甜菜不育系和保持系創(chuàng)新選育方法比較

胡華兵

（新疆石河子甜菜研究所，石河子 832000）

甜菜不育系和保持系（以下簡稱雙系）性狀表現(xiàn)和配合力高低對(duì)選配雜交組合具有重要影響。作為非甜菜起源區(qū)域，我國種質(zhì)資源較為貧乏，現(xiàn)有的雙系多從20世紀(jì)外引材料中選育而成，含糖率較高，產(chǎn)量、產(chǎn)糖量較低，性狀表現(xiàn)為葉片碩大、葉叢高大斜立、配合力低，所配置組合產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)與現(xiàn)生產(chǎn)中推廣品種差距較大。單粒雙系較多粒雙系更為稀缺，我所多數(shù)單粒不育系配置的組合產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)含糖率較低，苗期生長勢(shì)較弱，嚴(yán)重制約新品種選育。隨著我區(qū)甜菜生產(chǎn)規(guī)?；⑷虣C(jī)械化的大面積推廣應(yīng)用，單粒種播種面積大幅度增加，大有單粒種一統(tǒng)天下趨勢(shì)。為順應(yīng)時(shí)代潮流，提高自育品種競(jìng)爭力，亟需加強(qiáng)甜菜雙系創(chuàng)新力度尤其是單粒雙系的選育創(chuàng)新。

1 利用現(xiàn)有自交系創(chuàng)新不育系和保持系

目前自交系的獲取多是以一些優(yōu)良的二倍體品系為基礎(chǔ)材料通過多代自交選擇而成的，基因型較純合，因而性狀表現(xiàn)整齊、一致。在我所的育種實(shí)踐中其來源大致是原有自交系不斷與其他材料雜交選育而成，這種自交系細(xì)胞質(zhì)多為N型，少數(shù)為S型，比較適合甜菜雙系創(chuàng)新。

王立方等人用自交系來創(chuàng)新雙系，認(rèn)為將不育系的選育和自交系的選育有機(jī)地結(jié)合是加速不育系選育的有效途徑。做法是利用自交材料套袋的有利條件，同時(shí)放入雄性不育株進(jìn)行成對(duì)雜交，從不育株上收獲的種子經(jīng)育性調(diào)查后，即可確定該自交材料保持不育系的能力，進(jìn)而決定是否繼續(xù)回交轉(zhuǎn)育，直至育成新的成對(duì)不育系。這樣既不影響自交系的選育進(jìn)程，又為雄性不育系的選育增添了新的親本。類似方法在20世紀(jì)80、90年代雙系選育中一直得到應(yīng)用，我所選育出O13441、2K4254、正春36、正春821等多對(duì)雙系，但在實(shí)際應(yīng)用中是否能選育出雙系還是具有很大的不確定性，同時(shí)，對(duì)于選育出的不育系配合力也缺乏很好的預(yù)見性。另外，選育出新的雙系需要較長時(shí)間。目前我所的絕大部分自交系是多粒材料，如果加強(qiáng)粒性觀察選育單粒雙系情況就更加復(fù)雜，所需時(shí)間也就更長。

2 利用國外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種選育雄性不育系和保持系

在生產(chǎn)實(shí)踐中確實(shí)發(fā)現(xiàn)國外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種中有花粉存在，可以分離并穩(wěn)定成系，成系后的材料具有諸多優(yōu)點(diǎn)：葉叢較矮、直立，葉片小，根頭小，根體光滑，含糖率高，產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)較好。但其細(xì)胞質(zhì)為S型，育性復(fù)雜，選擇難度較大，粒性可以分離成多粒型（MM）和單粒型（mm）。

李占學(xué)利用國外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種選育雙系并就其選育理論作了推導(dǎo)。具體推導(dǎo)方法詳見圖1和圖2。

利用國外二倍體雄性不育雜優(yōu)品種選育雙系的方法確實(shí)可以將優(yōu)良性狀基因轉(zhuǎn)引至目標(biāo)不育系和保持系中，從而創(chuàng)新出新多粒和單粒雙系。但是國外二倍體雄性不育雜優(yōu)品種本身具有雜合性狀，即圖1和圖2標(biāo)“*”處 MmS（XxZz）其本身粒性、育性基因和其他性狀基因皆處于雜合狀態(tài)，后代性狀會(huì)不斷分離，為新的保持系選育增加不確定因素，對(duì)選育出的不育系配合力也缺乏較好的預(yù)測(cè)。利用該方法在實(shí)際選育過程中需及時(shí)調(diào)查其粒育性，嚴(yán)格淘汰非目標(biāo)株，同時(shí)由于選育過程中會(huì)大量淘汰植株，為保證試驗(yàn)順利進(jìn)行應(yīng)加大群體培育數(shù)量。

圖2 利用多粒保持系做母本

3 利用甜菜多粒保持系改良創(chuàng)新單粒雄性不育系和保持系

該方法主要根據(jù)甜菜保持系通用性原理，將多粒保持系的高糖、抗病等優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移至單粒保持系和不育系中，改良單粒材料不抗病、含糖低等性狀，也是創(chuàng)新不育系和保持系有效途徑之一。

王華忠等利用該方法成功改良8對(duì)單粒雙系，改良后的單粒雙系種子播后出苗整齊，長勢(shì)旺盛，抗病能力增強(qiáng)（一般為 3級(jí)），含糖率（達(dá)到 2度）和根產(chǎn)量均有提高（見圖3）。

利用甜菜多粒保持系改良創(chuàng)新單粒雙系必須要求被改良的單粒雙系粒育性非常穩(wěn)定，否則易造成后代分離復(fù)雜困難；另外，多粒保持系基因純合度必須要高，保持能力要強(qiáng)，否則改良后的保持系還需要進(jìn)行育性保持能力篩選。此方法可以定向、可控地將多粒雙系中優(yōu)良性狀轉(zhuǎn)移至單粒雙系中，同時(shí)對(duì)育成后單粒不育系配合力也可以進(jìn)行有效預(yù)測(cè)評(píng)估。

圖3 利用甜菜多粒保持系改良單粒雙系

[1]李占學(xué).利用國外二倍體雄性不育甜菜雜優(yōu)品種選育雄性不育系的理論推導(dǎo)[J].中國糖業(yè)通報(bào)，1995（3）：25-28.

[2]王立方，李滿紅.甜菜雄性不育系選育技術(shù)研究[J].甜菜糖業(yè)，1990（3）：5-10.

[3]王華忠，張文彬，馬亞懷，等.甜菜多胚保持系在單胚雄性不育系改良中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995，28（6）：90.