代Fl，將雜交一代Fl 進行種植自交分離，得到自交二代F2，再進行種植自交二代F2得到自交三代F3;從自交三代 F3、自交四代F4、自交五代F5起，每代選留10個出豐產性高，抗逆性、抗病性強、綜合性狀好 單株，選留10個單株一邊種植自交分離，一邊與甜椒不育系材料測交；
[0007] 將10個自交三代F3、自交四代F4、自交五代F5代10個恢復株系單株做父本，與甜椒 不系育新33A做母本，分別種植進行雜交，獲得10個雜交一代Fl，然后將獲得的10個雜交一 代Fl與選留的每代10個單株分別種植，經過品比試驗觀察恢復基因導入情況，到自交六代 F6代時轉育導入的恢復基因 N基本穩定，其中保留恢復最優的5個單株，進入全面雜交測試；
[0008] 將保留恢復最優的5個自交六代F6單株做父本，甜34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖 102A不育系材料做母本，分別展開對交，獲得25份雜交Fl，將獲得25份雜交Fl進行品比試 驗，選出恢復得最好、豐產最高，抗逆能力最強、雜交優勢明顯的組合2個，這2個雜交Fl組合 的父本便是獲得的甜椒恢復系種質資源。
[0009] 進一步地，選用導入恢復基因的父本甜椒恢復材料為C16,于2006年利用甜椒恢復 系C16為父本與尖椒113A不育系為母本，組配的雜交一代牛角椒新品種，已于2010年通過全 國蔬菜鑒定委員會鑒定命名"川椒301"，鑒定編號：國品鑒菜2010010。
[0010] 有益效果
[0011] 本發明甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法與現有技術具備如下有益效果：
[0012] 本發明用常規雜交育種技術把基因型N(MsMs)的可育基因 N轉育到S(MsMs)中替代 不育基因 S。選育出新的甜椒恢復系種質材料，育成新甜椒恢復系材料，新甜椒恢復系材料 還要保持基因型為S(MsMs)的綜合性狀。
[0013] 發明人經過多年對多個基因型為S(MsMs)的甜椒恢復系材料進行可育基因 N替代 不育基因 S的轉育導入，成功獲得基因型為N(MsMs)的甜椒恢復系材料6份，選用導入恢復基 因的父本甜椒恢復材料為C16,基因型為N(MsMs)，恢復功能極強，通過與基因型為S(MsMs) 的甜椒恢復系材料雜交轉育，從中可以分離出豐產性高，抗逆、抗病性強的恢復系甜椒種質 資源；
[0014] C16甜椒恢復系來源于國家蔬菜工程技術研究中心下屬經營實體"北京京研益農 科技發展中心"選育的甜椒雜交新品種"京甜1號"發明人經過多代自交分離，成功選育出穩 定甜椒材料，定名C16,經與公司發明的不育系113A雜交，得到的Fl全恢復，其綜合性狀優 秀，經過品比試驗，區域試驗，113AXC16牛角椒雜交組合，最終通過國家蔬菜鑒定委員會鑒 定命名為"川椒301"；
[0015]創新甜椒恢復系育種材料的前題，必須選用目標性狀好，綜合性狀突出、豐產性 高、外觀性狀好的基因型為S(MsMs)的甜椒恢復系材料，經過與基因型為N(MsMs)的甜椒恢 復系材料雜交，從Fl導入恢復基因 N，自交純合，多代分離才能成功的選育出優秀的恢復系 甜椒種質材料N(MsMs)，應用到甜椒雄性不育三系配套育種中。
【附圖說明】
[0016] 圖1是核質互作雄性不育的基因圖；其中符號所示：罕母本，父本，一不育株，+可 育株，S不育細胞質，N可育細胞質，Ms核質型顯性可育基因，ms隱性不育基因；
[0017] 圖2是本申請甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法的流程圖；其中符號所示： Fl新組配的雜交一代，F加數字是自交代數。
【具體實施方式】
[0018] 下面對本發明做進一步的描述。
[0019] 如圖2所示，本發明甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，包括以下步驟：
