CN103766212A - 利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物育种技术领域，具体涉及利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法。本发明要解决的技术问题是为改良甘蓝型油菜提供一种新选择。本发明的技术方案是利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法，包括如下步骤：（1）种间六倍体F1杂种的获得；（2）六倍体F1杂种与甘蓝型油菜回交一代BC1F1的获得与筛选；（3）BC1F2代的筛选。本发明方法可用于改良甘蓝型油菜，简单易行，周期短。
Description
技术领域
本发明属于植物育种技术领域，具体涉及利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法。
背景技术
甘蓝型油菜（Brassica napus,AACC,2n=38）是白菜型油菜（B.rapa,AA,2n=20）和甘蓝（B.oleracea,CC,2n=18）自然杂交后染色体加倍进化而来的异源四倍体（U1935）。与亲本物种相比，甘蓝型油菜遗传基础狭窄，限制了甘蓝型油菜的遗传改良。利用亲本种资源是改良现有甘蓝型油菜和拓宽其遗传基础的重要途径。甘蓝在自然界存在十种野生类型及多种栽培变种，遗传多样性丰富且具有优良的抗逆性（Ellis et al.1999;Mei et al.2011;Mithen and Magrath1992;Ramsey and Ellis1994），对改良现有甘蓝型油菜、拓宽其遗传基础有很大的潜力。
利用甘蓝的传统方法是将甘蓝与白菜杂交，通过人工合成甘蓝型油菜途径将甘蓝的遗传成分转入甘蓝型油菜，然而该方法会同时将白菜的A基因组导入到需要改良的甘蓝型油菜中，并且该法产生的人工合成材料极不稳定，自交结实性差，其倍性稳定需要的时间长（Robert et al.2007）。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为改良甘蓝型油菜提供一种新的技术路线。
本发明的技术方案是利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法，包括如下步骤：
（1）种间六倍体F1杂种的获得：以甘蓝型油菜作母本，与甘蓝杂交，通过胚挽救和染色体加倍技术获得六倍体F1杂种；
（2）六倍体F1杂种与甘蓝型油菜回交一代BC1F1的获得与选择：以步骤（1）中的六倍体F1杂种植株为母本，与甘蓝型油菜亲本进行回交，获得BC1F1代；选择该世代中目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本的个体进行自交；
（3）BC1F2代的筛选：将步骤（2）中收获的所有自交种种植，获得BC1F2世代；对该世代筛选目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本的个体进行染色体数目鉴定，从中筛选具有38条染色体（甘蓝型油菜应有的染色体数目）的个体。
其中，步骤（2）和（3）中所述的目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本是指：其中目标性状若为质量性状，则目标性状须与甘蓝亲本表现相同，若目标性状为数量性状，则目标性状须在统计学水平上与甘蓝型油菜亲本相比有显著的改良。
优选的，步骤（2）中进行自交的BC1F1代个体的花粉育性高于85%。
优选的，步骤（3）中筛选具有38条染色体的个体的花粉育性高于85%。
本发明的有益效果是：本发明方法对甘蓝型油菜的质量性状和数量性状改良均有效；采用甘蓝型油菜与甘蓝直接杂交，没有白菜的参与，避免了外源A基因组的引入，保证了最终获得改良后的甘蓝型油菜的A亚基因组的原始性；胚挽救技术的使用克服了甘蓝型油菜与甘蓝种间杂交困难的问题；以染色体加倍技术发展六倍体F1，解决了种间杂种育性低的难题；六倍体F1与甘蓝型油菜回交、回交后代的自交均简单易行，无需再次采用胚挽救技术，易于获得育性正常的个体；BC1F2可分离出多种含不同染色体数目的个体，易于获得具有38条染色体的植株；整个过程仅需3代，周期短。
具体实施方式
本发明的育种路线为“六倍体F1-BC1F1-BC1F2”，即：以甘蓝型油菜作母本，甘蓝作父本，人工去雄授粉8～12天后，通过胚挽救和染色体加倍技术获得种间杂种试管苗，生根后种植于大田；待F1植株开花后，以其为母本与甘蓝型油菜亲本进行回交，收获的种子全部种植，获得BC1F1代；对BC1F1代中花粉育性高于85%、且目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本的个体进行自交，其中目标性状若为质量性状，则中选个体的目标性状须与甘蓝亲本表现相同，若目标性状为数量性状，则中选个体的目标性状须在统计学水平上与甘蓝型油菜亲本有显著的改良；将中选BC1F1植株上收获的所有自交种子种植，获得BC1F2世代，选择该世代中目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本、花粉育性高于85%的个体进行染色体数目鉴定，从中筛选具有38条染色体（甘蓝型油菜应有的染色体数目）的个体。
