專利名稱:一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種谷子雄性不育系的培育方法,具體涉及一種不同胞質類型谷子雄性不育系的培育方法,更具體涉及一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,屬于雄性不育利用研究領域。
背景技術:
劉正理等通過系譜追蹤發(fā)現(xiàn),目前谷子雜優(yōu)利用研究中應用的雄性不育系細胞質類型,春谷雄性不育系幾乎全部由“長10A”衍生而來,細胞質來源于“泌園母雞嘴”(Cropscience, 2011, 51 (4) :1655-1663);夏谷雄性不育系幾乎全部由“黃米1A”衍生而來,細胞 質來源于“大黃谷”(劉正理等,華北農學報,2006,21 (增刊):103-109),谷子不育系細胞質類型過于單一,而細胞質呈母系遺傳,因此不育系胞質類型的單一必然導致雜交種細胞質類型的單一。由于細胞質存在有?;郧秩静『?,一旦遇?;圆『η秩?,將會給谷子生產(chǎn)上帶來毀滅性損失。傳統(tǒng)的谷子雄性不育系的培育方法是依據(jù)性狀互補的原則,以不育系做母本,選用能彌補不育系缺點的常規(guī)品種做父本進行雜交,利用雜交后代分離的不育材料,進行套袋自交,經(jīng)過連續(xù)多代的選擇,從中選育不育系。這種傳統(tǒng)的不育系選育方法具有選育速度快、后代易穩(wěn)定的優(yōu)點,但由于母本均為原有的不育系,而細胞質呈母系遺傳,因此,選育的不育系的細胞質類型仍為原有類型,通過這種方法選育的不育系并沒有創(chuàng)制出新型細胞質類型的不育系。因此,傳統(tǒng)的不育系選育方法不但不能解決不育系細胞質類型過于單一的問題,反而由于人們對骨干不育系的集中利用,使胞質來源單一的問題日益嚴重;同時,由于選用的常規(guī)材料多為育成品種的雜交后代,僅具有一些能克服不育系缺點的普通性狀,缺少特殊的有益性狀,導致選育的不育系不但胞質類型單一,而且缺乏谷子生產(chǎn)急需的抗除草劑等特殊有益性狀,遺傳基礎也非常狹窄,與常規(guī)品種親緣關系越來越近,不易配制強優(yōu)勢雜交種。到目前為止,在谷子上,未見開展不同胞質類型不育系培育的報道,更未見培育不同胞質類型抗咪唑乙煙酸不育系的報道。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述谷子雄性不育系細胞質類型單一、不抗除草劑的技術缺陷,而提供一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法。本發(fā)明的原理是將谷子育種材料細胞質來源進化樹與谷子育種材料的母本衍生進化圖結合,在確定對進化樹進行縱切的特定遺傳相似系數(shù)的基礎上,對現(xiàn)有谷子育種材料的細胞質類型進行劃分;將現(xiàn)有不育系的不育基因導入到含有抗咪唑乙煙酸基因的谷子正常可育株中,創(chuàng)制橋梁親本,通過橋梁親本將不育基因和抗咪唑乙煙酸基因遺傳給后代;以橋梁親本為父本,以不同胞質類型、具有目標性狀的系列常規(guī)材料做母本,通過母本代換創(chuàng)制出了將新型胞質與不育基因、抗咪基因聚合到一起三交I代,然后在噴施除草劑殺除不抗除草劑后代的基礎上,對抗除草劑的不育后代連續(xù)套袋自交4-6代,輔之以連續(xù)的人工定向選擇,即可培育出不同胞質類型的抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系。本發(fā)明主要的發(fā)明點在于對不同細胞質來源的谷子育種材料類型進行劃分、利用橋梁父本將不育基因和抗咪唑乙煙酸除草劑基因遺傳給后代、利用母本代換創(chuàng)制系列不同胞質類型的三交I代,進而培育不同胞質類型抗除草劑的谷子雄性不育系。本發(fā)明提供了一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于包括以下步驟I.谷子育種材料細胞質類型的劃分;II.橋梁父本的創(chuàng)制;
III.不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制;IV.不同胞質類型的抗咪唑乙煙酸谷子雄性不育系的創(chuàng)制。所述一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征 在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分包括如下步驟(I)細胞質來源進化樹的構建;
