• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      大白菜Ogura 胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)材料的創(chuàng)制與檢測

      2023-05-13 09:25:20魏小春原玉香趙艷艷楊雙娟蘇賀楠王志勇王曉青牛劉靜張曉偉
      中國瓜菜 2023年4期
      關(guān)鍵詞:遠緣甘藍型母本

      魏小春,原玉香,趙艷艷,楊雙娟,蘇賀楠,王志勇,王曉青,冉 冉,李 林,牛劉靜,張曉偉

      (河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 鄭州 450002)

      國家歷來重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn),自2004 年以來,中央“一號文件”把種業(yè)發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略高度。近年來,我國種業(yè)發(fā)展勢頭良好,取得了一些突破,水稻、玉米、小麥等三大主糧高效育種技術(shù)體系逐漸完善,主要農(nóng)作物自主選育品種占比在95%以上,基本實現(xiàn)主要糧食作物良種全覆蓋。但很多種子的進口量遠大于出口量[1],抗根腫病耐抽薹十字花科蔬菜品種就是其中一個例子,而且大都是雄性不育系制種,利用雄性不育系材料進行種質(zhì)創(chuàng)新,最有效的辦法就是篩選對應(yīng)合適的恢復(fù)系。然而,在大白菜類蔬菜中尚未發(fā)現(xiàn)Ogura 雄性不育恢復(fù)基因材料。

      Ogura 雄性不育系是日本科學(xué)家Ogura 首次在蘿卜中發(fā)現(xiàn)的天然雄性不育類型,雄性敗育徹底,為迄今發(fā)現(xiàn)的蕓薹屬作物不育源中不育性最理想的類型[2],越來越多的Ogura 雄性不育系被用于生產(chǎn)白菜類蔬菜雜交種,雜交種純度可達到100%。但由于Ogura 是一種典型的母系遺傳性狀,降低了種質(zhì)資源的多樣性,如日本大白菜AKIMEKI 是一個抗根腫病的品種,含有3 個抗性基因,但由于其為Ogura 胞質(zhì)雄性不育系雜交種,不能直接用于種質(zhì)資源創(chuàng)新。降低Ogura 胞質(zhì)帶來的潛在風(fēng)險,加強種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用,可以通過實現(xiàn)胞質(zhì)多樣化來開發(fā)新的胞質(zhì)資源,如CMS-Pol、CMS-Nap、CMS-Hau、CMS-orf 220[3],也可以創(chuàng)制Ogura 胞質(zhì)不育恢復(fù)系,恢復(fù)不育材料的育性。國內(nèi)外現(xiàn)已有甘藍類蔬菜Ogura 恢復(fù)系創(chuàng)制的報道[4-5]。主要是通過芥藍(CC 基因組)與攜帶恢復(fù)基因(Rfo)的油菜(AACC 基因組)遠緣雜交后,利用胚挽救技術(shù)獲得種間雜種F1,利用恢復(fù)基因標(biāo)記檢測,以不育系為母本、恢復(fù)基因陽性單株為父本,進行連續(xù)回交后得到BC3代,獲得染色體數(shù)為18、遺傳背景接近于芥藍Ogura CMS 的恢復(fù)材料[5]。

      遠緣雜交在創(chuàng)制新的作物類型、利用外來屬種的特殊有利性狀豐富作物變異類型、創(chuàng)制新的雄性不育源、探索和研究生物進化等方面具有重要意義。在十字花科作物中,為了克服遠緣雜交中幼胚死亡或敗育,研究人員利用胚胎挽救技術(shù)獲得了結(jié)球甘藍×大白菜、蘿卜×大白菜、大白菜×蘿卜等遠緣雜交種[6-7]。為了促進兩屬作物間的優(yōu)良基因交換,Bannerot 等[8]利用Ogura 蘿卜不育胞質(zhì)材料轉(zhuǎn)育成甘藍、甘藍型油菜不育系。方智遠等[9]利用胚挽救技術(shù)將蘿卜雄性不育系轉(zhuǎn)移至結(jié)球甘藍。程雨貴等[10]對蘿卜和甘藍正反雜交后的雜種胚進行胚挽救,結(jié)果表明,以蘿卜作為母本較容易成功,而以甘藍為母本則很難成功。利用遠緣雜交技術(shù)進行恢復(fù)基因轉(zhuǎn)移,首先要知道恢復(fù)基因所在的染色體位置。蘿卜中Ogura 胞質(zhì)不育恢復(fù)基因所在的位置為R9 染色體[11]。將恢復(fù)基因?qū)氲礁仕{型油菜后,通過原位雜交等技術(shù)將Rfo基因定位到甘藍型油菜C9 染色體上[12]。恢復(fù)基因的成功定位及克隆[11,13]也為定向轉(zhuǎn)移恢復(fù)基因及分子標(biāo)記開發(fā)提供了背景及序列基礎(chǔ)。

