一種高含油量常規(guī)油菜品種輪回選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種常規(guī)油菜育種方法，具體涉及一種高含油量常規(guī)油菜品種輪回選擇方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是油菜生產(chǎn)大國，平均單產(chǎn)1800kg每公頃、菜籽平均含油量40%左右，按照目前油菜產(chǎn)量和含油量水平，含油量每提高I個(gè)百分點(diǎn)，對產(chǎn)油量的貢獻(xiàn)相當(dāng)于提高籽粒產(chǎn)量2.5個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于每公頃增收45kg菜籽，全國每年將增收32.91萬噸菜籽，可多榨出12萬噸優(yōu)質(zhì)菜油，僅菜油一項(xiàng)可增創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益近8億元，因此，在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上，培育高含油量油采品種，提尚尚油品種的生態(tài)適應(yīng)性，尤其在當(dāng)如油采廣業(yè)疲軟狀況下，對提尚油采生產(chǎn)效益、擴(kuò)大油菜種植面積具有積極的推動(dòng)作用。油菜遺傳改良的歷史上，日本育成的農(nóng)林43含油量為49.5%，法國育成的Ma jor含油量達(dá)50.68%，加拿大育成了Zephyr含油量達(dá)51.44%，這說明我國高含油量育種還有很大的發(fā)展空間可供開發(fā)。
[0003]由于油脂合成步驟很多，油菜含油量遺傳十分復(fù)雜。種子含油量是一個(gè)由多基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀，主要受母體基因型控制，存在基因型與環(huán)境以及基因間的相互作用。自1995年至2013年，已有眾多關(guān)于含油量QTL的研究報(bào)道，檢出的QTL幾乎涵蓋所有甘藍(lán)型油菜19條連鎖群，但在多環(huán)境多遺傳群體中穩(wěn)定表達(dá)的并不多。
[0004]有關(guān)油菜含油量的遺傳研究表明，含油量主要受母體植株基因型控制，父本的影響較小，含油量主要由遺傳因素決定，基因的作用方式以加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)為主，并存在基因型與環(huán)境的互作。Zhang等及張潔夫等利用主基因+多基因模型分別對2個(gè)不同群體的含油量進(jìn)行遺傳分析，都屬于I對主基因+多基因遺傳模型，種子含油率廣義遺傳率較高達(dá)到66.56%?78.56%，主基因的遺傳率也較高。付三雄等以親本為高含油量與低含油量的2個(gè)雜交組合測定表明，兩個(gè)組合中，廣義遺傳率平均為53.70%，而環(huán)境變異占表型變異的平均值為46.30%，可見油菜含油量性狀受基因型和環(huán)境雙重影響。兩個(gè)組合中，多基因遺傳率為15.22%?60.41%，平均為45.32%，而主基因遺傳率為2.26%?33.10%，平均為8.38%，表明含油量的遺傳體系中，微效多基因的遺傳貢獻(xiàn)很大，高含油量育種應(yīng)在高世代進(jìn)行選擇。而Ecke等(1995)和Qiu等(2006)分別鑒定了3個(gè)和7個(gè)與含油量有關(guān)的QTL; Zhao等(2005，2006)鑒定出8個(gè)對含油量有加性效應(yīng)的QTL，其中6個(gè)QTL與蛋白質(zhì)含量有關(guān);Giil等(2003)也鑒定出6個(gè)與含油量有關(guān)的QTL。王繼變等對組成油分中的4個(gè)脂肪酸含量的進(jìn)一步細(xì)化研究表明，利用構(gòu)建的Sollux/Gaoyou的DH群體在4種環(huán)境下的表型結(jié)果和最新遺傳圖譜，通過條件和非條件QTL定位剖析油菜種子4種主要脂肪酸含量與含油量之間的遺傳相關(guān)。結(jié)果顯示，檢測到的所有主效、上位性和環(huán)境互作QTL效應(yīng)值均較小，但主效QTL都達(dá)到極顯著水平。分別檢測到7、10、10和5個(gè)芥酸、油酸、亞油酸和亞麻酸QTL位點(diǎn)。條件QTL定位結(jié)果表明，0ilA9、0ilC2、0ilC8-l受亞油酸影響較大。0ilA4同時(shí)受油酸、亞麻酸和芥酸的影響，0ilAl、0ilA7和0ilC8-2所在區(qū)間可能存在控制油酸含量的微效基因，對含油量起調(diào)控作用。另外，還檢測出4個(gè)效應(yīng)值更小的條件QTL新位點(diǎn)，進(jìn)一步說明含油量性狀的復(fù)雜性和難以操控性。