(2)母本衍生進化圖的構建;(3)特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類;(4)谷子育種材料細胞質類型的確定。所述一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(I)所述的細胞質來源進化樹的構建包括如下步驟①葉片組織的培養(yǎng)與獲取將谷子育種材料的種子種于育苗盤中獲得谷子幼苗,于4葉期分別剪取育種材料的葉片組織;②全基因組DNA的提取采用CTAB法提取步驟①中葉片組織的全基因組DNA ;③PCR擴增采用20 μ I反應體系,利用線粒體特異引物對步驟②提取的基因組DNA進行37個反應循環(huán)PCR擴增;④多態(tài)性檢測利用凝膠電泳法對步驟③中線粒體的PCR擴增產(chǎn)物進行多態(tài)性檢測;⑤細胞質來源進化樹的生成對步驟④中電泳圖譜上清晰且可重復出現(xiàn)的條帶記為“1”,同一位置沒有出現(xiàn)的帶記為“0”,生成由“I”和“O”組成的原始矩陣,用NTSYS-PC2. I軟件進行數(shù)據(jù)分析,用SAHN程序中的UPGMA方法進行聚類分析,生成細胞質來源的進化樹。所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(2)所述的母本衍生進化圖的構建為利用系譜追蹤法將谷子育種材料按步驟(I)中進化樹的排列順序進行縱向排列,通過逐代向上追蹤育種材料的母本,直到追蹤到農家品種為止,依據(jù)系譜將同一母本衍生的育種材料按照衍生關系逐步連接起來,形成母本衍生進化圖。所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(3)所述的特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類為將步驟(2)構建的谷子育種材料的母本衍生進化圖與步驟(I)中構建的谷子育種材料的胞質來源進化樹相結合,并進行比較分析,確定基本能將同一母本衍生系統(tǒng)聚為一個分枝的特定遺傳相似系數(shù),在該遺傳相似系數(shù)下對步驟(I)中構建的谷子育種材料的胞質來源進化樹進行縱切,將谷子育種材料進行胞質來源的分子聚類,分子聚類圖中每個分枝代表一個胞質類群。所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(4)所述的谷子育種材料細胞質類型的確定是將步驟(3)中的分子聚類圖與步驟(2)中構建的母本衍生進化圖結合,將胞質來源分子聚類圖中的每個分枝與對應的母本衍生系統(tǒng)逐一進行對比,確定每個類群材料的細胞質類型,完成對谷子育種材料細胞質類型的劃分。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(I)所述的細胞質來源進化樹的構建中步驟①中所述的谷子育種材料為延谷12、長高117A、大同29紫、冀谷26、冀谷30、壩谷214、安9217、保182、冀谷12、石06-766、延谷13、冀谷20、冀谷22、谷65、冀谷21、大同27、赤谷10、承谷12、大同30、豫谷6、大同14、鄭9188、大同28、鐵8240、錦谷12、錦谷14、朝438、公谷68、鐵487、鐵谷6、復532、晉汾I、滄156、濟谷13、長高229A、S80、冀谷29、公谷70、石 206065、大同 29 綠、安 2491、興谷 88、晉 15、晉汾 3、滄 344、Y61、石 02399、C138、C208、朝谷12、K523、L70、鐵大粒黃、K359、朝谷13、谷83、衡968、濟9403、冀谷27、濟9409、魯谷10、濟谷 12、濟谷 11、谷 6、石 02521、石 98700、石 207382、石 207393、石 02530、石 207286、安4852、谷 3、冀谷 25、石 207191、長高 146A、石 207226、石 206058、公谷 65、C164,203184 早、安2367、石202242、谷57、冀谷24、谷豐2號、石06-439、谷38、小香米、冀谷19、K1130、壩 谷214-2、谷11、K1011、長農36、冀谷28、長農35、晉谷35、太選5號、太選2號、晉谷21、谷95、晉谷29、朝谷14、K660、美國大頭、谷10、K546、朝綠-I、晉谷16、石98622和石97672共111 份。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(2)所述的母本衍生進化圖的構建中111份谷子育種材料中12份來源于同一母本材料沁源母雞嘴、13份材料來源于同一母本材料黃軟谷、63份材料來源于同一母本材料日本60日、6份材料來源于同一母本材料硬穗谷、5份材料來源于同一母本材料黑枝谷,12份材料未追蹤到其母本,便于研究命名為系譜丟失I型和系譜丟失II型。