      迄今尚未發(fā)現(xiàn)白菜類作物中存在Ogura 雄性不育系的恢復(fù)系,因此迫切需要創(chuàng)制白菜類作物Ogura 細胞質(zhì)雄性不育的恢復(fù)材料。由于油菜與蘿卜中恢復(fù)基因分別在C9 及R9 染色體上,相對于甘藍類蔬菜(CC 基因組)恢復(fù)系材料的創(chuàng)制,白菜類蔬菜(AA 基因組)會更加困難。通過遠緣雜交將甘藍型油菜育性恢復(fù)基因Rfo導(dǎo)入到大白菜中,然后將種間雜種進行連續(xù)回交,獲得回交BC1、BC2和BC3代育性恢復(fù)材料。然而,這些回交材料的遺傳背景與大白菜仍存在一定差異,還需進一步回交。在保留恢復(fù)基因Rfo的同時,需盡可能消除甘藍型油菜的遺傳背景,這對最終實現(xiàn)Ogura CMS 白菜類蔬菜的育性恢復(fù)具有重要意義。

      1 材料和方法

      1.1 雄性不育系恢復(fù)系材料選擇

      Ogura 雄性不育系大白菜Tyms(Brassica rapassp.pekinensis,AA 基因組)由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所葉類蔬菜課題組提供;含恢復(fù)基因的甘藍型油菜P1755(Brassica napusL.,AACC 基因組),由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所張書芬研究員饋贈。

      Ogura CMS 大白菜雜交商品種AKIMEKI(Brassica rapassp.pekinensis,AA 基因組),購自日本農(nóng)林社株式會社(Norin)。

      以大白菜Tyms 為母本、甘藍型油菜P1755 為父本,制備種間雜交組合。蕾期進行套袋、人工授粉。雜交前2~3 d,摘除父本花序上已經(jīng)開放的花朵,套袋隔離。套袋父本開花當(dāng)天取花藥,與母本植株適宜大小的花蕾進行剝蕾授粉。授粉后,套袋進行隔離,以防外來花粉污染。

      雜交F1:Tyms×P1755。

      第1 代回交:母本為Ogura 雄性不育系大白菜Tyms,父本為種間雜交F1代育性恢復(fù)Rfo單株(AAC+基因組)。

      第2 代回交:母本為Ogura 雄性不育系大白菜Tyms,父本為BC1代回交后通過標(biāo)記篩選獲得的具有良好育性的恢復(fù)單株(AA+基因組)。

      第3 代回交:母本為Ogura 雄性不育系大白菜Tyms,父本為BC2代回交后通過標(biāo)記篩選獲得的具有良好育性恢復(fù)、遺傳背景更接近大白菜母本的優(yōu)良單株(AA 基因組)。

      上述材料均由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所葉類蔬菜課題組提供,均定植于河南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究開發(fā)基地,常規(guī)栽培管理,2018 年春季開始,2021年獲得BC3、BC4株系。

      1.2 染色體觀察

      試驗前期在試驗田分別選取Ogura CMS 不育系(Tyms)大白菜母本、恢復(fù)系(P1755)油菜父本及F1、BC1、BC2、BC3代中育性不同的植株,分別標(biāo)號,并取其花蕾,分別用卡諾氏液固定保存,定期更換卡諾氏液。

