[发明专利]一种高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物的选育方法

说明书

本发明涉及一种高含量4‑甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物的选育方法。所述选育方法包括：步骤A，将供体材料中丧失功能的基因导入待育种的受体材料中，获得聚合单株；步骤B，对聚合单株进行系统选育，获得高含量4‑甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物；其中，所述丧失功能的基因包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少一个。所获得的高含量4‑甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物中含有丧失功能的蛋白，所述丧失功能的蛋白包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少两个。所述选育方法通过分子标记辅助选择技术，节省了育种成本，缩短了育种时间，提高了育种效率。

技术领域

本发明属于育种技术领域，具体涉及一种高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物的选育方法。

背景技术

白菜类作物(Brassica rapa,L.syn.Brassica campestris)属于十字花科芸薹属，包含许多重要的蔬菜、饲用及油用作物。我国是白菜类作物的起源和演化中心。白菜类作物在我国已有两千多年的栽培历史，并逐渐演化出包括大白菜、小白菜、芜菁、菜心、菜薹等多种类型，成为我国分布最广，种植面积最大的蔬菜类作物之一，在农业生产中占有举足轻重的地位。

硫甙葡萄糖甙(简称硫甙)是十字花科植物中特有的一种次级代谢产物，这种代谢产物在植物细胞遭到破坏后，立即与细胞外的黑芥子酶结合形成特定的降解产物，这些降解产物不仅有助于植物防御病虫害，而且也是十字花科蔬菜产生特殊口感和风味的重要原因。近些年，对硫甙降解产物的研究发现，一些硫甙的降解产物，特别是4-甲基硫氧丁基硫甙(GRA)的降解产物萝卜硫素能够通过阻断细胞周期和促进细胞凋亡的方式来抑制肿瘤的生长。越来越多的研究发现，萝卜硫素能够有效抑制肠癌，胃癌，肺癌，前列腺癌，肝癌，结肠癌等多种肿瘤细胞的生长。十字花科蔬菜中，在西兰花、花椰菜等甘蓝类蔬菜物中检测到了较高含量的GRA，然而，在大多数白菜类作物中，仅能够检测到微量的，甚至检测不到GRA的含量。

AOP2基因编码的酶是催化有益硫甙GRA转化为NAP(3-丁烯基硫甙)的关键因子。虽然白菜类和甘蓝类作物都发生了全基因组复制事件，都存在3个AOP2基因，但在白菜类作物中3个AOP2基因都具有活性，而在甘蓝中有2个AOP2基因由于发生碱基缺失，从而造成提前终止，使其丧失了功能。这可能是造成甘蓝类作物含有较高GRA的原因。另外，由于AOP2基因冗余现象的存在，可能导致一个拷贝功能的丧失并不能显著影响其体内硫甙GRA的积累。因此，创建携有两个或者三个功能丧失的BrAOP2基因的白菜类作物对培育高含量有益硫甙GRA的各类白菜作物的新品种具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物的选育方法，该方法通过聚合杂交和分子标记辅助选择技术，选育出同时携有两个或者三个BrAOP2基因功能丧失的白菜类作物，从而快速选育出高含量有益硫甙GRA的白菜类材料。

为此，本发明提供了一种高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物的选育方法，其包括：

步骤A，将供体材料中丧失功能的基因导入待育种的受体材料中，获得聚合单株；

步骤B，对聚合单株进行系统选育，获得高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物；

其中，所述丧失功能的基因包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少一个。

在本发明的一些实施中，所述聚合单株中含有丧失功能的基因，所述丧失功能的基因包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少两个。

在发明的另一些实施例中，所述高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜类作物中含有丧失功能的蛋白，所述丧失功能的蛋白包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少两个。