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(3)所述的特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類中特定遺傳相似系數(shù)為0. 74,在該遺傳相似系數(shù)下對步驟(I)中所述的細胞質來源進化樹的構建中所構建的進化樹進行縱切,將其縱切為7個分枝,每個分枝代表I個胞質來源的分子類群,這樣將胞質來源進化樹縱切為7個類群,縱切結果與母本衍生進化圖一致性達98. 2%。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(4)所述的谷子育種材料細胞質類型的確定中將步驟(3)中所述的特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類中構建的分子聚類圖與步驟(2)中所述的母本衍生進化圖的構建中所構建的母本衍生進化圖相結合,進行逐一對比,確定各類群材料的胞質類型,分別為來源于“泌園母雞嘴”的Q型,來源干“日本60日”的R型,來源干“黃軟谷”的H型,來源干“硬穗谷”的Y型,來源于“黑枝谷”的S型,還有兩種由于系譜丟失,追蹤不到母本來源,分別定名為M I型和M II型。所述ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II所述的橋梁父本的創(chuàng)制為以谷子高度雄性核不育系做母本,以谷子抗咪唑こ煙酸材料做父本配置雜交組合,成熟后收獲雜種I代種子;種植雜種I代種子于3-5葉期,噴施咪唑こ煙酸除草劑殺死假雜種,正常成活的植株為含有不育基因和抗咪唑こ煙酸基因的真雜種,即橋梁父本。所述ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II橋梁父本的創(chuàng)制中所述的谷子高度雄性核不育系材料為長高229A、長高146A、長聞117A等其中的一個。所述ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II橋梁父本的創(chuàng)制中所述的谷子抗咪唑こ煙酸材料為M200、M117、M302、M195、M150等其中的ー個。所述ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟III所述的谷子不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制為以步驟I中劃分的不同胞質類型的谷子育種材料為母本,以步驟II創(chuàng)制的橋梁父本為父本配制不同胞質三交組合,獲得不同胞質類型抗咪唑こ煙酸三交I代種子。 所述ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟IV所述的不同胞質類型的抗咪唑こ煙酸雄性不育系的創(chuàng)制包括如下步驟①三交I代假雜種和不抗除草劑單株的去除種植步驟III中獲得的三交I代種子,于3-5葉期噴施咪唑こ煙酸除草剤,殺除假雜種和其中不抗咪唑こ煙酸的雜交后代,存活下來的為抗咪唑こ煙酸除草劑的雜合可育株和純合可育株,抽穗期全部套袋自交,蠟熟期從中選擇優(yōu)良單株作為三交2代種子;②后代的選擇種植步驟①中獲得的三交2代種子,于3-5葉期噴施咪唑こ煙酸除草剤,殺除其中分離的不抗咪唑こ煙酸除草劑的不育株和可育株,存活下來的為抗咪唑こ煙酸除草劑的不育株和抗咪唑こ煙酸除草劑的可育株兩種類型,抽穗期選擇其中的不育株,全部套袋,蠟熟期按穗行從中選擇優(yōu)良不育單株,作為三交3代種子供下代繼續(xù)選擇;如此連續(xù)經(jīng)過4-6代的套袋自交和選擇,可獲得穩(wěn)定的多種胞質類型的抗咪唑こ煙酸谷子雄性不育系。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II所述的橋梁父本的創(chuàng)制中以谷子不育系長高229A為母本,以抗咪唑こ煙酸谷子除草劑中間材料M302為父本配制雜交組合進行Y型胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑雄性不育系的創(chuàng)制。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟III所述的谷子多種胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制為用Y型胞質谷子育種材料晉谷35為母本,與上述創(chuàng)制的橋梁父本進行雜交,創(chuàng)制Y型胞質的三交I代。