甜菜質(zhì)核互作單粒異型保持系的利用

胡華兵，王維成

（新疆石河子甜菜研究所，石河子832000）

甜菜質(zhì)核互作單粒異型保持系的利用

胡華兵，王維成

（新疆石河子甜菜研究所，石河子832000）

經(jīng)過質(zhì)核互作單粒異型甜菜保持系保持之后，異型后不育系較原不育系芽勢明顯加強，芽率明顯提高。異型后不育系配制的組合芽勢、芽率雖然提高，但產(chǎn)質(zhì)量卻有所下降。

甜菜；異型保持系；不育系

目前歐美發(fā)達國家甜菜生產(chǎn)使用的單粒雜交種皆以質(zhì)核互作異型保持系保持之后的不育系為母本配制而成，其單粒種芽率達90%以上，苗期生長勢整齊、強健。一直以來，我所和國內(nèi)同行業(yè)甜菜育種單位選育單粒雜交種是母系（不育系）、父系（授粉系）各自經(jīng)過多代回交、自交穩(wěn)定成系后，雜交選育而成，單一雜交造成基因過于純合、遺傳基礎(chǔ)過于狹窄。異型保持系的利用能擴大母系基因來源，增加遺傳基礎(chǔ)，從而有效提高單粒雜交種芽勢、芽率。

表1 單粒種芽勢芽率情況比較 %

表2 不育系芽勢芽率情況比較 %

表3 異型系組合和原系組合產(chǎn)質(zhì)量比較

1 自育單粒品種現(xiàn)狀

自育單粒品種（品系）芽率低，芽勢弱，易出現(xiàn)缺苗斷壟、大小苗、苗欺苗現(xiàn)象，塊根大小不勻，造成機械收獲損失嚴重，影響產(chǎn)量，這些成為目前生產(chǎn)上國產(chǎn)單粒種不能廣泛推廣的主要原因。我所近幾年來選育的單粒雄性不育雜交新品種“新甜16號”、“新甜17號”，其單粒率達95%以上，產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)十分優(yōu)秀，但芽率低、芽勢弱（見表1），嚴重制約其大田生產(chǎn)，導(dǎo)致推廣面積有限。2009年全疆甜菜種植面積6.47萬hm2，單粒種種植面積占總播種面積的4.6%，其中國產(chǎn)單粒種種植面積僅為單粒種播種面積十分之一左右。2011年全疆甜菜種植面積約8.67萬hm2，國產(chǎn)單粒種播種面積幾乎為零。隨著近年來勞動力成本大幅度攀升，機械化大面積推廣使用，單粒種因其具有良好機械適播性、田管過程省工省時等優(yōu)點，成為單粒種播種面積增加的主要原因。未來幾年，單粒種的應(yīng)用將在新疆糖區(qū)特別是兵團糖區(qū)逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。

2 甜菜異型保持系的利用

2.1 甜菜異型后不育系和原不育系比較

石河子甜菜研究所近年來在利用異型保持系方面做了些探索性工作。MSFD4、OTFD4是我所骨干親本，配制的組合芽勢、芽率一直很低，苗期生長勢較弱，苗狀明顯較其他材料晚4～7d，成為繼續(xù)利用的瓶頸問題，在利用所內(nèi)另一粒育性較好的單粒異型保持系ZH13B保持之后，其芽勢和芽率得到明顯提高（表2）。

2.2 異型后不育系、原不育系配制組合的利用

2009年利用MSFD4、相應(yīng)異型后不育系MSFD4×ZH13B、MSFD4×改B45配制雜交組合，2010年在所內(nèi)春播地進行品比試驗鑒定。異型后不育系配制的組合較原不育系配制的組合苗期生長勢明顯加強，但中后期原不育系配制的組合生長勢漸強，二者生長勢漸趨一致（表3）。

異型后不育系配制的組合MSFD4×ZH13B×XLB較原不育系配制的組合MSFD4×XLB根產(chǎn)量略增加129.7kg/667m2，含糖率降低1.32度，產(chǎn)糖量減產(chǎn)60.6kg/667m2；異型后不育系配制的組合MSFD4×改B45× GHY-1較原不育系配制的組合MSFD4×GHY-1根產(chǎn)量減產(chǎn)727.8kg/667m2，含糖率降低0.06度，產(chǎn)糖量減產(chǎn)119.4kg/667m2。異型后不育系配制的組合較原不育系配制的組合產(chǎn)質(zhì)量均明顯下降。

3 利用甜菜異型保持系存在的問題

經(jīng)過以上比較可以看出，異型后不育系及其配制的組合在芽勢、芽率方面得到明顯提高，利于苗期田管工作，但異型后不育系配制的組合產(chǎn)質(zhì)量皆明顯下降，即異型后不育系的配合力下降，我所在利用異型后不育系方面普遍存在該問題。經(jīng)過分析，個人認為有以下原因。

（1）現(xiàn)有單粒不育系和相應(yīng)保持系數(shù)量有限，來源途徑比較狹窄，之間配制異型后不育系數(shù)量也極為有限，配合力出現(xiàn)變化在意料之中。

（2）甜菜作為異花授粉作物，繁育工作中隔離條件不嚴格，粒育性容易出現(xiàn)下降。在我國現(xiàn)有育種條件下，如何保證異型后不育系的粒育性穩(wěn)定是較難做到的。例如現(xiàn)有單粒不育系和保持系的單粒率、不育率95%以上，異型后單粒率85%以上，不育率60%～75%，如果再配制組合，種性純度得不到保障。

4 利用甜菜異型保持系的建議

甜菜異型保持系的利用是甜菜育種重要方法，是提高自育單粒品種芽勢、芽率，提升自育品種市場競爭力的必要手段?？偨Y(jié)這些年甜菜異型保持系的研究利用，有如下建議。

（1）加強單粒雄性不育系、相應(yīng)保持系的引育工作，同時國內(nèi)各甜菜育種機構(gòu)加大種子資源的共享力度，擴大來源途徑，有效增加數(shù)量，共同提高自育品種科研能力。（2）配制甜菜異型不育系的前提條件是必須保證利用的不育系和異型保持系不育率高，單粒率高且粒性穩(wěn)定。（3）建立嚴格隔離條件，杜絕育種過程中外源花粉介入；同時加強配制異型后不育系調(diào)查力度，及時準確淘汰雜株，保證異型后不育系粒育性純度。

Utilization of M onogerm Heteromorphosis M aintainer Line of Nucleocytop lasm ic Interaction Sugarbeet

HU Hua-bing,WANGWei-cheng
(Sugarbeet Research Institute,Agricultural Sciences and Technology Centre of Xinjiang Shihezi,Shihezi 832000,China)

The male sterile sugarbeet lines were maintained by monogerm heteromorphosis maintainer lines of nucleo-cytoplasmic interaction sugabeet,and their energy and rate of germinating were increased in comparison with quondam male sterile sugarbeet lines.However,their root yield and sugar contentwere slightly decreased.

sugarbeet;heteromorphosismaintainer lines;male sterile line

S566.303

A

1007-2624（2012）02-0041-02

2011-06-07

胡華兵（1979-），男，湖北省荊門市人，石河子甜菜研究所副所長，助理研究員，從事甜菜雄性不育研究工作。