      之后在純水中選擇固定好的適當(dāng)大小的花蕾,2 倍顯微鏡下解剖,取出一粒完整花藥放入1 mol·L-1鹽酸中,并在60 ℃烤片機上預(yù)熱2 min。酸解完成后,取出花藥,機械敲碎,用改良的苯酚品紅染液染色,并在40 倍鏡下篩選處于減數(shù)分裂時期的花藥,分別標(biāo)記保存。將已篩選出的花蕾進行酶解、低滲與熒光染色制片等一系列操作,并對育性不同的各世代植株進行染色體細胞學(xué)分析,熒光顯微鏡(型號:LEICA CTR4000)觀察(花粉粒染色體各個時期配對情況),觀察并記錄染色體數(shù),比較染色體形態(tài)與分裂是否異常,計算恢復(fù)基因的傳遞效率[14]。

      1.3 植物細胞學(xué)倍性鑒定及細胞分裂過程觀察

      流式細胞儀用于鑒定遠緣雜交雜種后代的倍性,取雜種后代植株葉片,利用流式細胞儀(Cy-Flow Cube 8)(德國PARTEC 公司)檢測植株倍性。在本試驗中,以大白菜(Tyms)、甘藍(CC)、甘藍型油菜(P1755)為模板,將電壓調(diào)節(jié)至523 V,根據(jù)圖中峰值位置判斷植株倍性[15]。利用大白菜Ogura 雄性不育系Tyms 為母本、含有恢復(fù)基因的油菜P1755 為父本進行遠緣雜交,獲得種間雜交種,觀察各個時期染色體減數(shù)分裂的變化,即細線期、粗線期、終變期、減I中期、減I后期、減Ⅱ中期、減Ⅱ后期[16]。

      1.4 引物開發(fā)及恢復(fù)基因的PCR檢測

      以蘿卜Ogura 胞質(zhì)不育恢復(fù)基因Rfo序列信息(NCBI 登錄號:AJ550021.1)為目標(biāo)序列,在大白菜與油菜基因組數(shù)據(jù)庫(http://www.brassicadb.cn/#/Download/)進行Blast 比對。蘿卜Ogura 細胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因Rfo位于R09 染色體上,甘藍型油菜A09 染色體、C09 染色體以及大白菜A09 染色體上存在Rfo同源序列。根據(jù)Rfo基因與親本的序列比對結(jié)果,設(shè)計開發(fā)出2 對引物,即RsRfo-F/RsRfo-R 及Rfo-105F/Rfo-545R。

      恢復(fù)基因PCR 所用引物為Rfo特異引物(表1)。采用的PCR 擴增體系為20 μL,體系中的具體成分含量為:PCR 酶TaqMix 10 μL,F(xiàn)-primer 1 μL,R-primer 1 μL,DNA 2 μL,ddH2O 6 μL。PCR 擴增反應(yīng)的參數(shù)設(shè)置為:94 ℃預(yù)變性5 min,94 ℃變性50 s,55 ℃退火50 s,72 ℃延伸50 s,共35 個循環(huán),最后72 ℃延伸5 min,16 ℃保存PCR 產(chǎn)物5 min。以此進一步確定Rfo特異分子標(biāo)記篩選結(jié)果與花粉育性表現(xiàn)一致,從而選擇出一株遺傳背景與回交母本大白菜最相似,且含有Rfo恢復(fù)基因的育性恢復(fù)單株,用于下一步的回交轉(zhuǎn)育。

      1.5 回交后代恢復(fù)基因傳遞效率及檢測

      回交后代恢復(fù)基因Rfo的傳遞效率(transmission rate,TR)的計算,TR/%=Rfo陽性單株數(shù)目/群體總單株數(shù)×100。

      恢復(fù)系新種質(zhì)的檢測:利用所創(chuàng)制的BC3陽性單株對Ogura CMS 大白菜商品雜交種AKIMEKI進行恢復(fù)試驗,材料種植于河南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究開發(fā)基地,恢復(fù)基因Rfo及不育基因Orf138檢測引物見表1。