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II所述的橋梁父本的創(chuàng)制中以谷子不育系長高146A為母本,以抗咪唑こ煙酸谷子除草劑中間材料M195為父本配制雜交組合進行S型胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑雄性不育系的創(chuàng)制。所述的ー種不同胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟III所述的谷子多種胞質類型抗咪唑こ煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制為用S型胞質谷子育種材料復532為母本,與上述創(chuàng)制的橋梁父本進行雜交,創(chuàng)制S型胞質的三交I代。有益效果利用本發(fā)明可培育出不同胞質類型的抗咪唑こ煙酸谷子雄性不育系,豐富了谷子不育系的胞質類型,為培育不同胞質類型的雜交種奠定基礎,可解決由于胞質類型單一,容易遭受?;圆『η秩镜碾y題,避免由于細胞質?;圆『Φ那秩窘o農業(yè)生產(chǎn)帶來的巨大損害。同時本發(fā)明由于將不育基因和抗咪唑こ煙酸基因聚合在谷子不育材料中,通過噴施咪唑こ煙酸除草剤,殺除不育系繁種田的雜草,可有效的解決不育系繁種田人工除草費エ費時的難題。
圖1-1和圖1-2是谷子育種材料線粒體的PCR擴增多態(tài)性檢測圖譜; 圖中,M為Marker ;V1_V111分別代表111份谷子育種材料延谷12、長高117A、大同29紫、冀谷26、冀谷30、壩谷214、安9217、保182、冀谷12、石06-766、延谷13、冀谷20、冀谷22、谷65、冀谷21、大同27、赤谷10、承谷12、大同30、豫谷6、大同14、鄭9188、大同28、鐵8240、錦谷12、錦谷14、朝438、公谷68、鐵487、鐵谷6、復532、晉汾I、滄156、濟谷13、長高229A、S80、冀谷29、公谷70、石206065、大同29綠、安2491、興谷88、晉15、晉汾3、滄344、Y61、石 02399、C138、C208、朝谷 12、K523、L70、鐵大粒黃、K359、朝谷 13、谷 83、衡 968、濟 9403、冀谷 27、濟 9409、魯谷 10、濟谷 12、濟谷 11、谷 6、石 02521、石 98700、石 207382、石 207393、石 02530、石 207286、安 4852、谷 3、冀谷 25、石 207191、長高 146A、石 207226、石206058、公谷 65X164,203184 早、安 2367、石 202242、谷 57、冀谷 24、谷豐 2 號、石 06-439、谷38、小香米、冀谷19、K1130、壩谷214-2、谷11、K1011、長農36、冀谷28、長農35、晉谷35、太選5號、太選2號、晉谷21、谷95、晉谷29、朝谷14、K660、美國大頭、谷10、K546、朝綠-I、晉谷16、石98622、石97672的DNA ;A為標準條帯,“帯”的顔色深于或同于“A”的條帶記為“1”,淺于1”的條帶記為“0”。圖2-1、2_2和2-3是111份谷子育種材料的細胞質來源進化樹的三個組成部分,三者按順序拼接在一起即得進化樹全圖;圖中,0.55,0. 66,0. 78,0. 89、I. 00 為遺傳相似系數(shù)圖3-1、3_2和3-3是111份谷子育種材料的母本衍生進化圖的三個組成部分,三者按順序拼接在一起即得母本衍生進化圖全圖;圖中,用實線連接的是母本來源明確的材料;用虛線連接的是母本來源不明確,但分子聚類將它們與相應的實線部分聚為ー個類群的材料;沁源母雞嘴、黃軟谷、日本60日、硬穗谷、黑枝谷、系譜丟失I型和系譜丟失II型代表育種材料不同母本的來源。圖4-1、4_2和4-3是111份谷子育種材料的細胞質來源的分子聚類圖的三個組成部分,三者按順序拼接在一起即得分子聚類圖全圖;圖中,0. 55,0. 66,0. 78,0. 89、I. 00為遺傳相似系數(shù);L代表對進化樹進行縱切的特定遺傳相似系數(shù)0. 74 ;B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7表示在特定遺傳相似系數(shù)0. 74下對進化樹縱切后形成的7個分子類群。圖5是谷子育種材料細胞質類型劃分圖
