專利名稱：燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313a及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313A及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
燈籠形甜椒是茄科(Solanaceae)辣椒屬(capsicum)辣椒種(capsicum annum L.)的一個變種。燈籠形甜椒的主要特征是果實性狀為燈籠形，而且沒有辣味。辣(甜) 椒具有明顯的雜種優(yōu)勢，優(yōu)良的一代雜種可比一般生產(chǎn)種增產(chǎn)30%以上，目前已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，并取得了明顯的經(jīng)濟效益。但是，雜交制種時多采用蕾期人工去雄授粉，費工時，成本高，種子的純度也難以保證。
一、辣(甜)椒胞質(zhì)型雄性不育(CMS)的遺傳
Rusinova Kondareva(1965) ￠: Capsicum peruvianum var> biocoloratuin var> longisiliguum與Capsicum annuum品種的種間雜交的F4代中發(fā)現(xiàn)了一種新的雄性不育類型，可能是胞質(zhì)雄性不育類型CMS，由于缺乏恢復(fù)系，當(dāng)時不能用于雜交種子生產(chǎn)。沈火林等 (1994)的研究表明，在大量的測交組合中，其后代的育性出現(xiàn)全不育、有育性分離和育性全恢復(fù)三種情況。通過試驗觀察了不育系與恢復(fù)系雜交的F2代?？捎昱c不育株分離比經(jīng)卡方測驗，均符合3 1的分離比。不育系和恢復(fù)系的Fl與保持系或雄性不育系雜交后代可育株與不育株卡方測驗，均符合1 1的分離比。說明核內(nèi)的不育基因是受一對隱性基因控制。趙華倫等(1999)選育出一批由1對隱性基因控制的胞質(zhì)雄性不育系，并報道了相關(guān)的胞質(zhì)雄性不育系的研究。鄒學(xué)校O001)研究表明胞質(zhì)雄性不育系的恢復(fù)基因主要存在于長果型辣椒品種中。綜合上述結(jié)果，目前辣(甜)椒胞質(zhì)型雄性不育系的基因型不育系為Smsms，保持系為Nmsms，恢復(fù)系為SMsMs或匪sMs。錢芝龍等(1998)的研究表明，由 LANES不育系轉(zhuǎn)育的辣椒21A胞質(zhì)型雄性不育系不育胞質(zhì)對雜種一代結(jié)果數(shù)、果實產(chǎn)量、果實可溶性糖含量和IOOg鮮果重Vc含量等均表現(xiàn)正效應(yīng)，但對病毒病的抗性和單果重及果實形狀大小有不良影響。同質(zhì)異核不育系的雜種Fl農(nóng)藝性狀差異很大。高抗病毒病的親本材料為恢復(fù)系，能明顯提高雜種Fl的抗病力。在育種中，要選擇好用來選育保持系的親本材料，直接選用高抗病毒病等優(yōu)良性狀并具備高的配合力和遺傳傳遞力的恢復(fù)系，以減小不育胞質(zhì)的負效應(yīng)。結(jié)果還表明，辣椒雄性不育三系選育，恢復(fù)力與配合力是獨立的，雜種優(yōu)勢利用要求這兩個問題有機結(jié)合，在生產(chǎn)上才有利用價值。
二、甜椒胞質(zhì)型雄性不育系的應(yīng)用
甜椒的雜種優(yōu)勢非常明顯，優(yōu)良一代雜交種比常規(guī)生產(chǎn)種一般能夠增產(chǎn)30%以上，但生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的甜椒雜交品種主要是通過采用蕾期人工去雄授粉雜交繁育而成， 費工耗時且雜交種子純度也難以得到保證，純度鑒定也頗費時費工費力。為了提高一代雜種的質(zhì)量、降低種子的生產(chǎn)成本，保護新品種的自主知識產(chǎn)權(quán)，甜椒雄性不育的研究和利用愈來愈受到育種者的重視。所以，選育新的甜椒CMS及其相應(yīng)的保持系，可為育成“三系配套”甜椒新品種、更好地促進甜椒的雜種優(yōu)勢利用打下良好的基礎(chǔ)。
三、燈籠形甜椒CMS的應(yīng)用價值
我國是辣椒和甜椒生產(chǎn)和消費大國，居世界第一，其中燈籠形甜椒的栽培面積約占三分之一，即600萬畝(667m2)。燈籠形甜椒CMS的育成豐富了甜椒的種質(zhì)資源。一方面可以作為有價值的不育種質(zhì)資源進一步轉(zhuǎn)育新的甜椒或辣椒不育系，拓寬甜椒CMS種質(zhì)資源群體。另一方面，利用雜種優(yōu)勢原理，運用優(yōu)良的甜椒恢復(fù)系，配制一批優(yōu)良的甜椒雜交種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。選育甜椒CMS能降低種子生產(chǎn)成本，提高一代雜種的整體質(zhì)量，更好地保護新品種的自主知識產(chǎn)權(quán)，預(yù)防親本流失。因此，燈籠形甜椒雄性不育的研究和利用在我國具有很高的實用價值。
四、燈籠形甜椒CMS選育的難點
我國于20世紀(jì)80年代初就開始研究辣椒的雄性不育并已取得重要進展，目前已有幾個辣椒CMS “三系”配套Fl雜交品種在生產(chǎn)推廣應(yīng)用，但與韓國辣椒雄性不育系育種應(yīng)用差距很大。