      表1 本項目中所涉及到引物序列

      2 結(jié)果與分析

      2.1 對雜交后代F1(AAC)進行形態(tài)學(xué)及流式細胞儀檢測

      Ogura 雄性不育系大白菜Tyms 抱莖生長,葉片較薄、葉色較綠。甘藍型油菜P1755 葉色較深,主花序明顯,抱莖生長葉片較厚且有蠟質(zhì)層。雜種一代的生長勢較旺,花枝發(fā)達,葉色濃綠,蠟粉較多,雜種一代在形態(tài)上有很明顯的區(qū)別,更接近于普通的甘藍型油菜(圖1)。

      圖1 親本以及子代花、葉、植株的表型形態(tài)

      利用流式細胞儀檢測技術(shù),對高速流動的單細胞懸浮液進行了多項參數(shù)測量并對DNA 含量進行分析,經(jīng)信號處理后繪制出DNA 含量分布曲線,能夠直觀地觀察到植株的倍性。觀察發(fā)現(xiàn),大白菜Tyms 在減數(shù)分裂間期的DNA 熒光強度峰值位于橫坐標(biāo)35 位置,P1755 位于橫坐標(biāo)75位置,F(xiàn)1代植株減數(shù)分裂間期DNA 的熒光強度峰值的橫坐標(biāo)位置與雙親峰值對應(yīng)的橫坐標(biāo)位置的平均值55 接近,此檢測結(jié)果表明,AAC 雜交成功(圖2)。

      圖2 大白菜Tyms 與油菜P1755 雜交后代的流式細胞儀檢測

      2.2 親本及雜交種F1細胞分裂過程觀察

      由圖3-a4 可知,Tyms 染色體數(shù)目為20 條,由圖3-b4 可以看出,P1755 染色體數(shù)目為38 條,由圖3-c4 可以看出,減數(shù)分裂一代F1染色體數(shù)目為29 條;由圖3-a1~a7 可知Tyms 染色體為二倍體并且減數(shù)分裂正常;由圖3-b1~b7 可知,P1755 染色體為四倍體并且減數(shù)分裂正常;由圖3-c1~c7 可知,F(xiàn)1為三倍體并且減數(shù)分裂正常。F1為真雜種,所以經(jīng)過染色體鑒定可以進一步確定雜交成功。

      圖3 大白菜與油菜雜交后代減數(shù)分裂染色觀察

      選取BC1、BC2、BC3回交后代處于終變期、減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂時期的花粉母細胞進行染色體細胞學(xué)觀察(圖4)。結(jié)果表明,大多數(shù)花粉母細胞在減數(shù)分裂后期不均等分離,也有落后染色體(圖4-a)、染色體排列混亂(圖4-b)、單價體(圖4-c)、三價體(圖4-d)等異常行為頻繁出現(xiàn),從而導(dǎo)致不育株常出現(xiàn)非整倍染色體的現(xiàn)象。說明回交后代育性不同很大程度上由減數(shù)分裂時期異常的染色體行為所致,A 基因組和C 基因組間的種間雜種在減數(shù)分裂過程中,常存在A-C 基因組間的非同源染色體配對和異源聯(lián)會的現(xiàn)象。

      圖4 回交世代單株減數(shù)分裂時期染色體行為觀察

      2.3 回交后代染色體數(shù)統(tǒng)計

      筆者試驗的母本為二倍體Ogura-CMS 不育系Tyms 大白菜(AA 基因組),父本為含恢復(fù)基因Rfo的四倍體甘藍型油菜恢復(fù)系P1755(AACC基因組),它們所對應(yīng)的染色體數(shù)分別為20 條和38 條。在前期獲得種間雜交F1代育性恢復(fù)Rfo單株(AAC+基因組)的前提下,結(jié)合Rfo特異分子標(biāo)記輔助篩選,繼續(xù)進行回交轉(zhuǎn)育,結(jié)合田間花粉發(fā)育情況,通過對BC1、BC2、BC3回交后代的染色體觀察,發(fā)現(xiàn)隨著回交代數(shù)的增加,回交后代染色體數(shù)接近母本(表2)。同時,筆者已經(jīng)在BC3代中發(fā)現(xiàn)有染色體為20 條的、育性恢復(fù)的、表型接近母本大白菜的Rfo陽性恢復(fù)材料F10(表2),下一步應(yīng)將其作為重點單株進行BC4代的回交轉(zhuǎn)育。