圖中,BI分子類群和沁源母雞嘴母本衍生系統(tǒng)對應,定位Q型;B2分子類群和黃軟谷母本衍生系統(tǒng)對應,定位H型;B3分子類群和日本60日母本衍生系統(tǒng)對應,定位R型;B4分子類群和硬穗谷母本衍生系統(tǒng)對應,定位Y型;B5分子類群對應的母本衍生系統(tǒng)系譜丟失,定位M I型;B6分子類群和黑枝谷母本衍生系統(tǒng)對應,定位S型;B7分子類群對應的母本衍生系統(tǒng)系譜丟失,定位M II型;a對應圖4-1,b對應圖4-2,c對應圖4_3 ;d對應圖3-1,e對應圖3-2,f對應圖3-3。下面結合具體實施例對本發(fā)明作進ー步闡述,但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式實施例中所用試劑如無特別說明均購自生エ生物工程上海有限公司,所用線粒體特異引物由生エ生物工程上海有限公司合成,所用NTSYS-pc2. I軟件由State Universityof New York, Stony Brook研制,所用咪唑こ煙酸除草劑購自山東先達化工有限公司生產(chǎn) 的苜草凈(原藥含有5%咪唑こ煙酸有效成分)。所用111份谷子育種材料來自我國華北夏谷生態(tài)區(qū)、西北春谷生態(tài)區(qū)、東北春谷生態(tài)區(qū)的河北、河南、山東、遼寧、吉林、山西、內蒙、陜西8個省區(qū)(詳見表I)。所用谷子高度雄性核不育系材料長高229A、長高146A、長高117A來源于山西省農業(yè)科學院谷子研究所,谷子抗咪唑こ煙酸材料M200、M117、M302、M195、M150為本所資源材料。表I 111份供試材料的一覽表
權利要求
1.一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于包括以下步驟I.谷子育種材料細胞質類型的劃分;II.橋梁父本的創(chuàng)制;III.不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制;ιν.不同胞質類型的抗咪唑乙煙酸谷子雄性不育系的創(chuàng)制。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分包括如下步驟(I)細胞質來源進化樹的構建;(2)母本衍生進化圖的構建;(3)特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類;(4)谷子育種材料細胞質類型的確定。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(I)所述的細胞質來源進化樹的構建包括如下步驟 ①葉片組織的培養(yǎng)與獲取將谷子育種材料的種子種于育苗盤中獲得谷子幼苗,于4葉期分別剪取育種材料的葉片組織; ②全基因組DNA的提取采用CTAB法提取步驟①中葉片組織的全基因組DNA; ③PCR擴增采用20μI反應體系,利用線粒體特異引物對步驟②提取的基因組DNA進行37個反應循環(huán)PCR擴增; ④多態(tài)性檢測利用凝膠電泳法對步驟③中線粒體的PCR擴增產(chǎn)物進行多態(tài)性檢測; ⑤細胞質來源進化樹的生成對步驟④中電泳圖譜上清晰且可重復出現(xiàn)的條帶記為“1”,同一位置沒有出現(xiàn)的帶記為“O”,生成由“I”和“O”組成的原始矩陣,用NTSYS-pC2. I軟件進行數(shù)據(jù)分析,用SAHN程序中的UPGMA方法進行聚類分析,生成細胞質來源的進化樹。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(2)所述的母本衍生進化圖的構建為利用系譜追蹤法將谷子育種材料按權利要求3所構建進化樹的排列順序進行縱向排列,通過逐代向上追蹤育種材料的母本,直到追蹤到農家品種為止,依據(jù)系譜將同一母本衍生的育種材料按照衍生關系逐步連接起來,形成母本衍生進化圖。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(3)所述的特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類為將權利要求4中構建的谷子育種材料的母本衍生進化圖與權利要求3中構建的谷子育種材料的胞質來源進化樹相結合,并進行比較分析,確定基本能將同一母本衍生系統(tǒng)聚為一個分枝的特定遺傳相似系數(shù),在該遺傳相似系數(shù)下對權利要求3中構建的谷子育種材料的胞質來源進化樹進行縱切,將谷子育種材料進行胞質來源的分子聚類,分子聚類中每個分枝代表一個胞質類群。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(4)所述的谷子育種材料細胞質類型的確定是將權利要求5中的分子聚類圖與權利要求4中構建的母本衍生進化圖結合,將胞質來源分子聚類圖中的每個分枝與對應的母本衍生系統(tǒng)逐一進行對比,確定每個類群材料的細胞質類型,完成對谷子育種材料細胞質類型進行劃分。