遨TlJ H1iREll1`1'AS (Beilin13久1 Q (5):.8-11 1988甘蓝型油菜细胞质雄性不育的研究’“杨光圣(华中农亚大学作物遗传育种研究所,武汉)傅廷栋1011972年在由苏联引进的波兰春油菜品种波里玛(polimna )中发现了19株m然雄性不育株(简称pol CMS)d 1974年湖南农科院由前华中农学院引进波里玛不育株,选育出稳定的不育系湘矮A及其保持系湘矮B。崔德沂等在从意大利、瑞典引进的甘蓝型油菜品种和中国北方小白菜品种中找到了波里玛细胞质雄性不育的恢复基因,首次实现了pol CMS的“三系,配套,其育性与一对主效基因有关121。李殿荣1996年在甘蓝型油菜品种间杂交后代中发现半不育株,连续回交选育出稳定的不育系陕2A简称陕2A CMS)及其保持系陕2B,在欧洲油菜中找到了恢复基因,实现了“三系”配套,其育性与一对主效基因控制121。傅廷栋等在甘蓝型油菜品种间杂交中发现了雄性不育株(简称75-3CMS),并选育出比较稳定的不育系0.3A及保持系03B)湘矮A、陕2A和03 A三个不育系的共同特征是花瓣小、花丝短、雄蕊退化。本研究主要是在前人的研究基础上,研究这三种雄性不育系的恢保关系、.育性性状的遗传以及育性性状与油菜的标记性状(花叶)之间的遗传关系。材料和方法(一)材料及来源本研究所用的材料(表1)均由华中农业大学杂交油菜研究组傅廷栋提供。(二)试验方法用不育系湘矮A(人)、陕2A (A,)和。3A(A3)与不同来源的恢复系(Cn)和保持系(Bm)杂交(即:人x Ca, A, X Cn, A3 X Ca;人X.Bmy^:X Bm,^,X Bm)得到F:代,将F:种于田间,分单株对其育性进行鉴定t31,检查花粉生活力闭。用不育系A A,和人与共伺恢复系花奸恢杂交后得到的F,进行自交(F,)和回交。BC,系指A x (A x C), BC,系指(A, X C)F, xBo・将所有的AN' FF,及Bq、Bq同时种于田间,分单株鉴定育性份,并调查恢复基因与花叶基因之间的遗传关系。叶型调查按刘后利IV]提出的标准为准。田间种植和管理与大田一致,试验用的卡方(x2)的计算公式如下:(1):,一二〔竺xX二2(单个性状)‘,、,a_。( 2(2)X),一E-气升左(IY一X I ),,二、‘。、两个性状)结果与分析(,)渊交F:育性鉴定1986年春天,检查了湘矮A,陕2A和03A与S75-1等八个恢复系和湘矮B等五个保持系杂交F:的育性(表2)o S75-1等八个不同的恢复系和湘矮B等六个保持系对湘矮A,陕2A和03A分别具有恢复能力和保持能力。结果说明,pol CMS,陕2A CMS和75-3 CMS具有共同的恢复系和保持系。Yang Guangsheng: Studies on the Cytoplasmic MaleSterility of Brassiee napus L.1)本研究是在傅廷栋副教授的指导下进行的,并得到粗后利教授的审阅和修改,特此一并致谢。本文于1987年6月Il日收到.狡,截脸材转的名称友来.材料名称细胞质类型来湖南农业科学院同上同上陕西渭南农垦科教中心同上同上同上源湘矮Apot CMSN.)pot CMS湘矮B花叶恢肤2A陕2BS75-1陕2 A CMSN?垦G卜203A03B映2A CMS75-3 CMSNN7?华中农业大学油菜育种研究室同上同上Bronowski1811-11811-2四川农科院I'll上埃可新都四号218513?N,,‘同上同_七江西宜宾地区农科所同上DN指正常细胞质。衰2测文F,育性鉴定给果(1985.春,、武昌)不育系湘矮AS 75-1C1-2垦一石N花叶恢埃可6N1811一11811-2218‘N513湘矮B,0陕2B0un03 BBron'}新都四号0Ua育性结实N"石‘66N‘N6N‘66‘N0un0u.0u.0往nun3>0u.