CN103858753B - 甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法 - Google Patents
甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103858753B CN103858753B CN201410151678.XA CN201410151678A CN103858753B CN 103858753 B CN103858753 B CN 103858753B CN 201410151678 A CN201410151678 A CN 201410151678A CN 103858753 B CN103858753 B CN 103858753B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plant
- medium
- tetraploid
- seed
- generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 208000035199 Tetraploidy Diseases 0.000 title claims abstract description 52
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 title claims abstract description 30
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 title claims abstract description 26
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 title claims abstract description 26
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 title claims abstract description 26
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 100
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008186 parthenogenesis Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000035558 fertility Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000036512 infertility Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012797 qualification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 57
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 claims description 25
- IAKHMKGGTNLKSZ-INIZCTEOSA-N (S)-colchicine Chemical compound C1([C@@H](NC(C)=O)CC2)=CC(=O)C(OC)=CC=C1C1=C2C=C(OC)C(OC)=C1OC IAKHMKGGTNLKSZ-INIZCTEOSA-N 0.000 claims description 24
- 239000006870 ms-medium Substances 0.000 claims description 15
- 241001597008 Nomeidae Species 0.000 claims description 14
- 210000004507 artificial chromosome Anatomy 0.000 claims description 13
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims description 13
- 239000005972 6-Benzyladenine Substances 0.000 claims description 12
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 12
- NWBJYWHLCVSVIJ-UHFFFAOYSA-N N-benzyladenine Chemical compound N=1C=NC=2NC=NC=2C=1NCC1=CC=CC=C1 NWBJYWHLCVSVIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 12
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 12
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 12
- 229960001338 colchicine Drugs 0.000 claims description 12
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 12
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 8
- 229960002523 mercuric chloride Drugs 0.000 claims description 8
- LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L mercury dichloride Chemical compound Cl[Hg]Cl LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 claims description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 4
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 3
- 239000005587 Oryzalin Substances 0.000 claims description 2
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 2
- 230000003322 aneuploid effect Effects 0.000 claims description 2