实施例采用本发明方法改良甘蓝型油菜的菌核病抗性
以下为本发明方法的一种具体实施方式，但并不是对本发明方法的限定，任何不超离本发明实质内容的变换，仍应属于本发明的保护范围。
1、甘蓝型油菜与甘蓝种间六倍体杂种F1的发展
以甘蓝型油菜中双9号为母本，甘蓝C01为父本1，将母本剥蕾去雄，有性杂交，授粉8～12天后，通过胚挽救方式获得杂种试管苗。试管苗在移植前，采用质量浓度为0.05%的秋水仙素泡根处理12小时以诱导染色体加倍，然后移植到田间。选择叶片和花朵较大的植株进行染色体数目统计，具有56条染色体的植株确定为六倍体真杂种F1。
胚挽救方法具体步骤是：摘取授粉后8～12天的子房，用质量浓度为10%的次氯酸钠表面消毒，接种到含有质量浓度3%蔗糖，1.0mg/L6-BA和0.2mg/LNAA激素的MS培养基中。放置到光照培养室中培育，16小时光照，8小时暗处理，20℃。接种25天后，从胚珠中剥离膨大的胚到MS培养基中萌发并长成试管苗。
2、BC1F1及BC1F2世代的发展与筛选
以六倍体F1植株为母本剥蕾去雄，授以甘蓝型油菜中双9号的新鲜花粉，套袋一周后去除，自然条件下生长，待种子成熟后收获，并在下一季种植，获得BC1F1世代。对BC1F1植株进行菌核病抗性鉴定、花粉育性和结实率调查，筛选菌核病抗性显著优于中双9号、花粉育性超过85%的个体进行套袋自交。本实施例从73株BC1F1植株中共筛选出5株理想植株，其菌核病抗性均显著高于中双9号（P=0.05），花粉育性介于87～93%之间，自交结实率介于9～14.5粒/角果。
从以上5株BC1F1植株上收获的自交种子种植后获得BC1F2世代植株。对BC1F2植株进行菌核病抗性鉴定和花粉育性调查，筛选菌核病抗性显著高于中双9号、且花粉育性高于85%的个体进行染色体数目鉴定，从中筛选具有38条染色体的个体。本实施例从313株BC1F2植株中共筛选出9株菌核病抗性显著高于中双9号（P=0.05）、花粉育性高于85%的植株，染色体数目鉴定后，从中获得2株具有38染色体的植株，其自交结实率分别为8.9和15粒/角果。
菌核病抗性鉴定的具体步骤是：用打孔器沿铺满核盘菌菌丝的土豆葡萄糖培养基的边缘打孔，获得位于培养皿相同半径、大小一致的菌丝块接种体，用于离体茎杆接种。在终花期截取植株45cm长的茎杆并将其转移至室内，在茎杆上制造与接种体相同形状的创伤后，用接种体将创伤覆盖。接种完毕后的茎杆置于可密闭的塑料盒内，发病温度控制为22℃，湿度控制为90％。接种后第3天测量接种处的菌斑长度。
花粉育性观测方法具体步骤是：取当天盛开的花朵轻轻抖落在体积浓度为1％的醋酸洋红溶液中染色1分钟，然后在光学显微镜下观察，体积小且染色浅的花粉粒为不正常花粉，体积大且染色深的为可育花粉粒，每个候选植株观察3朵花，每朵花观测3个视野，每个视野至少含有100粒花粉粒。计算可育花粉占总花粉粒数的比率。
结实率调查的具体步骤是：成熟期时，从植株主花序最下端连续摘取10个角果，统计其饱满籽粒的数量，计算每角果籽粒数。
参考文献
1、J Mei,L Qian,J O Disi,et al,Identification of resisitant sources against Sclerotiniasclerotiorum in Brassica spcies with emphasis on B.oleracea,Euphytica.2011,177:393-399.
Claims (4)
1.利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）种间六倍体F1杂种的获得：以甘蓝型油菜作母本，与甘蓝杂交，通过胚挽救和染色体加倍技术获得六倍体F1杂种；
（2）六倍体F1杂种与甘蓝型油菜回交一代BC1F1的获得与筛选：以步骤（1）中的六倍体F1杂种植株为母本，与甘蓝型油菜亲本进行回交，收获的种子种植，获得BC1F1代；对该世代中目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本的个体进行自交；
（3）BC1F2代的筛选：将步骤（2）中收获的所有自交种种植，获得BC1F2世代；对该世代筛选目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本的个体进行染色体数目鉴定，从中筛选具有38条染色体的个体。
2.如权利要求1所述的利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法，其特征在于：步骤（2）和（3）中所述的目标性状显著优于甘蓝型油菜亲本是指：若目标性状若为质量性状，则目标性状须与甘蓝亲本表现相同；若目标性状为数量性状，则目标性状须在统计学水平上与甘蓝型油菜亲本相比有显著的改良。
3.如权利要求1或2所述的利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法，其特征在于：步骤（2）中进行自交的BC1F1代个体的花粉育性高于85%。
4.如权利要求1～3任一项所述的利用甘蓝改良甘蓝型油菜的方法，其特征在于：步骤（3）中筛选具有38条染色体的个体的花粉育性高于85%。
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