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隐性上位互作核不育油菜临保系的遗传改良
伍林涛1,奉斌2*,韩宏仕1,曾章丽1,杜才富1,张敏琴1
（1. 贵州省油菜研究所；2.贵州省油料研究所,贵州贵阳550008）
摘 要：隐性上位互作核不育油菜是一种优良的授粉控制系统,但是由于该授粉系统受到三对基因表达调控,遗传规律复杂,选育的难度很大,临保系的选育是其关键问题之一.本文阐述了隐性上位互作核不育油菜材料的发现,探讨了隐性上位核不育油菜临保系的选育方法,期望为隐性上位互作核不育油菜新品种的选育提供有益的启发.
关键词：隐性；表达调控；油菜
基金项目：“AtWRKY28 转录因子在锯齿缺刻叶发育及形态建成中的功能分析”国家自然科学基金（批准号31360262）；贵州省农业科学院博士启动基金“甘蓝型上位互作核不育油菜临保系的选育”；“贵州向日葵种质资源收集与评价”黔科合LH 字〔2015〕7078 号
中图分类号：S565.4 文献标识码：A DOI 编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.071
油菜是我国最重要的油料作物之一.2012 我国年产菜籽约1100 万吨,菜油占我国食用植物油供应的40％.人体可合成饱和与单不饱和脂肪酸,但不能合成亚油酸和亚麻酸等维持机体正常生长的必需脂肪酸,只能从食物中获得.因而人们对该植物油的需求逐步提高[1].但当前我国的植物油生产量仅能满足国内2/3 左右的消费需求,大量依赖进口,我国现为世界上最大的油料进口国.因此,大力发展油菜生产具有非常广阔的市场前景.
1 隐性上位互作核不育油菜材料的发现
油菜是常异交作物,具有较好的优势潜力,通过科学的选育及组合测配可望获得增产20%～30%.自1985 年杂交油菜秦油2 号大面积示范推广以来,甘蓝型杂交油菜的推广十分迅速.在油菜育种实践,优势利用的途径有雄性不育、自交不亲和、化学杀雄等,运用最为广泛的是雄性不育.
雄性不育作为优势利用途径的时候,关键问题是获得100%的不育群体,隐性细胞核雄性不育两系由于只能获得50%左右的不育群体,在杂交制种的时候必须拔除50%左右的可育株,制种成本高、产量低,纯度难以保障.细胞质雄性不育可以获得100%的不育群体,对油菜生产发挥了非常重要的作用,产生了巨大的经济效益和社会效益.但是细胞质雄性不育容易受到环境因素的干扰而产生微粉效益,影响杂交种的纯度,存在一定的制种风险.
隐性上位互作核不育油菜材料的发现不但获得100%的不育群体成为可能,而且该不育材料为细胞核基因调控,不会受到环境因子的干扰而产生微粉,因而具有很好的发展前景,是一种有待深入研究而广泛推广的授粉控制系统.该类型不育材料由1991 年安徽省农业科学院陈凤祥研究员发现,取名为90l2AB,在获得该不育材料后,陈凤祥研究员及其团队从植株表型观察分析、细胞学特征特性、生理生化指标及其遗传规律展开了系统深入的研究[2-3].
2 隐性上位互作核不育油菜临保系的遗传改良
隐性上位互作核不育油菜包括纯合两型系、杂合两型系、临保系、全不育系几种类型.临保系的改良是隐性上位互作核不育油菜新品种选育的关键问题之一[4-5].临保系在一个杂交分离群体所占的比例很低,比如最初的亲本基因型如果是BnRfRfms3ms3ms4ms4×BnrfrfMs3Ms3Ms4Ms4,那么在F2 杂交分离群体中临保系出现的概率只有1/64 [6].对临保系的遗传改良有多种技术方法,可从杂合两型系出发,以常规优质品系作为轮回亲本,通过多次回交、自交、测交在后代分离群体选育改良的临保系,也可从原临保系出发,以常规优质品系作为轮回亲本,通过多次回交、自交、测交在后代分离群体选育改良的临保系,可从全不育系出发,以常规优质品系作为轮回亲本,通过多次回交、自交、测交在后代分离群体选育改良的临保系.其中以临保系出发,通过常规品系作为轮回亲本进行回交遗传改良比较常见,为大多数的育种家所采用.基本的技术方法为：待改良临保系去雄作为母本,优质常规品系作为父本进行杂交,继续以优质常规品系为轮回亲本进行回交,多代回交后在后代分离群体选育获得新的改良临保系.
3 隐性上位互作核不育油菜的研究展望
随着养殖业的发展,饲料蛋白的缺口也越来越大.榨油后的菜籽饼粕蛋白质量含量高（36%~40%）且具有平衡的氨基酸组成,是优质的饲料蛋白源.此外,菜油中短链脂肪酸（C16－C18）占90％,是生产生物柴油的优质原料.欧盟关于能源的一些规定,将直接影响国际油菜籽市场.即使将欧洲现有的油菜籽都用于加工生物柴油,到2014 年还无法满足柴油中添加5%的生物柴油的要求.因此,开展甘蓝型油菜优势利用研究,把隐性上位互作核不育油菜授粉控制系统广泛运用于油菜生产,提高油菜单产水平,提高农民收入具有非常重要的意义.
参考文献
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[2] 陈凤祥,胡宝成,李成,李强生,陈维生,张曼琳.甘蓝型油菜细胞核雄性不育性的遗传研究[J].作物学报,1998,4 (24):431-438.
[3] 陈凤祥,胡宝成,李强生,侯树敏,吴新杰,费维新.甘蓝型油菜隐性上位互作核不育双低杂交种“皖油18”的选育[J].安徽农业科学,2002,30(04)：535-537.
[4] Zhu, Y., Dun, X.L., Zhou, Z.F., Xia, S.Q., Yi, B.,Wen, J., Shen, J.X.,Ma, C.Z., Tu, J.X. and Fu, T.D. Aseparation defect of tapetum cells and microspore mother cells results in male sterility in Brassica napus: the role of abscisic acid in early anther development[J]. Plant Mol. Biol,2010(72):111-123.
[5] 孙超才,赵华,王伟荣,李延莉,钱小芳,方光华.甘蓝型油菜隐性核不育系20118A 的遗传与利用探讨[J].中国油料作物学报,2002,24(04):1-4.
[6] 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.
作者简介：伍林涛,博士,贵州省油菜研究所,副研究员,研究方向：作物分子生物学.
通讯作者：奉斌,贵州省油料研究所,助理研究员,研究方向：油料作物育种.
遗传论文范文结:
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1、遗传杂志