陕2A育性结实育性,结实百N6N6N6NNN66N6NOu,0U.0U.0U00U.0u,N03 A6N6N6N6N6N0往.NN1) Bron=BFonowski; 2) N指结实正常;3) u。指不结实。表3,胞质不育系F,杂种花粉生活力检查不育系(罕)湘矮A咦‘J元蔽赢卜d'}逻有生活力花粉%与保持系差值保持系94.3花叶恢93.9一0.4S75-1垦CI-293.8一0.5埃可95.2十0。997.1十2.596.41811一195.6+1。394.2一0.494.51811-294.7十0。斗94.821851397.295.3十f。094.994。,十0.695.吐+0.5十3.196.4十1.896.7t2.3陕2人有生活力花粉%与保持系差值有生活力花粉弧与保持系差值94.695.2+0.696.3十1.795.8十1.4十0。294。6十0。395.103 A94.494.8十0,4十2.0十0.1十0.2十0.7(二)P:恢复株花粉生活力检查按周嫦14]的方法,用甲烯蓝检查F,植株花粉生活力(表3,)0给果表明,不育系?C-恢复系F,植株花粉生几个F:外(如湘矮A X花叶恢等),其它F,植株有生活力花粉百分数略高于其保持系的值。这可能是因为F,具有杂种优势的原因。由于保持系花粉的基因型均为N(rf ), F。花粉的基活力百分数与其保持系的羡异不显著。除少it因型有一S(KI)、S(汀)两种。因此,F,植株所笑'e.农‘不育系和不育系X位妞系will孔..C、.C:育性分离结果((19871)武昌)纽合世代育性分离结果(株数)S/FE护尸0 1 2 3 4 5‘湘矮A湘矮A2呼XF.31花叶恢F,47 4 4 1331:2.701:30.3200.50.-0.75HC,57,571:1.091:10.1340.500.75BC,61 1 1 711:1.161:10.6100.25.-0.50映2A陕2A27XF,26花叶恢F,131 6 2,4211:3.061:30.0300.75.--0.90BC,116 1301:1。121:10.6900.50.--0.75BCS164 3 1461:0.871:盆1.2800.25.-"0.5003A03A29XFI25花叶恢FJ82‘3 252-1:2.901:30.0790.75.-0.09HC,104 1 1121:1.091:10.1660.50.--0.7513C,951691:1.111:10.4830.25-0.50裹5甘蓝塑油莱叶形组传润查结果组合世代叶形分离圆叶1半花I花叶EX,P圆叶半花叶:)花叶湘矮人湘矮人2峪21x花叶恢花叶恢F,31F,4695峪71:2.1:1.01:2:10.0310.975 ̄0.9物BC,596001:1.09:01:110070.90BC,646701:1.05:01:1:00.0760.75-0.90映2A陕2A27xF:26花叶恢F,1462501291:1.71:0.881:2:12.380.25.--0.50BCi11912701:1.07:01:1:00.200. 50.-;D. 75BC,15215901:1.051:1:00.1160.50.y0.7503^03人29XF。25花叶恢F止89167肠71:1.88:0.981:2:10.2220.75.-0.蛤BC,10211501:1。13:01:1100.660.25..-0.50BC,10010701:1.07:01:1:00.1740.50.-0.75幻半花叶;指偏花叶(部分显性)c产生的带有S(rf)基因型的花粉与具有S(Rf )传和N(rf)基因型的花粉一样,都有生活力。这根据杨光圣a?提出的7级育性鉴定标准,说明pol CMS、陕2A CMS和75-3 CMS均1987年春鉴定了湘矮A,陕2A和03`A与花叶属于抱子体细胞质雄性不育,其配子体(花粉)恢杂交的Fl,凡、BC:和BC,群体的育性表现的生活力取决于母体植株(抱子体)的基因型。