一种抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系的选育方法

摘要

本发明涉及一种抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系的选育方法，属于植物育种技术领域。以非洲红茄 S olanum aethiopicum group Aculeatum 与“七叶茄”种间杂交后代中抗枯萎病的雄性不育株为母本，以野生茄子 S . linnaeanum 与“苏州牛角”种间杂交后代中抗黄萎病单株为父本进行杂交，从杂交后代中选择抗黄萎病和枯萎病的雄性不育株，以“苏州牛角”为父本连续回交5代，经过对育性、黄萎病抗性、枯萎病抗性和园艺性状的观察鉴定，选育出雄性不育系“SaetC1”。雄性不育系“SaetC1”属无花粉型不育系，不育株率100%；早熟，始花节位10~11节；果实棒形，纵径25-30cm，横径5.0-6.0cm，商品果皮黑紫色；抗黄萎病和枯萎病，可作为选育茄子杂交品种的母本。

说明书

 

一、技术领域

本发明涉及一种抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系的选育方法，属于植物育种技术领域，专用于抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系的选育。

二、背景技术

茄子（Solanum melongena）是我国一种重要的蔬菜作物。茄子黄萎病和枯萎病是分别由大丽轮枝菌和尖孢镰刀菌引起的2种重要土传性病害。近年来，这2种病害的发生和危害愈加严重，并成为茄子设施栽培的重要病害，生产上对抗黄萎病和枯萎病茄子品种的需求非常迫切。

胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)在高等植物中广泛存在，在植物杂种优势利用方面具有重要的作用。在自花授粉作物的杂交品种种子生产中，利用雄性不育系不但可以节省人工去雄成本，提高种子的纯度，而且对于防止亲本流失、保护知识产权具有重要的作用。

研究表明，远缘杂交是创制雄性不育系的有效手段。前期，我们在向栽培茄中导入非洲红茄抗枯萎病基因的种间杂交后代群体中发现了雄性不育株，进一步以抗黄萎病育种材料和优良紫长茄自交系与不育株进行回交，以期选育出抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系，为茄子新品种选育奠定基础。

三、发明内容

技术问题

本发明的目的在于克服目前茄子杂交种子生产中需人工去雄以及现有品种对黄萎病和枯萎病抗性弱的不足，给出一种茄子胞质雄性不育系的选育方法。通过这种方法选育的不育系不产生花粉，不育株率高，且具有抗黄萎病和枯萎病的优良特性，可用作选育茄子杂交品种的母本。

技术方案

本发明给出的雄性不育系选育方法是雄性不育、黄萎病抗性、枯萎病抗性和优良园艺性状的杂交聚合、回交改良及其后代的选择。

一种抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系的选育方法，包括： 

以非洲红茄(Solanum aethiopicum group Aculeatum)与“七叶茄”种间杂交后代中的抗枯萎病雄性不育株为母本，以野生茄子（S. linnaeanum）与“苏州牛角”种间杂交后代中抗黄萎病单株为父本进行杂交，对杂交后代群体进行育性、黄萎病抗性和枯萎病抗性的鉴定，筛选获得抗枯萎病和黄萎病两种病害的雄性不育株。

对所筛选获得的抗枯萎病和黄萎病两种病害的雄性不育株，以“苏州牛角”为父本进行回交，对每一回交世代群体进行育性、黄萎病抗性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定，经5代回交筛选获得园艺性状与“苏州牛角”相近、抗黄萎病和枯萎病茄子胞质雄性不育系。

后代群体进行育性、黄萎病抗性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定，具体鉴定方法如下：

育性鉴定：选择花药退化型或花粉不育型植株；

黄萎病抗性鉴定：采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×10⁷个孢子/ml黄萎病病原菌，黄萎病菌株为VW003，接种30天后，调查茄苗发病情况，选择病级为0或1的抗病单株，病情分级标准为：5级，无症状; 4级，轻度萎蔫，1/5以下叶片有小面积轻微黄斑; 3级，萎蔫严重，1/5~1/2叶片有明显黄斑，1片真叶脱落; 2级，症状明显,萎蔫严重, 1/2~2/3叶片黄化，2片真叶脱落; 1级，症状明显,萎蔫特别严重， 2/3以上叶片黄化， 3~4片真叶脱落; 0级，除心叶外2/3以上叶片萎蔫脱落，接近死亡；

枯萎病抗性鉴定：采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×10⁷个孢子/ml枯萎病病原菌，枯萎病菌株为FW007，于接种30天后，调查茄苗发病情况，选择病情为1~2级的抗病单株，病情分级标准为：1级，无症状；2级，1~2片子叶脱落；3级，叶片黄化；4级，症状明显，萎蔫严重；5级，接近死亡；

园艺性状的鉴定：选择与“苏州牛角”园艺性状相近的植株。具体园艺性状的鉴定为选择花紫色，果实棒形，商品果果皮紫色，纵径25-30cm，横径5.0-6.0cm的植株。

有益效果 

与已有技术相比，本发明通过杂交、回交聚合了雄性不育、黄萎病抗性、枯萎病抗性和优良园艺性状，其有益效果是：不育系属无花粉型不育系，不育株率100%；不育系抗黄萎病和枯萎病；不育系具有优良的园艺性状。