利用燈籠形甜椒雄性不育系(CMQ育成“三系”配套燈籠形甜椒Fl雜交品種是世界難題，因此甜椒雄性不育尤其胞質(zhì)雄性不育(CMQ的選育進展較慢，主要原因是胞質(zhì)雄性不育系的恢復(fù)基因一般多存在于辣椒中，罕見于燈籠形甜椒，因此選育出燈籠形甜椒胞質(zhì)雄性不育系的而且商品性又好的恢復(fù)系則非常困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313A及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供了燈籠形甜椒09-313A在育種中的應(yīng)用；所述燈籠形甜椒09-313A的保藏號為 CGMCC No. 5325。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313A已于2011年10月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCCJia 北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，保藏號為CGMCC No. 5325。燈籠形甜椒 (Capsicum annuum) 09-313A CGMCC No. 5325簡稱燈籠形甜椒09-313A，為胞質(zhì)雄性不育系。
所述應(yīng)用可為將所述燈籠形甜椒09-313A和燈籠形甜椒10-273進行雜交，獲得Fl 代種子(簡稱SylO-155 ；SylO-155具有優(yōu)良性能，可應(yīng)用于生產(chǎn))；所述燈籠形甜椒10-273 的保藏號為CGMCC No. 5327。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273已于2011年10月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCCJia 北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，保藏號為CGMCC No. 5327。燈籠形甜椒 (Capsicum annuum) 10-273CGMCC No. 5327 簡稱燈籠形甜椒 10-273，為恢復(fù)系。
所述應(yīng)用還可為將所述燈籠形甜椒09-313A和燈籠形甜椒09-31 進行雜交，獲得Fl代種子(為100%雄性不育)；所述燈籠形甜椒09-31 的保藏號為CGMCC No. 5326.
燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313B已于2011年10月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCCJia 北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，保藏號為CGMCC No. 53沈。燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313B CGMCC No. 53 簡稱燈籠形甜椒 09-313B，為保持系。
本發(fā)明還保護一種繁育燈籠形甜椒09-313A的方法，是將所述燈籠形甜椒 09-313A和所述燈籠形甜椒09-31 進行雜交，獲得Fl代種子；所述Fl代種子培育后得到雄性不育植株(為100%雄性不育)。
本發(fā)明還保護所述燈籠形甜椒09-313A(胞質(zhì)型雄性不育系)、所述燈籠形甜椒 09-313B(保持系)和所述燈籠形甜椒10-273(恢復(fù)系)在育種中的應(yīng)用。
所述應(yīng)用具體可為將所述燈籠形甜椒09-313A和所述燈籠形甜椒10-273進行雜交，獲得Fl代種子(簡稱SylO-155;SylO-155具有優(yōu)良性能，可應(yīng)用于生產(chǎn))；將所述燈籠形甜椒09-313A和所述燈籠形甜椒09-31 進行雜交，獲得Fl代種子(為100%雄性不育)。
在華北地區(qū)，SylO-155的建議培育方法保護地栽培于12月中旬_1月上旬播種， 3月初-3月下旬定植；露地于1月下旬-2月上旬播種，4月下旬定植；小高畦栽培，平均株行距(35-40)厘米X (50-60)厘米，畝栽3000-4000株。
SylO-155表型如下中早熟，生長勢較強；果實燈籠型，果實縱徑12厘米左右，橫徑7. 5厘米左右，肉厚0. 6厘左右，鮮果重210-240克，嫩果色綠色，成熟果紅色，品質(zhì)佳，耐貯運；植株持續(xù)座果能力強，整個生長季果形保持良好，低溫耐受性強；畝產(chǎn)可達4000公斤以上；抗TMV、耐CMV，對疫病有一定耐受力。SylO-155適于全國各地保護地種植。
本發(fā)明提供了所述燈籠形甜椒09-313A(胞質(zhì)型雄性不育系)、所述燈籠形甜椒 09-313B(保持系)和所述燈籠形甜椒10-273(恢復(fù)系)，利于以上三系配套和生產(chǎn)具有良好性能的種子，且制種手續(xù)簡單、成本低廉，同時可以確保一代雜種的純度。本發(fā)明對于燈籠形甜椒的生產(chǎn)和育種具有重大價值。
圖1 為燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313A 的照片。
圖2 為燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313B 的照片。
圖3為燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273的照片。
