隱性上位互作核不育油菜臨保系的遺傳改良

伍林濤，奉斌*，韓宏仕，曾章麗，杜才富，張敏琴（.貴州省油菜研究所；.貴州省油料研究所，貴州貴陽550008）

隱性上位互作核不育油菜臨保系的遺傳改良

伍林濤1，奉斌2*，韓宏仕1，曾章麗1，杜才富1，張敏琴1
（1.貴州省油菜研究所；2.貴州省油料研究所，貴州貴陽550008）

隱性上位互作核不育油菜是一種優(yōu)良的授粉控制系統(tǒng)，但是由于該授粉系統(tǒng)受到三對基因表達調(diào)控，遺傳規(guī)律復雜，選育的難度很大，臨保系的選育是其關(guān)鍵問題之一。本文闡述了隱性上位互作核不育油菜材料的發(fā)現(xiàn)，探討了隱性上位核不育油菜臨保系的選育方法，期望為隱性上位互作核不育油菜新品種的選育提供有益的啟發(fā)。

隱性；表達調(diào)控；油菜

油菜是我國最重要的油料作物之一。2012我國年產(chǎn)菜籽約1100萬噸，菜油占我國食用植物油供應(yīng)的40％。人體可合成飽和與單不飽和脂肪酸，但不能合成亞油酸和亞麻酸等維持機體正常生長的必需脂肪酸，只能從食物中獲得。因而人們對該植物油的需求逐步提高［1］。但當前我國的植物油生產(chǎn)量僅能滿足國內(nèi)2/3左右的消費需求，大量依賴進口，我國現(xiàn)為世界上最大的油料進口國。因此，大力發(fā)展油菜生產(chǎn)具有非常廣闊的市場前景。

1 隱性上位互作核不育油菜材料的發(fā)現(xiàn)

油菜是常異交作物，具有較好的雜種優(yōu)勢潛力，通過科學的選育及組合測配可望獲得增產(chǎn)20％～30％。自1985年雜交油菜秦油2號大面積示范推廣以來，甘藍型雜交油菜的推廣十分迅速。在油菜育種實踐，雜種優(yōu)勢利用的途徑有雄性不育、自交不親和、化學殺雄等，運用最為廣泛的是雄性不育。雄性不育作為雜種優(yōu)勢利用途徑的時候，關(guān)鍵問題是獲得100％的不育群體，隱性細胞核雄性不育兩系由于只能獲得50％左右的不育群體，在雜交制種的時候必須拔除50％左右的可育株，制種成本高、產(chǎn)量低，雜種純度難以保障。細胞質(zhì)雄性不育可以獲得100％的不育群體，對油菜生產(chǎn)發(fā)揮了非常重要的作用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。但是細胞質(zhì)雄性不育容易受到環(huán)境因素的干擾而產(chǎn)生微粉效益，影響雜交種的純度，存在一定的制種風險。

隱性上位互作核不育油菜材料的發(fā)現(xiàn)不但獲得100％的不育群體成為可能，而且該不育材料為細胞核基因調(diào)控，不會受到環(huán)境因子的干擾而產(chǎn)生微粉，因而具有很好的發(fā)展前景，是一種有待深入研究而廣泛推廣的授粉控制系統(tǒng)。該類型不育材料由1991年安徽省農(nóng)業(yè)科學院陳鳳祥研究員發(fā)現(xiàn)，取名為90l2AB，在獲得該不育材料后，陳鳳祥研究員及其團隊從植株表型觀察分析、細胞學特征特性、生理生化指標及其遺傳規(guī)律展開了系統(tǒng)深入的研究［2-3］。

2 隱性上位互作核不育油菜臨保系的遺傳改良

隱性上位互作核不育油菜包括純合兩型系、雜合兩型系、臨保系、全不育系幾種類型。臨保系的改良是隱性上位互作核不育油菜新品種選育的關(guān)鍵問題之一［4-5］。臨保系在一個雜交分離群體所占的比例很低，比如最初的親本基因型如果是BnRfRfms3ms3ms4ms4×BnrfrfMs3Ms3Ms4Ms4，那么在F2雜交分離群體中臨保系出現(xiàn)的概率只有1/64［6］。對臨保系的遺傳改良有多種技術(shù)方法，可從雜合兩型系出發(fā)，以常規(guī)優(yōu)質(zhì)品系作為輪回親本，通過多次回交、自交、測交在后代分離群體選育改良的臨保系，也可從原臨保系出發(fā)，以常規(guī)優(yōu)質(zhì)品系作為輪回親本，通過多次回交、自交、測交在后代分離群體選育改良的臨保系，可從全不育系出發(fā)，以常規(guī)優(yōu)質(zhì)品系作為輪回親本，通過多次回交、自交、測交在后代分離群體選育改良的臨保系。其中以臨保系出發(fā)，通過常規(guī)品系作為輪回親本進行回交遺傳改良比較常見，為大多數(shù)的育種家所采用?；镜募夹g(shù)方法為：待改良臨保系去雄作為母本，優(yōu)質(zhì)常規(guī)品系作為父本進行雜交，繼續(xù)以優(yōu)質(zhì)常規(guī)品系為輪回親本進行回交，多代回交后在后代分離群體選育獲得新的改良臨保系。

3 隱性上位互作核不育油菜的研究展望

隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，飼料蛋白的缺口也越來越大。榨油后的菜籽餅粕蛋白質(zhì)量含量高（36％～40％）且具有平衡的氨基酸組成，是優(yōu)質(zhì)的飼料蛋白源。此外，菜油中短鏈脂肪酸（C16-C18）占90％，是生產(chǎn)生物柴油的優(yōu)質(zhì)原料。歐盟關(guān)于能源的一些規(guī)定，將直接影響國際油菜籽市場。即使將歐洲現(xiàn)有的油菜籽都用于加工生物柴油，到2014年還無法滿足柴油中添加5％的生物柴油的要求。因此，開展甘藍型油菜雜種優(yōu)勢利用研究，把隱性上位互作核不育油菜授粉控制系統(tǒng)廣泛運用于油菜生產(chǎn)，提高油菜單產(chǎn)水平，提高農(nóng)民收入具有非常重要的意義。

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［3］陳鳳祥，胡寶成，李強生，侯樹敏，吳新杰，費維新.甘藍型油菜隱性上位互作核不育雙低雜交種“皖油18”的選育［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，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.A separation 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］孫超才，趙華，王偉榮，李延莉，錢小芳，方光華.甘藍型油菜隱性核不育系20118A的遺傳與利用探討［J］.中國油料作物學報，2002，24（04）：1-4.

［6］韓宏仕.我國甘藍型油菜隱性上位互作核不育三系的研究與利用［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學，2006，34（2）：71～74.

“AtWRKY28轉(zhuǎn)錄因子在鋸齒缺刻葉發(fā)育及形態(tài)建成中的功能分析”國家自然科學基金（批準號31360262）；貴州省農(nóng)業(yè)科學院博士啟動基金“甘藍型上位互作核不育油菜臨保系的選育”；“貴州向日葵種質(zhì)資源收集與評價”黔科合LH字〔2015〕7078號

S565.4

ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.071

伍林濤，博士，貴州省油菜研究所，副研究員，研究方向：作物分子生物學。

奉斌，貴州省油料研究所，助理研究員，研究方向：油料作物育種。