[0020] 1)選用基因型為N(MsMs)的材料做父本，S(MsMs)的材料做母本雜交得到FM^Fl 進行種植自交分離，得到F2，再進行種植F2得到F3，從F3、F4、F5起，每代選留10個出豐產性 高，抗逆性、抗病性強、綜合性狀好單株，選留10個單株一邊種植自交分離，一邊與甜椒不育 系材料測交；
[0021] 2)將10個F3、F4、F5代10個恢復株系單株做父本，與甜椒不系育新33A做母本，分別 種植進行雜交，獲得10個F1，然后將獲得的10個Fl與選留的每代10個單株分別種植，經過品 比試驗觀察恢復基因導入情況，到F6代時轉育導入的恢復基因 N基本穩定，其中保留恢復最 優的5個單株，進入全面雜交測試；
[0022] 3)將保留恢復最優的5個F6單株做父本，甜34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖102A不育 系配料做母本，分別展開對交，獲得25份雜交Fl，將獲得25份雜交Fl進行品比試驗，選出恢 復得最好、豐產最高，抗逆能力最強、雜交優勢明顯的組合2個，這2個雜交Fl組合的父本便 是本發明最終獲得的新的甜椒恢復系種質資源。
[0023]其中，本發明中選用導入恢復基因的父本甜椒恢復材料為C16,恢復功能極強，發 明人于2006年利用甜椒恢復系C16為父本與尖椒113A不育系為母本，組配的雜交一代牛角 椒新品種，已于2010年通過全國蔬菜鑒定委員會鑒定命名"川椒301"，鑒定編號：國品鑒菜 2010010。
[0024] 實施例1
[0025]本實施例甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，利用基因型為S(MsMs)的甜 椒恢復系材哈椒1號，引自哈爾濱市農科院（編號：C05)為母本;基因型為N(MsMs)的甜椒恢 復系材C16為父本進行雜交，即C05 X C16得到Fl，進行種植Fl、在Fl群體中隨機選10株F2，再 種植F2,在F2群體中選擇其中10株豐產性高，綜合性狀好，抗逆性、抗病性強(后簡稱選育標 準)F3,再種植F3,按照選育標準在F3群體中選擇其中10株，與現有的甜椒不育系材料33A進 行對交，獲得10份F 1，分別編號=F1-ISF1-IO和相對的10份F4父本，分別編號為:F4-1至F4-10,再將?1-1至? 1-10與相對的父本F4-1至F4-10分別種植，觀察?1-1至?1-10恢復性狀結果： 其中有Fi-2、Fi-4、Fi-5、Fi-7、Fi-8表現全恢復，F 1-I、Fi-3、Fi-6、Fi-9 A1-IO 后期花粉減少； 按照目標選留全恢復雜交組合的父本即F4-2、F4-4、F4-5、F4-7、F4-8，又在這5個父本本代 中分別選留2株，與現有的甜椒不育系材料33A進行對交，獲得HH^F 1，分別編號{1-2-1^1_ 2-2小1-4-1、卩1-4-2小1-5-1、卩1-5-2小1-7-1、卩1-7-2小1-8-1、卩1-8-2與相對的10份卩5父本，分 別編號為：F5-2-1、F5-2-2、F5-4-l、F5-4-2、F5-5-l、F5-5-2、F5-7-l、F5-7-2、F5-8-l、F5-8-2，將獲得的10份FjP相對的10父本F5再分別種植，觀察10份F 1恢復性狀結果:其中有?^-1、Fi-2-2、Fi-4-l、Fi-4-2 'Fi-5-1 'Fi-5-2、Fi-7-l、Fi-7-2 'Fi-8-1 'Fi-8-2 表現全恢復，雜交 轉育導入的恢復基因率達到了 100%，發明人按選育標準選留了外觀性狀與C05近似、恢復 性最好、豐產性最高的 F6-2-2-l、F6-4-2-l、F6-5-2-l、F6-7-2-l、F6-8-1-l 單株，進行全面 的恢復性能測驗。
[0026] 實施例2