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型劃分中的步驟(I)所述的細胞質來源進化樹的構建中步驟①中所述的谷子育種材料為延谷12、長高117A、大同29紫、冀谷26、冀谷30、壩谷214、安9217、保182、冀谷12、石06-766、延谷13、冀谷20、冀谷22、谷65、冀谷·21、大同27、赤谷10、承谷12、大同30、豫谷6、大同14、鄭9188、大同28、鐵8240、錦谷12、錦谷14、朝438、公谷68、鐵487、鐵谷6、復532、晉汾I、滄156、濟谷13、長高229A、S80、冀谷29、公谷70、石206065、大同29綠、安2491、興谷88、晉15、晉汾3、滄344、Y61、石02399、C138、C208、朝谷 12、K523、L70、鐵大粒黃、K359、朝谷 13、谷 83、衡 968、濟 9403、冀谷 27、濟·9409、魯谷 10、濟谷 12、濟谷 11、谷 6、石 02521、石 98700、石 207382、石 207393、石 02530、石·207286、安 4852、谷 3、冀谷 25、石 207191、長高 146A、石 207226、石 206058、公谷 65、C164、·203184早、安2367、石202242、谷57、冀谷24、谷豐2號、石06-439、谷38、小香米、冀谷19、K1130、壩谷214-2、谷11、Κ1011、長農36、冀谷28、長農35、晉谷35、太選5號、太選2號、晉谷21、谷95、晉谷29、朝谷14、K660、美國大頭、谷10、Κ546、朝綠-I、晉谷16、石98622和石·97672 共 111 份。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(2)所述的母本衍生進化圖的構建中111份谷子育種材料中12份來源于同一母本材料沁源母雞嘴、13份材料來源于同一母本材料黃軟谷、63份材料來源于同一母本材料日本60日、6份材料來源于同一母本材料硬穗谷、5份材料來源于同一母本材料黑枝谷,12份材料未追蹤到其母本,便于研究命名為系譜丟失I型和系譜丟失II型。
9.根據(jù)權利要求2、5任一項所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(3)所述的特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類中特定遺傳相似系數(shù)為O. 74,在該遺傳相似系數(shù)下對權利要求3、7中所述的細胞質來源進化樹的構建中所構建的進化樹進行縱切,將其縱切為7個分枝,每個分枝代表I個胞質來源的分子類群,這樣將胞質來源進化樹縱切為7個類群,縱切結果與母本衍生進化圖一致性達98. 2%。
10.根據(jù)權利要求2、6任一項所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟I谷子育種材料細胞質類型的劃分中的步驟(4)所述的谷子育種材料細胞質類型的確定中將權利要求5、9中所述的特定遺傳相似系數(shù)的確定及細胞質來源的分子聚類中構建的分子聚類圖與權利要求4、8中所述的母本衍生進化圖的構建中所構建的母本衍生進化圖相結合,進行逐一對比,確定各類群材料的胞質類型,分別為來源于“泌園母雞嘴”的Q型,來源于“日本60日”的R型,來源于“黃軟谷”的H型,來源于“硬穗谷”的Y型,來源于“黑枝谷”的S型,還有兩種由于系譜丟失,追蹤不到母本來源,分別定名為M I型和M II型。
11.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II所述的橋梁父本的創(chuàng)制為以谷子高度雄性核不育系材料做母本,以谷子抗咪唑乙煙酸材料做父本配置雜交組合,成熟后收獲雜種I代種子;種植雜種I代種子于3-5葉期,噴施咪唑乙煙酸除草劑殺死假雜種,正常成活的植株為含有不育基因和抗咪唑乙煙酸基因的真雜種,即橋梁父本。
12.根據(jù)權利要求11所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II橋梁父本的創(chuàng)制中所述的谷子高度雄性核不育系材料為長高229A、長高146A、長高117A其中的一個。
13.根據(jù)權利要求11所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II橋梁父本的創(chuàng)制中所述的谷子抗咪唑乙煙酸材料為M200、M117、M302、M195、M150 其中的一個。
14.根據(jù)權利要求11 13任一項所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II橋梁父本的創(chuàng)制中噴施咪唑乙煙酸除草劑的量為每畝噴施40公斤咪唑乙煙酸除草劑原藥水=I 200的咪唑乙煙酸除草劑。
