全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2003 , 30 (1) : 98～100
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 03 - 04 ; 修回日期 : 2002 - 06 - 103 现工作单位 : 亚洲太阳种子有限公司 , 北京 100026。
大白菜显性核基因雄性不育性向紫菜薹的转育初报
许　明　魏毓棠　白明义　朱　彤 3 　任喜波　戴希尧
(沈阳农业大学园艺学院 , 沈阳 110161)
摘 　要 : 根据复等位基因遗传假说 , 利用大白菜核不育系 9810721 作为不育源 , 以紫菜薹 ZB3 为目标亲
本 , 经过杂交、自交、兄妹交等转育手段 , 将雄性不育基因转育到紫菜薹中 , 获得紫菜薹“甲型”两用系、
临时保持系和雄性不育系。
关键词 : 大白菜 ; 显性核基因雄性不育 ; 转育 ; 紫菜薹
中图分类号 : S 634 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2003) 0120098203
1 　目的、材料与方法
自大白菜 〔Brassica campestris ssp . pekinensis (Lour) Olsson〕显性核不育基因发现〔1〕以来 , 国内多
家科研单位开展了显性核不育基因遗传机制的研究〔2～4〕。紫菜薹 ( Brassica campestris L. var. purpurea
Bailey) 为十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种的一个变种 , 杂种优势非常明显 , 目前大部分采用常规品
种进行种子生产。由于紫菜薹同大白菜间无生殖隔离 , 因此本试验将已育成的大白菜雄性不育系作为
不育源 , 按照复等位基因遗传模式向紫菜薹转育不育基因 , 以期选育出具有显性雄性不育核基因的紫
菜薹优良“甲型”两用系、临时保持系和雄性不育系 , 为紫菜薹一代杂种种子生产建立一条新途径。
试验于 1998～2001 年在沈阳农业大学蔬菜基地进行 , 试材为大白菜雄性不育系 9810721 和紫菜薹自交
系 ZB3。用常规有性杂交、自交、测交方法进行转育。样本容量按公式 Ⅰ: n ≥1 g 0. 01/ 1 g (1 - p) ,
适应性测验按公式 Ⅱ: X2 =〔| A - ra| - (r + 1) / 2〕2/ rn (即有育性分离的进行卡平方测验检测其适应
性 , α= 0. 05) 。
2 　结果分析与讨论
2. 1 　紫菜薹基因型推测
1998 年将大白菜雄性不育系 9810721 与紫菜薹 ZB3 杂交 , 1999 年进行育性鉴定。F1 植株全可育。
在 F1 中根据公式 I选 7 株可育株自交 , 后代出现全可育和育性 3∶1 分离两种情况 (表 1) 。根据复等
位基因遗传模式 , 可推测紫菜薹 ZB3 基因型为 MsfMsf 。遗传模式如下 :
2. 2 　大白菜核雄性不育基因向紫菜薹 ZB3 的转
育结果
在雄性不育系与 ZB3 杂交的 F1 自交后代中
出现 3∶1 分离株系和全可育株系。其分离株系中
可育株基因型为 MsfMsf 和 MsfMs , 不育株基因型
为 MsMs。而复等位基因遗传模式中甲型两用系
中可育株基因型为 MsfMs , 不育株基因型为
MsMs。因此 , 只要从 3∶1 分离后代中找出 MsfMs
基因型的植株与不育株采用兄妹交的方法即可获
得新甲型两用系。在表 2 中有两个组合符合 1∶1
分离 , 可以断定这 2 个组合的父本植株的基因型
为 MsfMs , 兄妹交后代即为新甲型两用系。在 F1
　　　　　
表 1 　大白菜核不育系 9810721 与紫菜薹 ZB3
杂交后代育性分离比例
Table 1 　Fertility expression of progenies from F2 of male
sterile line‘9810721’×male fertile line‘ZB3’
组 合 名 称
Combinations
可育株∶不育株
Fertile plants∶
sterile plants
理论分离比率
Ratio
(9810721 ×ZB3 )21 ª 50∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )22 ª 49∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )23 ª 43∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )24 ª 37∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )25 ª 34∶10 3∶1
(9810721 ×ZB3 )26 ª 48∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )27 ª 48∶1 全可育 Fertile
自交后代全可育株系中 , 基因型有 3 种类型 : MsfMsf , Msfms , msms。其中 msms 为临时保持系基因型。
从 F2 代全可育株系中根据公式 I 取 16 株自交 , 同时与分离株系的不育株进行杂交。其中出现全不育
系统相对应的父本进行自交保存即为临时保持系 , 而全不育系统即为雄性不育系。由表 3 可知
(9810721 ×ZB3) 2229B 和 (9810721 ×ZB3) 22212B 为临时保持系 , 而 (9810721 ×ZB3) 2521A × (9810721
×ZB3) 2229B 和 (9810721 ×ZB3) 2526A ×(9810721 ×ZB3) 22212B 为新雄性不育系。
表 2 　大白菜核不育系 ( 9810721) 与紫菜薹 ( ZB3) 杂交 F2 兄妹交育性分离比率
Table 2 　Ferility expression progenies from siblings between F2 plants of male sterile line ( 9810721) and ( ZB3)
组合名称 Combinations 可育株∶不育株 Fertile plants∶sterile plants 理论分离比率 Ratio
(9810721 ×ZB3 )2525A ×(9810721 ×ZB3 )2521B 15∶14 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2526A ×(9810721 ×ZB3 )2522B 35∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2525A ×(9810721 ×ZB3 )2523B 3∶2 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2526A ×(9810721 ×ZB3 )2524B 20∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2525A ×(9810721 ×ZB3 )2525B 1∶0 全可育 Fertile