圖4 為燈籠形甜椒(Capsicum annuum) SylO-155 的照片。
具體實施方式
以下的實施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實施例中的定量試驗，均設(shè)置三次重復(fù)實驗，結(jié)果取平均值。每畝相當(dāng)于667m2。福椒10號購自安徽福斯特種苗國際有限公司，產(chǎn)品目錄網(wǎng)址 www. fstseed. com。
實施例1、植物材料的獲得和保藏
一、燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313A 和燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313B 的獲得
利用從國內(nèi)引進的CMS源燈籠形甜椒00-175-2作轉(zhuǎn)育母本，以綜合性狀優(yōu)良的從國內(nèi)搜集的燈籠形甜椒品系N1204為輪回親本，采用飽和回交法(先雜交1代，然后回交9代)，育成燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313A0同時，N1204連續(xù)自交(9代)，獲得燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313B。燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313A 為胞質(zhì)雄性不育系，燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-31 為保持系。在選育過程中結(jié)合抗逆性、 豐產(chǎn)性和抗病性等性狀的室內(nèi)和田間鑒定。燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313A和燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-31 熟性為中早熟，始花節(jié)位9_11節(jié)，半直立株型，生長勢強，節(jié)間中長，葉片中。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313A的照片見圖1?；ㄋ幊噬钭仙瑹o正?；ǚ?，不育性達100 %，且不育性不受溫度影響而改變。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 09-313B的照片見圖2。連續(xù)坐果能力強，青熟果色為綠色，成熟果色為紅色，果型為燈籠型，單果重約100克，果縱徑約9. 5厘米，果橫徑約 7. 0厘米，肉厚0. 5厘米，無辣味，果面光蠟質(zhì)層厚。人工苗期抗病性接種鑒定或田間調(diào)查結(jié)果顯示，對煙草花葉病毒表現(xiàn)為中抗。
二、燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273 的獲得
將國外引進的燈籠形甜椒品種_Fsll73，定向系統(tǒng)選育(7代)，經(jīng)多代分離純化選育而成穩(wěn)定自交系，即燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273，經(jīng)過大量測交試驗，可以作為恢復(fù)系。燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273和燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313A雜交，F(xiàn)l代的育性恢復(fù)度達100%，而且Fl代雜種的農(nóng)藝性狀優(yōu)良。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273的照片見圖3。中早熟，始花節(jié)位10-11節(jié)， 生長勢中強，半開展株型，葉片中大。坐果率高，青熟果色為綠色，成熟果色為黃色，果型為燈籠型，單果重270-330克，果縱徑13厘米左右，果橫徑9. 8厘米左右，果肉硬，厚度約0. 6 厘米，果面光，無辣味?？篃煵莼ㄈ~病毒、耐疫病。
三、植物材料的保藏
燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313A已于2011年10月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCCJia 北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，保藏號為CGMCC No. 5325。燈籠形甜椒 (Capsicum annuum) 09-313A CGMCC No. 5325簡稱燈籠形甜椒09-313A，為胞質(zhì)雄性不育系。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum)09-313B已于2011年10月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCCJia 北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，保藏號為CGMCC No. 53沈。燈籠形甜椒 (Capsicum annuum) 09-313B CGMCC No. 53 簡稱燈籠形甜椒 09-313B，為保持系。