- 208000036878 aneuploidy Diseases 0.000 claims description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 2
- UNAHYJYOSSSJHH-UHFFFAOYSA-N oryzalin Chemical compound CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(S(N)(=O)=O)C=C1[N+]([O-])=O UNAHYJYOSSSJHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 2
- ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N trifluralin Chemical compound CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 abstract description 15
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract description 15
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 abstract description 8
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000000306 component Substances 0.000 description 12
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 7
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 4
- 241001674939 Caulanthus Species 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000013411 Alpinia speciosa Nutrition 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- 244000207867 Pistia stratiotes Species 0.000 description 2
- 108020005120 Plant DNA Proteins 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 2
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 208000020584 Polyploidy Diseases 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000009402 cross-breeding Methods 0.000 description 1
- 230000002380 cytological effect Effects 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 1
- 239000003147 molecular marker Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000009400 out breeding Methods 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 210000005132 reproductive cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法,包括:1)选育具有孤雌生殖遗传特性的四倍体早代稳定系;2)选育携带显性遗传性状且具有孤雌遗传特性的八倍体油菜。3)甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系鉴定及选育:选择带显性性状的上述八倍体植株与质不育或核不育的纯合不育系单株测交,并对测交后代进行形态鉴定及育性鉴定。本发明方法诱导效率极高。通过本发明获得的油菜诱导系,在油菜新材料、新品种选育中有广泛的应用,能提高油菜新品系或新品种纯合的速度,提高育种效率,快速选育优良保持系、恢复系及常规油菜新品种。
Description
技术领域:
本发明与农业有关,特别与甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法有关。
背景技术:
甘蓝型油菜(Brassicanapus,四倍体)新品种选育,首先是选育新的自交系或遗传稳定的株系纯合系,在抗性、产量、品质等要求上满足生产需要,最后审定为新的油菜新品种(常规品种)。正常情况下通过常规的人工杂交选育一个常规油菜品种需要6—7代的时间,如果选育杂交品种,需要培育稳定的不育系、保持系、恢复系,油菜新品种选育时间更长,10—15年。常规油菜新品系选育是通过两个遗传背景不同的品系杂交形成F1代,F1代自交形成F2代,F2代再选择优良单株自交形成F3代,F3再选单株自交,一直到F6—F7代才能获得稳定的油菜新品系,以1年1代计算,所花时间大概在7—8年的时间,通过异地加代也需要4年左右的时间。
目前,在油菜中还未有诱导系的报道。所谓“诱导系”是指,用该植物作为父本用其花粉对同类植株授粉,能诱导同类植株(母本)产生相应的效应,如产生单倍体、纯合二倍体等。在植物中运用诱导系进行新品种选育最多的是玉米,但玉米中的诱导系也只是单倍体诱导系。最早出现的玉米单倍体诱导系为stock6,该诱导系只能诱导玉米产生单倍体,然后单倍体植株再进行人工染色体加倍形成纯合二倍体,且诱导效率较低,一般诱导效率在10%以下(以收获种子中获得单倍体数计算)。本发明所用方法能有效选育甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系,且该诱导系能直接诱导甘蓝型油菜产生纯合四倍体后代,无需进行人工染色体加倍来获得纯合系;且诱导效率高,最高可达100%,一般的诱导效率都在50%以上。诱导系诱导母体植株产生纯合四倍体的主要原理是:诱导系能诱导母体植株,大孢子生殖细胞(卵细胞)产生孤雌生殖效应,且卵细胞能进行染色体加倍,即卵细胞孤雌生殖产生的后代就为纯合的四倍体,产生该现象的机理目前尚不明确。
发明内容:
本发明的目的为了提供一种甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法。采用本发明方法获得甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系能诱导母体植株在F1代发生孤雌生殖,在F2代形成稳定的纯合四倍体,该方法能快速、有效,只需2代(1年或2年)获得稳定纯合系油菜,提高了油菜选育自交系或常规品种的周期。