[0027] 本實施例甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，將按選育標準選留了的？6_ 2-2-1、F6-4-2-l、F6-5-2-l、F6-7-2-l、F6-8-1-l單株做父本進行種植，每個單株分別種植 40株，與現有的甜椒不育系甜34A、甜52A，尖椒不育系材料尖41A、尖45A、尖102A做母本分別 種植，在每個父本群體中每1株上至采摘1朵成熟花蕾取蕊干燥獲得混合花粉；分別與甜 34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖102A分別對交，組配出25個Fl新組合，組合方法與結果見下表 1〇
[0028] 表1測交組合表
[0031]將25個雜交組合進行品比試驗，試驗方法如下:選擇同等地力，施肥、施水、施藥量 相同，管理方法一致，每組合栽培面積0.03畝，栽苗96株。三次重復，隨機排列。平時觀察其 長勢、抗病性和抗逆性，開花期觀察其花粉狀況，做好記錄，果實成熟后一次性采摘測產量， 最終選擇出恢復得最好、豐產最高，抗逆能力最強、其父本外形狀與哈椒1號最接近的甜椒 組合34a X F6-4-2-1，牛角椒組合尖41a X F6-7-2-1-1，這2個雜交Fl組合的父本F6-4-2-1單 株、F6-7-2-1-1單株便是本發明最終獲得的N(MsMs)甜椒新恢復系種質材料。
[0032]用上述發明方法，發明人已經成功選出基因型為N(MsMs)的甜椒恢復系材6份，并 應用于甜椒雄性不育三系配套雜交育種中。
[0033]對本發明應當理解的是，以上所述的實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效 果進行了進一步詳細的說明，以上僅為本發明的實施例而已，并不用于限定本發明，凡是在 本發明的精神原則之內，所作出的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護 范圍之內，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，其特征在于，包括： 選用基因型為N(MsMs)的材料做父本，S(MsMs)的材料做母本雜交得到雜交一代F1，將 雜交一代F1進行種植自交分離，得到自交二代F2，再進行種植自交二代F2得到自交三代F3; 從自交三代F3、自交四代F4、自交五代F5起，每代選留10個豐產性高，抗逆性、抗病性強、綜 合性狀好單株，選留10個單株一邊種植自交分離，一邊與甜椒不育系材料測交； 將10個自交三代F3、自交四代F4、自交五代F5代10個恢復株系單株做父本，與甜椒不系 育新33A做母本，分別種植進行雜交，獲得10個雜交一代F1，然后將獲得的10個雜交一代F1 與選留的每代10個單株分別種植，經過品比試驗觀察恢復基因導入情況，到自交六代F6代 時轉育導入的恢復基因 N基本穩定，其中保留恢復最優的5個單株，進入全面雜交測試； 將保留恢復最優的5個自交六代F6單株做父本，甜34A、甜52A，、尖41A、尖45A、尖102A不 育系配料做母本，分別展開對交，獲得25份雜交F1，將獲得25份雜交F1進行品比試驗，選出 恢復得最好、豐產最高，抗逆能力最強、雜交優勢明顯的組合2個，這2個雜交F1組合的父本 便是獲得的甜椒恢復系種質資源。2. 根據權利要求1所述的甜椒雄性不育恢復系種質材料的選育方法，其特征在于，選用 導入恢復基因的父本甜椒恢復材料為C16,于2006年利用甜椒恢復系C16為父本與尖椒113A 不育系為母本，組配的雜交一代牛角椒新品種，已于2010年通過全國蔬菜鑒定委員會鑒定 命名"川椒301"，鑒定編號：國品鑒菜2010010。
【文檔編號】A01H1/04GK105961184SQ201610305867
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】陳肖肖, 陳炳金, 楊朝進
【申請人】四川省川椒種業科技有限責任公司