      表2 回交世代后代可育及不育單株的染色體數(shù)目統(tǒng)計

      2.4 回交后代中恢復(fù)基因的分子標(biāo)記快速檢測

      以蘿卜Ogura 細胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因的Rfo序列為目標(biāo)序列,通過與大白菜和油菜基因組數(shù)據(jù)庫的比對,發(fā)現(xiàn)在甘藍型油菜A09 染色體、C09 染色體以及大白菜A09 染色體上存在Rfo同源序列,蘿卜Rfo基因與其同源率分別達到89.61%、89.66%及89.61%。根據(jù)Rfo基因與親本的序列比對結(jié)果(圖5),設(shè)計開發(fā)Rfo基因檢測引物并用于檢測(圖6)。

      圖5 不同來源Rfo 基因多序列比對

      圖6 恢復(fù)基因Rfo 的PCR 分子標(biāo)記檢測

      利用Rfo特異標(biāo)記對獲得的37 株BC3回交后代進行篩選,結(jié)果表明,37 株大白菜-甘藍型油菜BC3后代中有17 株能擴增出清晰明亮的特異性目的條帶,這17 株BC3回交后代中含有Rfo基因。該Rfo特異性分子標(biāo)記篩選結(jié)果與花粉育性相一致,可以作為Ogura CMS 大白菜恢復(fù)植株Rfo基因的分子特異性標(biāo)記。結(jié)合形態(tài)學(xué)、細胞學(xué)染色體觀察及恢復(fù)基因Rfo全長特異分子標(biāo)記技術(shù),在BC3回交群體中發(fā)現(xiàn)1 株染色體數(shù)為20、遺傳背景類似大白菜的單株。

      2.5 回交后代中恢復(fù)基因的傳遞效率及檢測

      結(jié)合Rfo特異標(biāo)記篩選結(jié)果對所有回交Rfo陽性單株育性進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)擴增出特異目的條帶的17 株Rfo陽性單株均出現(xiàn)花粉,與Rfo標(biāo)記篩選結(jié)果相一致。但是,對所有Rfo陽性單株花粉飽滿程度進行調(diào)查的結(jié)果顯示,有些單株花粉飽滿,有些單株花藥細小,僅有少量花粉。未擴增出明顯條帶的20 株,開花后仍表現(xiàn)為不育,可能由異源染色體障礙造成非整倍染色體現(xiàn)象所致。這17 株BC3代Rfo陽性株的Rfo基因的傳遞效率為46%,相對于BC2代Rfo陽性株40%的Rfo基因傳遞效率有所提高。該結(jié)果進一步表明,Rfo基因在BC1、BC2、BC3回交后代中可以穩(wěn)定傳遞,傳遞效率正常且逐代增加,能夠保證回交后代的育性穩(wěn)定,花粉質(zhì)量也有所提高。

      利用所創(chuàng)制的大白菜Ogura CMS 不育系恢復(fù)系對Ogura CMS 大白菜商品雜交種AKIMEKI 進行育性恢復(fù),結(jié)果表明,在43 個雜交后代中,發(fā)現(xiàn)11 個植株有花粉,通過恢復(fù)基因分子標(biāo)記Rfo 檢測發(fā)現(xiàn)該11 個單株含有Rfo基因;同時,由于Ogura CMS 為胞質(zhì)線粒體缺陷與核基因互作的雄性不育,因此,在43 個雜交后代中,均會存在線粒體缺陷orf138,發(fā)現(xiàn)43 個單株中均存在胞質(zhì)線粒體,與分子標(biāo)記檢測結(jié)果一致(圖7),證明所創(chuàng)制的恢復(fù)系恢復(fù)基因有效。