四、附图说明

图1非洲红茄植株

图2 S. linnaeanum植株

图3 “苏州牛角”植株

图4 SaetC1与“苏州牛角”花药形态比较 左为SaetC1，花药瘪，无花粉；右为“苏州牛角”，花药饱满，有花粉

图5 SaetC1植株

五、具体实施方式

1、植物材料及来源

（非洲红茄×七叶茄）F₂群体：种间杂交后代育性分离群体。

非洲红茄S. aethiopicum group Aculeatum（Centre for Genetic Resource, theNetherlands对外提供）为分布于非洲的茄子近缘种，是本发明中胞质雄性不育基因和抗枯萎病基因的供体；花白色，果实扁圆形，嫩果果皮淡绿色，老熟果果皮桔红色，平均纵径4 cm，横径5cm。

“七叶茄”（中国国家蔬菜种质资源中期库对外提供）是由北京地方品种；花紫色，果实扁圆形，商品果果皮紫色，平均纵径10 cm，横径15cm。

（野生茄子（S. linnaeanum）×苏州牛角）BC₄（回交4代群体）群体：种间杂交后代黄萎病抗性分离群体。

野生茄子S. linnaeanum（United States Department of Agriculture-Agricultural Research Service对外提供）为分布于非洲的茄子近缘种，是本发明中抗黄萎病基因的供体；花紫色，果实近圆形，嫩果果皮绿色带白斑，老熟果果皮淡黄色，平均纵径3 cm，横径3cm。

 “苏州牛角”（中国国家蔬菜种质资源中期库对外提供）为江苏省地方品种；花紫色，果实棒形，商品果果皮紫色，平均纵径5 cm，横径30cm。

2、目标性状的杂交聚合与鉴定

从（非洲红茄×七叶茄）F₂群体筛选无花粉和抗枯萎病单株，以（S. linnaeanum×苏州牛角）BC₄群体中抗黄萎病单株为父本进行杂交，对杂交后代进行鉴定筛选获得抗黄萎病和枯萎病的无花粉类型不育株。

3、“SaetC1”的选育

对以上获得的抗黄萎病和枯萎病的无花粉类型不育株，以“苏州牛角”为父本进行连续4代的回交。对每一回交世代群体进行育性、黄萎病抗性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定，具体鉴定方法如下：

育性鉴定：对每一回交世代群体的花器构造和开花习性进行田间观察，选择花药退化型或花粉不育型植株。

黄萎病抗性鉴定：参考井立军等，茄子抗黄萎病遗传的初步研究，园艺学报，2000，27（4）：293-294的方法，采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×10⁷个孢子/ml黄萎病病原菌，黄萎病菌株为VW003（周晓慧等，引起茄子黄化萎蔫病原菌的分离与鉴定，江苏农业科学，2012，40（12）：127-129）。接种30天后，调查茄苗发病情况，选择病级为0或1的抗病单株，病情分级标准为：5级，无症状; 4级，轻度萎蔫，1/5以下叶片有小面积轻微黄斑; 3级，萎蔫严重，1/5~1/2叶片有明显黄斑，1片真叶脱落; 2级，症状明显,萎蔫严重, 1/2~2/3叶片黄化，2片真叶脱落; 1级，症状明显,萎蔫特别严重， 2/3以上叶片黄化， 3~4片真叶脱落; 0级，除心叶外2/3以上叶片萎蔫脱落，接近死亡。

枯萎病抗性鉴定：参考Mutlu等，Development of SRAP,SRAP-RGA,RAPD and SCAR markers linked with a Fusarium wilt resistance gene in eggplant，Theor Appl Genet, 2008, 117: 1303-1312的方法，采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×10⁷个孢子/ml枯萎病病原菌，枯萎病菌株为FW007（周晓慧等，引起茄子黄化萎蔫病原菌的分离与鉴定，江苏农业科学，2012，40（12）：127-129）于接种30天后，调查茄苗发病情况，参考Cappelli等，Source of resistance among Solanum spp. to an Italian isolate of Fusariumoxysporum f. sp. melongenae，Eucarpia Meeting on genetics and breeding of Capsicum & Eggplant. IX，1995，221~224的病级标准，选择病情为1~2级的抗病单株，病情分级标准为：1级，无症状；2级，1~2片子叶脱落；3级，叶片黄化；4级，症状明显，萎蔫严重；5级，接近死亡。

园艺性状的鉴定：对每一回交世代群体选择与“苏州牛角”园艺性状相近的株，花紫色，果实棒形，商品果果皮紫色，纵径25-30cm，横径5.0-6.0cm。

随着回交代数的增加，群体中不育株的比例逐渐增加，主要园艺性状接近于“苏州牛角”。回交5代后，群体中各单株均表现不育，园艺性状也与“苏州牛角”相近，果实棒形，果皮紫黑色，着色均匀，光泽度强，坐果性好。由此获得了抗黄萎病和枯萎病茄子胞质育性不育系，命名为“SaetC1”。

“SaetC1”的特征特性：无花粉型不育系，不育株率100%；始花节位10~11节；果实棒形，纵径25-30cm，横径5.0-6.0cm，商品果皮黑紫色；抗黄萎病和枯萎病。