[发明专利]一种Ogura CMS萝卜保持系快速选育与创制方法有效

专利信息
申请号: 201810936742.3 申请日: 2018-08-16
公开(公告)号: CN108950051B 公开(公告)日: 2021-10-08
发明(设计)人: 李晓梅;杨峰;冉茂林;雍晓平;冉科 申请(专利权)人: 四川省农业科学院水稻高粱研究所;成都市郫都区农业农村和林业局
主分类号: C12Q1/6895 分类号: C12Q1/6895;C12N15/11;A01H1/02;A01H1/04
代理公司: 成都帝鹏知识产权代理事务所(普通合伙) 51265 代理人: 黎照西
地址: 618000 *** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 ogura cms 萝卜 保持 快速 选育 创制 方法
【说明书】:

发明提供了一种Type A型Ogura CMS萝卜保持系的快速选育与创制方法。本发明根据萝卜Ogura‑CMS育性恢复基因Rfo/rfo序列具有HindⅢ酶切位点差异,设计了一种相比SspI限制性内切酶更经济实惠且酶切效率更高的分子标记技术,其完全匹配于Type A类型Ogura CMS萝卜保持系的选育与创制。该方法分子标记的准确性高,与田间育性验证结果达到100%吻合,且其酶切效率高、使用成本降低;相比传统选育方法节约了时间2‑3年,同时减少了大量的人工杂交及育性鉴定工作,显著提高了萝卜不育系、保持系的选育效率,实现了Type A型Ogura CMS萝卜保持系的快速选育与创制。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域,涉及分子标记辅助作物育种技术,具体涉及一种分子标记辅助Type A型Ogura CMS萝卜保持系的快速选育与创制方法。

背景技术

萝卜(Raphanussativus L.)为十字花科萝卜属,是一种重要的根菜类蔬菜作物,不仅营养丰富,而且富含硫代葡萄糖苷和异硫氰酸脂等活性物质,具有较高的药用食疗价值,素有“小人参”的美誉,深受人们喜爱。我国是世界上萝卜生产第一大国,年平均种植面积在120万公顷以上。

萝卜为典型的异花授粉植物,自交衰退严重,其杂种优势明显。利用细胞质雄性不育系(cytoplasmic male sterility,CMS)及自交不亲和系(self-incompatibility,SI)进行杂交制种是当前萝卜杂种优势利用的两个主要途径。相比自交不亲和系制种,利用细胞质雄性不育系制种具有杂种一代纯度高、制种成本低、技术简单、亲本不易流失等优点。细胞质雄性不育是由细胞质基因和核基因共同作用的一种母性遗传,已被证实与线粒体基因有关,不育基因多为线粒体已知功能基因侧翼上的异常开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),在正常胞质线粒体基因组中并不存在,异常开放阅读框与侧翼功能基因共转录导致不育,这种不育性可由细胞核恢复基因(Restorer fertility,Rf)恢复育性。

利用细胞质雄性不育进行F1代杂交品种选育的一般原理是,具有不育细胞质(S)的个体S(rfrf),其雄性器官不能产生正常功能的雄配子,而雌性可育,生产上可作为不育系;与具有正常可育细胞质的个体N(rfrf)杂交时,可产生全不育的后代,N(rfrf)可作为保持系;而与N(RfRf)或S(RfRf)基因型的单株杂交,后代全部为可育,N(RfRf)或S(RfRf)则可以作为恢复系。细胞质雄性不育系和保持系的杂交,繁殖不育系种子,不育系通过接受恢复系的花粉产生大量纯度高的F1代杂交种子。萝卜以营养器官为经济产品,仅需要不育系与父本系(恢复系或保持系)即可生产F1代杂交种。

萝卜细胞质雄性不育系的选育是萝卜杂种优势利用和配制杂交种的关键,而不育系的选育关键是优良保持系的选育。保持系的选育主要是寻找同时含有正常胞质(N)和核保持基因(rfrf)材料的过程。萝卜保持系选育的传统方法是大量选择综合性状优良的可育材料做父本分别与不育源测交,鉴定测交后代及自交后代育性,淘汰使测交后代全可育(说明含RfRf)或自交育性分离的材料(说明含S胞质),对于测交后代出现育性分离(说明含Rfrf)或全不育(说明含rfrf)且自交育性不分离的材料(说明含N胞质),作为轮回亲本,测交后代中的不育株做母本,进行6-7代连续回交,最终获得遗传背景相似的不育系和相应的保持系。传统选育方法需要进行多年大量的测交工作,且具有一定盲目性(常常在前期大量的回交工作完成后发现父本为S胞质不能用于保持系的筛选),严重限制了萝卜新型不育系培育与优良新品种选育进程。因此,准确快速鉴定出候选保持系是成功培育优良细胞质雄性不育系的关键因素。

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