燈籠形甜椒(Capsicum annuum) 10-273已于2011年10月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCCJia 北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，保藏號為CGMCC No. 5327。燈籠形甜椒 (Capsicum annuum) 10-273CGMCC No. 5327 簡稱燈籠形甜椒 10-273，為恢復(fù)系。
實施例2、植物材料在甜椒育種中的應(yīng)用(生產(chǎn)性能)
一、植物材料在甜椒育種中的應(yīng)用
1、將燈籠形甜椒09-313A(母本)和燈籠形甜椒10-273 (父本)進行雜交，收獲Fl 代種子(命名為Sy 10-155)。
2、2011年1月20日，在北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心農(nóng)場的溫室中將步驟1收獲的Fl代種子種植于穴盤，并培育成幼苗。
3、2011年3月30日，將步驟2的幼苗定植于北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心農(nóng)場的大棚田地；設(shè)置三個種植區(qū)，每個種植區(qū)的種植面積為20m2 ；每個種植區(qū)種植3畦，每 1. 2m 一畦，畦面寬50cm，畦上雙株對栽，株行距為40cm，每行中的苗間距為36cm，即每個種植區(qū)種植96株。
4、2011年4月15日以后，植株陸續(xù)開花，且花粉均正常，育性100%恢復(fù)。
5、2011年6月10日，收獲植株自下向上第1至3層的燈籠形甜椒，稱重，并根據(jù)稱重結(jié)果和種植面積計算每畝田地的燈籠形甜椒產(chǎn)量(前期產(chǎn)量)，結(jié)果見表1。
6、2011年7月20日，收獲植株上所有的燈籠形甜椒，稱重，并根據(jù)稱重結(jié)果和種植面積計算每畝田地的燈籠形甜椒產(chǎn)量(總產(chǎn)量)，結(jié)果見表1。收獲前燈籠形甜椒的照片見圖4。
7、將福椒10號的種子作為步驟1收獲的Fl代種子的對照，進行步驟2至6的平行實驗，前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量的計算結(jié)果見表1。
表IFl代種子與福椒4號的生產(chǎn)能力比較
權(quán)利要求
1.燈籠形甜椒09-313A在育種中的應(yīng)用；所述燈籠形甜椒09-313A的保藏號為CGMCC No.5325ο
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用為將所述燈籠形甜椒09-313Α和燈籠形甜椒10-273進行雜交，獲得Fl代種子；所述燈籠形甜椒10-273的保藏號為CGMCC No.5327。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用為將所述燈籠形甜椒09-313Α和燈籠形甜椒09-31 進行雜交，獲得Fl代種子；所述燈籠形甜椒09-31 的保藏號為CGMCC No.5326ο
4.一種繁育燈籠形甜椒09-313Α的方法，是將所述燈籠形甜椒09-313Α和燈籠形甜椒09-31 進行雜交，獲得Fl代種子；所述Fl代種子培育后得到雄性不育植株；所述燈籠形甜椒09-313A的保藏號為CGMCC No. 5325 ；所述燈籠形甜椒09-313B的保藏號為CGMCC No.5326ο
5.燈籠形甜椒09-313Α、燈籠形甜椒09-31 和燈籠形甜椒10-273在育種中的應(yīng)用； 所述燈籠形甜椒09-313A的保藏號為CGMCC No. 5325 ；所述燈籠形甜椒09-313B的保藏號為CGMCC No. 5326 ；所述燈籠形甜椒10-273的保藏號為CGMCC No. 5327。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用包括如下步驟將所述燈籠形甜椒 09-313A和所述燈籠形甜椒10-273進行雜交，獲得Fl代種子；將所述燈籠形甜椒09-313A 和所述燈籠形甜椒09-31 進行雜交，獲得Fl代種子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燈籠形甜椒胞質(zhì)型雄性不育系09-313A及其三系配套品系在育種中的應(yīng)用。將所述燈籠形甜椒09-313A和燈籠形甜椒10-273進行雜交，獲得F1代種子(Sy10-155)。Sy10-155表型如下中早熟，生長勢較強；果實燈籠型，果實縱徑12厘米左右，橫徑7.5厘米左右，肉厚0.6厘左右，鮮果重210-240克，嫩果色綠色，成熟果紅色，品質(zhì)佳，耐貯運；植株持續(xù)座果能力強，整個生長季果形保持良好，低溫耐受性強；畝產(chǎn)可達4000公斤以上；抗TMV、耐CMV，對疫病有一定耐受力。Sy10-155適于全國各地保護地種植。
文檔編號A01H1/02GK102511373SQ20111034101
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者張曉芬, 耿三省, 陳斌 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院