(表4)0所有组合的R群体育性正常, F,, BC,和(兰)甘蓝型油菜细胞质雄性不育性的遗Be,群体的育性分离比值与一对主效基因的期.1亦.决.恢盆签因与花叶基璐之间的脸传关系I组合世代(1)不育回叶叶形、育性调查结果(2)(3)不育花叶’)可育圆叶(4)可育花叶卫)311229(1):(2):(3):('x)召义盆P湘矮AXF,F2BC,BC,邓28,今3034103323726153.25:2.83:8.081:0.97:1.03:1.101:0.94:1.06:1。171:3:3:91:1:1:10.5210.2940.810.90-0.950.95-0.9750.75-0.90花叶恢32301:1:1:1陕2AXP.F,lic,BCJ3454105628611265314651:3.10:3.30:9.24l: l.15:1.20:1.201:3:3:91:1:1:10.4421.3170.90-0.950.50--0.750.50-0v75花叶恢817173251:1.06:0.88:0.901:,1:1:11.88703 AXF,P,BC,BC,216756523:18759551:3。19:3.24:8.901:1。14:1.08:1.201:1。13:1.17:1.201:3:3:91:1:1:10.5271.0100.9420.90-0.950.75--0.900.75-0.90花叶恢呼94653541:1:1:11)叶形分类时将半花叶并人花叶中计数。望值(F,:S/F~1:3, BC:S/F一1:1)差异不明显。因此,花叶恢对这三个细胞质雄性不育系的恢复基因只有一对,雄性不育恢复基因著。这说明不育一可育与花叶一圆叶是两个遗传的性状。讨论(RI)对雄性不育基因(rf)为完全显性。这与崔德诉Ell李殿荣12)的研究结果基本一致。(四)恢复系花叶标记性状的遗传1.尽研究结果可以看出,pol CMS,陕2ACMS和75-3CMS具有共同的恢复系和保持系。甘蓝型油菜的花叶是油菜杂种优势利用的它们可能属于同一不育细胞质类型。余凤群发现这三种细胞质雄性不育系(湘矮A,陕2A和一个标记性状,因此,在调查育性分离结果的同时,‘还调查了花叶一圆叶这对性状的遗传(表75-3 A)的雄蕊退化时期均在抱原细胞时期。由5)。结果表明,所有组合的F:表现为半花叶,于本研究所测交的品种有限,还不能完全从恢F,代分离出圆叶、半花叶和花叶,BC,分离出保关系上肯定这三类不育细胞质是否属于同一圆叶和半花叶,BC,分离出圆叶和半花叶。这类型。但至少可以肯定一点,它们具有共同的说明,花叶基因对圆叶基因是部分显性。卡方恢复系和保持系。因此,在生产上,可以利用共检验结果表W所有组合各世代的叶形分离比同恢复系同时与三个不同来源的不育系配制杂值(圆叶:半花叶:花叶)与一对主效基因的期望种,以便选出更优的组合。由于恢复基因只有值(F,~1:2:1、BC,~1:1:0, BC,~1:1:0)叫对,因此,选育共同恢复系是容易的。差异不显著。、2,本文探讨了标记性状(花叶一圆叶)与不(五)恢复甚因尺声与花叶基因之间的关育一可育这两对性状之间的遗传关系,它们受两系对遗传的主效基因控制。在育种过程中,将表4和表,的结果归纳成表6,,很容易把可育基因(RI)和花叶基因集中到一个表6结果表明,不育系(湘矮A,陕2 -A,03 A)恢复系中,把花叶作为生产F,杂种的指示性与花叶恢杂交的F,均分离出圆叶不育、花叶状。由于F:是半花叶,既区别于圆叶亲本(不不育、圆叶可育和花叶可育,其比值与、1:3'3'9育系),又区别于花叶亲本(恢复系))o它的另一的期望值差异不显著,回交世代也分离出这四对性状,其比值与1:1:1:1的期望值差异不显大优点是在苗期就能识别,这为生产上区别真暇杂种提供了方便。