[0005]綜合以上研究結(jié)果可知，含油量有加性主效基因和眾多微效多基因控制，主效基因的存在，說明通過雜交和選擇可有效地將高油分等位基因轉(zhuǎn)入推廣品種中。高含油量育種可以首先考慮利用高含油量主基因，在育種中可以采用雜交或輪回選擇聚集增效基因增進(jìn)含油量。從遺傳效應(yīng)來看，控制含油量性狀的主效基因遺傳率較低，因此，對油菜含油量性狀改良應(yīng)在高世代進(jìn)行選擇，采用分子標(biāo)記輔助選育可提高對主效基因的選擇效率。早期的育種實(shí)踐表明，甘藍(lán)型油菜群體平均含油量是由單株含油量差異很大個(gè)體組成，這是選育高含油量材料的基礎(chǔ)。已有甘藍(lán)型油菜高含油量的遺傳改良則更多集中于黃籽育種途徑上，同一遺傳背景甘藍(lán)型油菜黃籽含油量比黑籽高出1.52%?4.26%。由此可見，針對含油量起點(diǎn)較高的特定群體，加強(qiáng)個(gè)體分離，堅(jiān)持含油量正向選擇與種皮色澤負(fù)向選擇相結(jié)合，是提高種子含油量的基本途徑。傅壽仲堅(jiān)持了這一選擇方法10年，獲得了 3個(gè)不同遺傳背景甘藍(lán)型油菜高油新種質(zhì)，最高含油量也達(dá)到50%?55%左右。高含油量育種早期，提高含油量的常規(guī)育種方法主要有單株定向選擇、誘變或通過對間接性狀如黃籽、大粒的選擇等。近年來，王漢中等利用聚合雜交、誘變技術(shù)和小孢子培養(yǎng)相結(jié)合，育成含油量高達(dá)54.72%的品種中油0361和含油量達(dá)49.04%的中雙11 等通過雜種Fl的小孢子培養(yǎng)，對再生株系連續(xù)2年篩選，獲得含油量45%?50.52%的材料。王貴春等也通過小孢子技術(shù)獲得含油量超過親本的種質(zhì)，為高含油量油菜育種提供了方法和材料。
[0006]高含油量育種材料取得了很大進(jìn)展，但是由于誘變育種突變率很低，有害突變多，可控性不強(qiáng)。小孢子培養(yǎng)育種已經(jīng)發(fā)展成為一種相對成熟的育種技術(shù)，在加快純合進(jìn)度方面優(yōu)勢突出，但只能在重組型出現(xiàn)后再鑒定，導(dǎo)致可控性也不是很強(qiáng)，把由眾多基因控制的高含油量及產(chǎn)量和生產(chǎn)實(shí)際需要的其它優(yōu)良農(nóng)藝性狀聚合起來更是困難。目前育種水平下，已經(jīng)出現(xiàn)不少含油量較高的材料，在此基礎(chǔ)上采用群體內(nèi)輪回選擇和群體間輪回選擇相結(jié)合的育種方法來進(jìn)行高含油量育種，選育方向可控性更高，更有利于將高含油、高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等優(yōu)良農(nóng)藝性狀集于一體，選育出具有生產(chǎn)推廣價(jià)值的高含油量常規(guī)油菜品種。
[0007]現(xiàn)有高油常規(guī)油菜品種選育技術(shù)方案為:用兩個(gè)或者幾個(gè)高含油量材料人工雜交或者選取輪回選擇群體中表現(xiàn)優(yōu)良的單株，而后通過系譜法或者小孢子培養(yǎng)育種法來選育高含油量、高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、廣適性集于一體的低硫苷、低芥酸常規(guī)油菜品種。
[0008]生產(chǎn)上需要高含油量、高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、廣適應(yīng)性集于一體的具有推廣價(jià)值的雙低常規(guī)油菜品種，這些優(yōu)良性狀中的每一個(gè)性狀又是有多個(gè)基因控制，以傳統(tǒng)的系譜法或者小孢子培養(yǎng)法將眾多優(yōu)良基因聚合于一體的幾率非常低，因而難以選育出合乎生產(chǎn)需要的品種。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種高含油量常規(guī)油菜品種輪回選擇方法。該方法將選育品種的廣適性滲透到選育過程的每個(gè)環(huán)節(jié);分步提升輪回選擇群體的含油量，增大高含油量和優(yōu)良農(nóng)藝性狀結(jié)合機(jī)會(huì);將系譜法和輪回選擇法相結(jié)合，在提高選育株系的純度同時(shí)將高含油量、抗逆性、廣適應(yīng)性更好的集于一體，從而大大增加了選育出具有推廣價(jià)值的優(yōu)良常規(guī)品種的機(jī)會(huì)。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種高含油量常規(guī)油菜品種輪回選擇方法，該方法包括如下步驟:
1)材料的分類整理及基礎(chǔ)輪回選擇群體的建立
1.1)篩選出優(yōu)良性狀突出、無突出不良性狀、產(chǎn)量表現(xiàn)較高且穩(wěn)定的自交系作為輪回選擇的基礎(chǔ)材料;將經(jīng)過鑒定的自交系按照含油量分為中含油量和高含油量兩組，含油量41-45%為中含油量，含油量45%以上為高含油量；
1.2)將中含油量組自交系種子按照自交系數(shù)目進(jìn)行等量混合，播種于田間母本行進(jìn)行化學(xué)殺雄，將高含油量組自交系也按照自交系數(shù)