[发明专利]甜瓜属种间渐渗系群体构建及其用于黄瓜育种的方法

说明书

技术领域

本发明涉及甜瓜属种间渐渗系群体的构建方法，属于生物技术育种领域。

背景技术

黄瓜是葫芦科黄瓜属一种重要的世界性蔬菜作物，营养丰富，野生种质资源较多，同时病虫害甚多。而黄瓜种内遗传基础狭窄，多态性仅为3％-8％，核心种质资源的长期使用，导致遗传背景越来越单一，后代变异类型越来越少，抵抗各种病虫害及自然逆境的能力也越来越低。因此面对种内优异资源的日益枯竭和常规育种难以突破的瓶颈，挖掘优异的野生种质，从黄瓜种外寻找其急需的各种优异性状，成为加速黄瓜育种进程的一条重要途径。

种间渐渗系群体是通过种间杂交后多代回交和自交选育而成。构建渐渗系群体首先要选择综合性状优良的品种作为受体亲本，具有另外一些优异性状的野生资源或近缘种作为供体亲本，这样可以优势互补，渐渗系获得受体亲本优良性状的同时也弥补了受体亲本的不足。此外，渐渗系作为一种新的育种群体资源，它克服了传统的QTL定位群体的缺陷，可以对作物的数量性状位点进行精细定位，并且将基因定位和品种选育完美的统一起来。

通过种间杂交转移外源有用性状已在水稻、番茄和大豆等作物上得到广泛应用。陈劲枫在2000年突破远缘杂交的各种障碍，利用栽培黄瓜‘北京截头’为受体亲本，来自西双版纳的具有多种抗病抗逆基因的野生种酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.，2n＝24)为供体亲本合成了目前世界上唯一的种间杂种异源四倍体(陈劲枫，庄飞云，钱春桃.甜瓜属一新物种(双二倍体)合成及定性[J].武汉植物学研究，2001，19(5)：357-362)。面对目前黄瓜育种中的资源日益贫乏和病虫害日益泛滥，利用野生酸黄瓜和栽培黄瓜进行种间杂交可以丰富栽培黄瓜的种质资源，在此基础上构建种间渐渗系群体不但可以把外源野生种的优良性状转移到栽培种中，还可以深入发掘甜瓜属野生种的优异基因，有可能实现精细定位野生酸黄瓜的抗病抗逆基因。

本课题组前期发表的论文《栽培黄瓜种间染色体导入系的构建及遗传评价》(史建磊，南京农业大学硕士学位论文，2009)以及《黄瓜-酸黄瓜染色体片段导入系群体的构建及果实相关数量性状基因的定位》(孟佳丽，中国农业科学，2012，45(8)：1558-1567)中，我们也构建了黄瓜/酸黄瓜种间渐渗系，并对其进行了评价，为转导野生酸黄瓜的优异性状，培育黄瓜新品种具有重要意义，极大推进了黄瓜遗传育种的进程。但这些研究中对渐渗系的筛选限于早起的回交自交群体，单株导入片段较多，使用的标记也较少，群体覆盖率偏低，也未进行抗病株系的筛选。因此，为了更加充分的发掘和利用野生种的优异基因，我们结合分子标记对高代回交自交群体进行了广泛地筛选，构建了新的渐渗系群体，提高了覆盖率，并为后期的新品种选育打下了材料基础。

发明内容

本发明目的是提供一种黄瓜/酸黄瓜种间渐渗系的培育方法，主要包括渐渗系群体的构建和鉴定等内容。

技术方案的具体步骤如下：

1.甜瓜属种间渐渗系群体的构建：

以野生种酸黄瓜为母本，栽培黄瓜“北京截头”为父本杂交获得杂种F1，杂种F1通过胚胎拯救结合体细胞无性系变异染色体加倍技术，获得可育的种间异源四倍体新种，命名为Cucumis hytivus，以异源四倍体新种Cucumis hytivus为母本，与栽培品种“北京截头”通过系统回交和自交选育，获得了一系列携带有野生种染色体片段的后代，包括BC6F1、BC7F1、BC8F1，以及BC3F4、BC3F5、BC3F6等。

2.渐渗系群体的筛选鉴定：

利用分布于黄瓜遗传图谱上的SSR标记，对获得的一系列后代材料先进行前景选择，即获得确实含有野生种染色体片段的株系，而后进行背景选择，再利用分子标记消除连锁累赘，最终获得了由86份株系构成的种间渐渗系群体，导入片段的长度平均为4厘摩，黄瓜7条连锁群共包含有337个野生种片段，所筛选的渐渗系在基因组中的覆盖率为54％。

3.优良渐渗系的应用：

通过田间对比观察和接种鉴定，从上述种间渐渗系群体中筛选出了高抗霜霉病株系‘IL2’和抗蔓枯病和枯萎病株系‘IL24’以及抗南方根结线虫株系‘IL49’三份抗病材料，将其纯化后，分别与优良栽培黄瓜杂交后又获得了一系列具有较强抗病能力的黄瓜新品系。

有益效果

1.本发明利用国际上唯一的黄瓜种间杂种，通过回交自交构建了一个甜瓜属渐渗系群体，不仅可以拓宽栽培黄瓜的遗传基础，更利于今后对野生酸黄瓜优异基因的开发和高效利用。