      圖7 對AKIMEKI 進行育性恢復(fù)的43 個雜交后代花藥器官觀察、恢復(fù)基因及胞質(zhì)基因Orf138 檢測

      3 討論與結(jié)論

      3.1 遠緣雜交中種間三倍體的成功創(chuàng)制及利用

      筆者將大白菜Tyms 作為母本和甘藍型油菜品種P1755 作為父本進行遠緣雜交,使大白菜具有Rfo恢復(fù)基因,用分子標(biāo)記技術(shù)對其進行前景及背景的篩選,從而得到具有再生能力的雜種后代。研究中還對種間雜種的形態(tài)學(xué)、倍性、染色體做了觀察分析,最終確定了種質(zhì)資源AAC 的成功創(chuàng)制,為進一步優(yōu)化種質(zhì)資源提供了基礎(chǔ)。

      Ogura 胞質(zhì)雄性不育為十字花科作物雜種優(yōu)勢利用的一個重要途徑,而且它具有不育性穩(wěn)定的特點[17]。但是,Ogura 胞質(zhì)雄性不育是一種典型的母性遺傳特征,其F1都是雄性不可育,無法自交分離,這對種質(zhì)資源的開發(fā)和利用具有一定的局限性。研究和創(chuàng)制Ogura CMS 恢復(fù)系是一種行之有效的途徑。因此,開發(fā)利用Ogura CMS 恢復(fù)材料,不僅有助于種質(zhì)資源的多元性而且有利于種質(zhì)資源的重復(fù)利用,對于提高我國十字花科蔬菜育種國際地位有著至關(guān)重要的作用。迄今為止,在白菜類蔬菜中尚未發(fā)現(xiàn)Ogura 胞質(zhì)雄性不育系的恢復(fù)系,急需引入Ogura CMS 的恢復(fù)系,創(chuàng)制出白菜類蔬菜的Ogura CMS 不育系恢復(fù)材料。

      甘藍型油菜是由甘藍和白菜通過自然種間雜交后雙二倍化后形成的,遠緣雜交已成為擴大其遺傳背景、改良種質(zhì)資源的重要手段。然而,由于雜交后代存在生殖障礙等問題,需要進行多代回交,甚至于多輪胚挽救工作[18]。徐書法等[19]在研究大白菜、芥菜和甘藍型油菜的遠緣雜交時發(fā)現(xiàn),甘藍型油菜與白菜間的雜交親和性較強,且存在單側(cè)雜交不親和性。筆者的研究將Ogura CMS 大白菜Tyms與含有恢復(fù)基因的甘藍型油菜P1755 雜交,一定程度上克服了遠緣雜交障礙,相比甘藍類蔬菜,白菜類蔬菜與甘藍型油菜親和性較強,較易獲得種間雜交種。本試驗結(jié)果表明,F(xiàn)1后代AAC 育性較高,且在減數(shù)分裂時期,A 染色體間配對穩(wěn)定,整倍體配子出現(xiàn)頻率較高。在F1種間雜交種,可將蘿卜源的Rfo基因穩(wěn)定固定并遺傳,通過回交轉(zhuǎn)育,可成功將Rfo基因?qū)隣gura CMS 大白菜的基因組中,是Ogura CMS 大白菜遺傳背景拓展的重要手段之一。

      3.2 遠緣雜交后代染色體行為配對影響花粉育性

      由于遠緣雜種的親本來源于不同的種或?qū)?,其后代相?yīng)就含有2 套或2 套以上的染色體組,育性通常較低或高度不育,染色體行為異常常發(fā)生在配子形成、胚胎發(fā)育和植物生長過程中。崔輝梅等[20]、喬海云等[21]在蕓薹屬遠緣雜交種間雜種的花粉母細胞減數(shù)分裂時期染色體觀察中均發(fā)現(xiàn),雜交后代染色體間配對、重組、分離通常較為混亂,常產(chǎn)生不減數(shù)配子,使得配子遺傳多樣化,分離世代長,理想基因型不易出現(xiàn)。筆者通過對回交后代減數(shù)分裂染色體細胞學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),在減數(shù)分裂后期多為不均等分離,也有染色體排列混亂、三價體、單價體、落后染色體等異常行為頻繁出現(xiàn),從而導(dǎo)致不育株常出現(xiàn)非整倍染色體的現(xiàn)象,說明回交后代育性不同很大程度上是由減數(shù)分裂時期異常的染色體行為所致。