15.根據(jù)權利要求11 13任一項所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II所述的橋梁父本的創(chuàng)制中以谷子不育系長高229A為母本,以抗咪唑乙煙酸谷子除草劑中間材料M302為父本配制雜交組合進行Y型胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑雄性不育系的創(chuàng)制。
16.根據(jù)權利要求11 13任一項所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟II所述的橋梁父本的創(chuàng)制中以谷子不育系長高146A為母本,以抗咪唑乙煙酸谷子除草劑中間材料M195為父本配制雜交組合進行S型胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑雄性不育系的創(chuàng)制。
17.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟III所述的谷子不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制為以權利要求I 10中劃分的不同胞質類型的谷子育種材料為母本,以權利要求11 14創(chuàng)制的橋梁父本為父本配制不同胞質三交組合,獲得不同胞質類型抗咪唑乙煙酸三交I代種子。
18.根據(jù)權利要求17所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟III所述的谷子多種胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制為用Y型胞質谷子育種材料晉谷35為母本,與權利要求15創(chuàng)制的橋梁父本進行雜交,創(chuàng)制Y型胞質的三交I代。
19.根據(jù)權利要求17所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟III所述的谷子多種胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑三交I代的創(chuàng)制為用S型胞質谷子育種材料復532為母本,與權利要求16創(chuàng)制的橋梁父本進行雜交,創(chuàng)制S型胞質的三交I代。
20.根據(jù)權利要求I所述的一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其特征在于步驟IV所述的不同胞質類型的抗咪唑乙煙酸谷子雄性不育系的創(chuàng)制包括如下步驟 ①三交I代假雜種和不抗除草劑單株的去除種植權利要求14中獲得的三交I代種子,于3-5葉期噴施咪唑乙煙酸除草劑,殺除假雜種和其中不抗咪唑乙煙酸的雜交后代,存活下來的為抗咪唑乙煙酸除草劑的雜合可育株和純合可育株,抽穗期全部套袋自交,蠟熟期從中選擇優(yōu)良單株作為三交2代種子; ②后代的選擇種植步驟①中獲得的三交2代種子,于3-5葉期噴施咪唑乙煙酸除草齊U,殺除其中分離的不抗咪唑乙煙酸除草劑的不育株和可育株,存活下來的為抗咪唑乙煙酸除草劑的不育株和抗咪唑乙煙酸除草劑的可育株兩種類型,抽穗期選擇其中的不育株,全部套袋,蠟熟期按穗行從中選擇優(yōu)良不育單株,作為三交3代種子供下代繼續(xù)選擇;如此連續(xù)經(jīng)過4-6代的套袋自交和選擇,可獲得穩(wěn)定的不同胞質類型的抗咪唑乙煙酸谷子雄性 不育系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑谷子雄性不育系的培育方法,其包括以下步驟(1)谷子育種材料細胞質類型的劃分;(2)橋梁父本的創(chuàng)制;(3)不同胞質類型抗咪唑乙煙酸除草劑三交1代的創(chuàng)制;(4)不同胞質類型的抗咪唑乙煙酸谷子雄性不育系的創(chuàng)制。通過該方法培育出不同胞質類型不育系,不但豐富了現(xiàn)有不育材料的胞質類型,為培育不同胞質類型的雜交種奠定基礎,可解決以前由于胞質類型單一,容易遭受?;圆『η秩镜碾y題,避免由于細胞質?;圆『Φ那秩窘o農業(yè)生產(chǎn)帶來的巨大損害。而且本發(fā)明培育的谷子不育系還具有抗咪唑乙煙酸特性,解決了不育系繁種過程中除草困難的難題。
文檔編號A01H1/02GK102771379SQ20121020360
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權日2012年6月20日
發(fā)明者劉正理, 夏雪巖, 師志剛, 張婷, 程汝宏 申請人:河北省農林科學院谷子研究所