表 3 　‘9810721 ×ZB3’转育雄性不育系测配结果
Table 3 　Results of the test crosses for breeding male sterile line in‘9810721 ×ZB3’
组合名称 Combinations 可育株∶不育株 Fertile plants∶sterile plants 理论分离比例 Ratio
(9810721 ×ZB3 )2521A ×(9810721 ×ZB3 )2221B 20∶7 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2521A ×(9810721 ×ZB3 )2222B 18∶19 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2522A ×(9810721 ×ZB3 )2223B 54∶1 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2523A ×(9810721 ×ZB3 )2224B 17∶11 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2523A ×(9810721 ×ZB3 )2225B 3∶3 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2523A ×(9810721 ×ZB3 )2226B 5∶2 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2523A ×(9810721 ×ZB3 )2227B 8∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2522A ×(9810721 ×ZB3 )2228B 33∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2521A ×(9810721 ×ZB3 )2229B 0∶44 全不育 Sterile
(9810721 ×ZB3 )2524A ×(9810721 ×ZB3 )22210B 32∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2524A ×(9810721 ×ZB3 )22211B 8∶5 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2526A ×(9810721 ×ZB3 )22212B 1∶55 全不育 Sterile
(9810721 ×ZB3 )2521A ×(9810721 ×ZB3 )22213B 4∶1 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2527A ×(9810721 ×ZB3 )22214B 7∶9 1∶1
(9810721 ×ZB3 )2524A ×(9810721 ×ZB3 )22215B 12∶0 全可育 Fertile
(9810721 ×ZB3 )2524A ×(9810721 ×ZB3 )22216B 4∶3 1∶1
　　从本试验的研究上可以看出 , 利用现有的大白菜细胞核显性雄性不育系向紫菜薹转育 , 仅转育成
含有 50 %紫菜薹基因的雄性不育系 , 其植物学性状介于大白菜和紫菜薹的中间性状 , 要转育成遗传
991 期 　　　　　　　　　许 　明等 : 大白菜显性核基因雄性不育性向紫菜薹的转育初报 　　　　　　　　　　
物质近似 100 %的细胞核显性雄性不育系还需要进行进一步的转育和植物学性状选择工作。另一方
面 , 在试验的过程中发现一些组合的试验结果出现极端的比例 , 与复等位基因模式不符合 , 说明转育
遗传机制相当复杂 , 还需要深入地进行研究。
参考文献 :
1 　张书芳 , 宋兆华 , 赵雪云. 大白菜细胞核基因互作雄性不育系选育及应用模式. 园艺学报 , 1990 , 17 (2) : 117～125
2 　魏毓棠 , 冯　辉 , 张蜀宁. 大白菜雄性不育遗传规律的研究. 沈阳农业大学学报 , 1992 , 23 (3) : 260～266
3 　冯　辉 , 魏毓棠 , 许　明. 大白菜核基因雄性不育系遗传假说及其验证. 中国科协第二届青年学会园艺学论文集. 北京 : 北京农
业大学出版社 , 1995. 453～466
4 　沈向群. 大白菜显性核基因雄性不育性的研究与优势利用 : 〔博士学位论文〕. 沈阳 : 沈阳农业大学 , 1999. 106
Introgression of Dominant Male Sterile Gene of Chinese Cabbage into Purple2
caitai
Xu Ming , Wei Yutang , Bai Mingyi , Zhu Tong , Ren Xibo , and Dai Xiyao
( The Institute of the Horticulture , Shenyang Agricultural University , Shenyang 110161 , China)
Abstract : The male sterile lines 9810721 in Chinese cabbage 〔Brassica campestris ssp . pekinensis (Lour)
Olsson〕was being used as a source of male sterility and the fertile lines purple2caitai ( Brassica campestris L. var.
purpurea Bailey) ZB3 as target parent . The gene of male sterility was transferred to the purple2caitai by crossing ,
selfing , sibling and test crossing. New AB lines type I , new male sterile lines and their corresponding temporary
maintainer lines of purple2caitai were abstained.
Key words : Chinese cabbage ; Dominant male sterile gene ; Transfer ; Purple2caitai
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