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雄花不育系转育

时间:2022-11-21 百科知识 版权反馈
【摘要】:转育雄花不育系必备两个条件,其一,要转育成雄花不育的自交系,必须是同质化程度(或纯度)高的稳定自交系;其二,有稳定的雄花不育系。具体方法如下:第一世代:以C型不育系ES亚种ES53作母本,转育系永31257作父本,组成ES53×永31257,即杂交一代。花期鉴定结果,3个回交三代穗行的雄花均为全不育。至此,以ES53为背景,经过6个世代的回交转育,育成C型雄花不育系——ES永31257(图11)。

转育雄花不育系必备两个条件,其一,要转育成雄花不育的自交系,必须是同质化程度(或纯度)高的稳定自交系;其二,有稳定的雄花不育系。

雄花不育系的转育方法采用回交法。作者在利用回交法转育雄花不育系实践中,发现有以下三种表现形式:

1.要转育的自交系与不育系杂交一代及其回交各代雄花全不育

遇到这样的自交系,转育比较简单,具体作法是雄花不育系作母本,要转育成雄花不育系的自交系(以下简称转育系)作父本,获得的杂交一代植株雄花全不育,再用转育系回交,获得的回交一代植株仍然全不育,如此连续回交4~5代,所获得的种子播种后,其植株即像转育系又有雄花不育性,至此转育成功。例如,永玉8号的母本自交系永14,就属于上述表现形式的自交系(图10)。

图10 ES永14转育示意图

永14就是雄花不育系ES永14的保持系,二者在表型特征上一模一样,犹如一对孪生兄弟,育种上称为“相似者”,不同点是ES永14雄花不育,没有花粉,在与其他玉米隔离的条件下,自身不能授精结实;而永14雄花可以正常散粉,雌穗正常结实。

2.要转育的自交系与不育系杂交后代有不育和半不育两种植株

遇到这样的自交系,回交一代或回交二代或其后各代,应当采用成对回交法,否则,就可能因株间遗传差异,不能将不育和半不育植株分开,难以获得转育成功。

不育化玉米杂交种永玉3号(ES永31257×C恢连1538)的母本不育系ES永31257,就是作者利用成对回交法,经过2年6个世代(每年冬、春在海南及北方夏播各一世代)转育成功的(图11)。具体方法如下:

第一世代:以C型不育系ES亚种ES53作母本,转育系永31257作父本,组成ES53×永31257,即杂交一代。

第二世代:杂交一代和永31257各播种一行(16株),花期鉴定结果,杂交一代11株雄花不育,5株半不育(花药30%~50%外露,有花粉),选取5株不育株用永31257回交,组成杂交一代×永31257,即回交一代,成熟后选留3个回交一代(果穗),分别脱粒做种。

第三世代:上代中选的3个回交一代及永31257各播种一行(16株),花期鉴定结果,3个回交穗行,仅1个穗行有4株雄花不育,其余均为半不育。鉴于这种表现,进行第二次回交时,作者改用成对回交法:

永31257自交3株,同时分别作父本与1株不育株杂交,组成3个回交二代,即回交一代×永31257-1、回交一代×永31257-2、回交一代×永31257-3,为操作方便,分别以回交二代-1、回交二代-2、回交二代-3表示。

第四世代:上述3个回交二代及永31257的3个自交穗各播种一行(15株),花期鉴定结果,回交二代-1有2株雄花半不育,淘汰。回交二代-3雄花全不育,但欠整齐,亦淘汰。回交二代-2,雄花全不育,且生长整齐,中选。

进行第三次回交时,仅以回交二代-2作母本,与其对应的永31257-2作父本自交3株,分别与回交二代-2的植株杂交,组成3个回交三代,即回交二代×永31257-21、回交二代×永31257-22、回交二代×永31257-23,为操作方便,亦分别以回交三代-21、回交三代-22、回交三代-23表示。

第五世代:上述3个回交三代及永31257-2的3个自交穗,各播种一行(15株)。花期鉴定结果,3个回交三代穗行的雄花均为全不育。

进行第四次回交时,选取回交三代-22作母本,与其对应的永31257-22作父本(不再自交),组成回交四代,收获3个回交四代穗,混合脱粒作种。

第六世代:依照上法,组成回交五代,收获3个回交五代穗,亦混合脱粒作种。

第七世代:为鉴定不育系的可靠性,上述回交五代种子播种9行,花期鉴定结果,仍然全不育。至此,以ES53为背景,经过6个世代的回交转育,育成C型雄花不育系——ES永31257(图11)。

3.要转育的自交系与不育系杂交后代有少量花药外露

单株雄穗外露花药的数量一般为1~3个,除个别有花粉外,多数没有。用S型不育系作背景材料时,容易出现这种情况。对于这样的转育系,必须采用成对回交法,而且必须进行多次成对回交,才能将有外露散粉花药的植株除掉,获得转育成功。永玉1号母本自交系永92614就是这样的自交系,作者经过6个世代的成对回交,最终才育成S型不育系——S永92614。

图11 ES永31257选育示意图

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