      3.3 恢復(fù)基因分子標(biāo)記提高回交育種效率

      相對于傳統(tǒng)農(nóng)藝性狀選擇方法,分子標(biāo)記輔助選擇具有顯著縮短育種進程、加快新品種選育的優(yōu)越性[22]。筆者課題研究人員在前期研究中,通過甘藍和甘藍型油菜遠緣雜交和胚挽救獲得F1代雜交種,通過回交獲得BC1代植株。然而,BC1代的花粉活力、育性穩(wěn)定性較差,人工授粉難以結(jié)實,無法直接利用[18]。有研究發(fā)現(xiàn),在大白菜和羽衣甘藍雜交后的回交過程中,BC4世代親和指數(shù)顯著增大[23]。

      筆者利用Ogura 胞質(zhì)雄性不育系大白菜為母本,用獲得的BC1代中攜帶有Rfo陽性的植株進行回交。通過Rfo特異分子標(biāo)記進行輔助選擇,結(jié)合育性檢測、形態(tài)標(biāo)記、細胞學(xué)觀察對遺傳背景進行分析,分別篩選獲得了BC2、BC3代Rfo單株,用于下一代回交轉(zhuǎn)育。雖然筆者已經(jīng)在BC3代中初步獲得了育性穩(wěn)定、染色體數(shù)為20、含有Rfo恢復(fù)基因、形態(tài)學(xué)性狀總體偏向大白菜的陽性單株,進一步對Ogura CMS 商品種進行恢復(fù)測試,結(jié)果表明,所創(chuàng)制恢復(fù)系恢復(fù)基因有效;但仍需進行大量回交和篩選,從而進一步消除恢復(fù)材料甘藍類油菜基因的背景。隨著進一步BC4代的回交轉(zhuǎn)育,Rfo基因有望穩(wěn)定固定在Ogura CMS 大白菜基因組,為大白菜Ogura 雄性不育恢復(fù)系材料的創(chuàng)制提供了材料基礎(chǔ)。

      猜你喜歡
      遠緣甘藍型母本
      我國學(xué)者在植物遠緣雜交育種研究領(lǐng)域取得新進展
      科學(xué)(2023年2期)2023-05-30 08:57:46
      中國科學(xué)家揭示植物遠緣雜交新機制(信息)
      李振聲:中國小麥遠緣雜交育種奠基人
      早熟甘藍型春油菜‘年河18號’選育及栽培技術(shù)
      2016-2017甘藍型油菜新品種(系)比較試驗
      甘藍型油菜新品種“京華165”選育和栽培技術(shù)
      三種土壤滅菌劑對香石竹母本栽培的影響
      不結(jié)球白菜與西洋菜遠緣雜交親和性研究
      不同母本密度對敦玉328雜交玉米農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟性狀和效益的影響
      室內(nèi)水淹和田間模擬濕害對甘藍型油菜耐濕性鑒定
      灵丘县| 周宁县| 东丰县| 巩留县| 昌吉市| 金昌市| 和林格尔县| 洱源县| 莱芜市| 宁德市| 忻州市| 九寨沟县| 河曲县| 蕉岭县| 盐源县| 通榆县| 和田市| 灵山县| 同心县| 黄骅市| 泊头市| 灵武市| 兴和县| 三亚市| 青川县| 唐河县| 鄄城县| 井陉县| 新巴尔虎左旗| 银川市| 桂平市| 三门县| 土默特右旗| 固镇县| 高青县| 临湘市| 曲麻莱县| 吴忠市| 大埔县| 堆龙德庆县| 安丘市|