(参考文献转第14页)1.1‘豆`5撼称种龙的嫂建翻角指数号1234指数构成性状株苯数(X 1)指Y二0.059X1Y=一0.232 X2Y,0.005 X3Y二一0.128 X4Y二一0.027 X5Y=一0.791 X6数式‘传‘度}.4111相对效率(%)一49.5836拉数1荚(X 2)百拉重(X3)英成熟期(X4).2991.0784.9160.2112.9115.829Q1.21671.17711.25421.505236.08079.4570110.490525.4717功9.954100.0000146.7582141.9924151.2879181.5616138.2271230.866170.7491183.3524171.558188.3897168.0408184.3465182.7953181.836184.6495,‘78910111213株高(X5)侧枝数(X6)单株种重(Y)侧枝数十株荚数Y~YY二-1.07 X6+.124 X!Y=一。657 X6一。106 X4侧枝数十英成熟期侧枝数十单株种重株荚数+荚成熟期英成熟期+单株种重Y二一‘817 X6+.157 X7Y=.213 X1一。252 X4Y二一。112 X4+。127 X7Y二一1。105 X1+.284 X4一。257 X61.14591.91391.41551.52001.4223l。56181.39311.5283.515411.50751.5308141516171819202122株美数十英成熟期+侧枝数株英数十侧枝数十单株种重百粒重十英成熟期十侧枝数百拉重+侧枝数+单株种重荚成熟期十株高十侧枝数株荚数十英拉j数+英成熟期株英数十百粒重十莱成熟期株荚数十荚成熟期十株高Y。一1.045 X1+.103 X6+.134 X7Y二一1.116 X3一。08 X4一。189 X6Y二一I。171 X3一。049 X6+。188 X7Y二一1.33 X4~.209 X5+。197 X6株荚数十英成熟期十单株种重Y二一。70}_X1一。088 X4+.137 X7Y二。225 X1~.228 Y2 - .244 X4Y二。233 X1+.015 X3一。245 X4Y二.217 Xl公.249'X4一.008 'X5XI一。234 X4+.055 X7株荚数+英成熟期+单株种重Y=。194 株较矮、株英数多、百粒重较低的矮生菜豆,可试验的结果,应选用11号指数,其相对效率以期望育成嫩英产量高、粒数多,繁殖系数相对为181.56%,或选用13号指数,相对效率为高的菜豆品种。230.87务。(三)单株种重的选择指数参考文献计算了包括单株种重在内的7个性状的全t-4,部可能的选择指数,现摘录部分指数列于表50[1)岳彬等:1983。中国蔬菜,(1); [2l徐洪琦:1984。遗传,6(5): 11一13,在5 0lo的人选率下,计算了指数的遗传进度和[3]刘德金等:1984,遗传,6(6): 13一140[4]王素等:1984。中国蔬菜,(1): 24--27e对选择指数的分析可以看出,随着选择指数构成性汉的增加,选择效率也相应增加。但是,相同数目性状构成的不同指数,其增长幅度有所不同。在实际选种工作中,选择指数包含[5]Rodrigo, A.P. et al.: 1972. Crop Scienee,12(5):579-582.[6 ] Singh,, S.P. et al.: 1982. Indian 1. Agri. Sei., 52(9):558-560.的性状越多,调查工作量越大。因此,根据本(上接第11页)参考文献[3]杨光圣:1987。中国油料,(3); 15--190[4]周嫦:'1964,湖北农业科学(1); 54-55,L刘刘后利主编:1985,油菜的遗传和育种,上海科学技术出版社。“〕Fu, T. D.: 1981, Sucapia Cruciferae New,letter,‘:‘一云[1]崔德诉等:1979。中国油料,(2 ); 12-150121季殷荣;1983. Va#技,(i'}1-9,.14.