本发明的目的是这样来实现的:
本发明甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法,该方法包括以下步骤:
1)选育具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系:
(1)将两个亲本材料杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍获得加倍后的F1代植株;
(2)加倍后的F1代植株进行自交或强制自交获得F2代,对F2代进行田间种植观察,并鉴定每个单株的育性,选择四倍体可育后代自交获得F3代,对F3代进行纯合度鉴定,通过形态、细胞学以及分子标记鉴定,对后代DNA进行聚合酶链反应扩增,电泳观察每个特异引物扩增下单株的DNA带型及条带数目,显示每个单株都是两个亲本的杂交后代,每个单株之间分子标记图谱一致,说明这些单株是纯合系———四倍体早代稳定系;
(3)获得的四倍体早代稳定系与至少10个常规纯合稳定系进行正反交,F1代、F2代鉴定早代稳定系的遗传特性,即是否有孤雌生殖特性;上述正反交,如有F1分离,F2代出现部分稳定株系,对应的早代稳定系是具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系;
2)选育携带显性遗传形状且具有孤雌遗传特性的八倍体油菜:
(1)具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系与具有显性性状油菜杂交(如显性矮杆、紫叶、花叶、黄叶等性状),得到杂交F1代种子。上述杂交F1种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍,得到加倍后的带显性性状的F1值株;
(2)对加倍的带显性性状的F1植株,通过显微观察或流式细胞仪进行染色体倍性鉴定,选择带显性性状的八倍体的植株,淘汰非正常加倍株、非整倍体植株、以及不带显性性状加倍植株;
3)甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系鉴定及选育:选择带显性性状的上述八倍体植株与质不育或核不育的纯合不育性单株测交,并对测交后代进行形态鉴定及育性鉴定:
(1)八倍体植株中的显性性状能去除测交后代中产生的杂交株,如果测交后代中出现显性性状植株、或非四倍体植株,说明该植株是八倍体植株和母本杂交产生的,去除该植株;
(2)上述单株测交后代如果出现全不育、为正常四倍体油菜、且不带显性性状,说明该测交后代对应的父本基因未进入测交后代中,显性八倍体植株为甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系。
上述的将两个亲本材料杂交F1代种子或具有孤雌生殖遗传特性的四倍体早代稳定系与具有显性性状四倍体油菜杂交得到的杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍的具体方法如下:
1)用纯度为75%酒精进行种子表面消毒25—40秒,用0.1%升汞消毒12—17分钟,然后用无菌水将种子表面的升汞冲洗干净,用无菌纸将种子表面的水分吸干,然后将种子接种在第一培养基上;
2)让种子在第一培养基上生根发芽,培养条件:温度23—250C,白天光照12—16小时,光照强度2000—3000勒克斯,夜晚暗培养8—12小时,待植株长到1—2片真叶时,从下胚轴处剪下植株继续在第二培养基上生长;
3)将剪下的植株继续插入第二培养基上继续培养,待有侧芽分化后,将侧芽及植株转入第三培养基中进行生根培养;
4)生根培养二周后,植株长出粗壮的根后,将植株在室温炼苗3—7天,取出植株将植株上的培养基用自来水冲洗干净,并在浸泡缓冲液中浸泡15—30分钟后移栽到温室中,温室温度160C—250C,相对湿度60—80%,能保证移栽成活率在95%以上;
上述的第一培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤0.5—1.5mg
染色体加倍诱导剂30—70mg
蔗糖20—30g
琼脂8—10g,
第一培养基的pH=5.8—6.0,
上述的第二培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤0.5—1mg
染色体加倍诱导剂20—40mg
蔗糖20—30g
琼脂8—10g,
第二培养基的pH=5.8—6.0,
上述的第三培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
α—萘乙酸0.03—0.5mg
染色体加倍诱导剂5—20mg
蔗糖20—30g
琼脂8—10g,
第三培养基的pH=5.8—6.0,
上述的浸泡缓冲液由以及下配比的组分组成:
水1L
易保或克露0.6—1.2g
α—萘乙酸0.5—1mg。
上述的染色体加倍诱导剂采用秋水仙素、氟乐灵、氨磺乐灵中的至少一种。
上述诱导系(八倍体植株)的基本原理是:诱导系具有孤雌生殖诱导基因,诱导系作父本时,诱导系染色体(或基因)没有与母体植株染色体融合,而是诱导母体植株(即卵细胞,二倍体)产生孤雌生殖效应,且母体植株卵细胞染色体自身加倍形成四倍体纯合系。
上述选育成功的纯合四倍体诱导系(显性八倍体植株),可以快速用于常规品种选育,杂交油菜亲本(恢复系、保持系)选育,同时可以快速培育DH系。可以在1年或2代的时间内获得上述材料,大大节约油菜的育种时间,提高育种效率。
本发明具有以下优点:
1、获得的诱导系诱导效率高,最高诱导效率可达100%。
2、诱导系作为父本与正常植株去雄杂交,结实率在10—20%,诱导产生的后代不需要人工染色体加倍,可直接产生纯合四倍体。
3、诱导系可诱导母本植株孤雌生殖,可在2代(1—2年)获得稳定纯合的四倍体油菜新材料或品种。
4、本发明可以用在油菜保持系、恢复系、DH群体构建以及常规油菜品种的选育上,可以在1年或2代的时间内获得稳定的油菜新品系或新品种。对于油菜品质育种、抗性育种、高油分育种、常规育种及杂交育种具有明显的优势,提高育种效率,降低育种成本和风险。
附图说明:
图1为甘蓝型油菜纯合体四倍体诱导系选育过程图。
图2为诱导系3380选育流程图。
图3为获得油菜早代稳定系的流程图。
图4为获得早代稳定系P3—2的流程图。
图5为P3—2四倍体油菜倍性鉴定图。
图6为P3—2流式细胞仪倍性鉴定图。
图7为3380流式细胞仪倍性鉴定图。
具体实施方式:
参见图1、图2,由本申请人获得的甘蓝型油菜四倍体早代稳定系P3—2,与20个纯合甘蓝型四倍体油菜正反交,3个正反交F1代出现分离,且这3个组合F2代出现稳定株系,说明P3—2具有孤雌生殖遗传特性。用P3—2与四倍体甘蓝型矮杆油菜D3—5正反交(矮杆为显性性状),然后将杂交F1代种子进行染色体加倍,加倍后代用流式细胞仪鉴定或根尖显微镜观察鉴定为显示矮杆八倍体植株,该植株定名为3380。
参见图3~图6,获得四倍体早代稳定系P3—2方法如下:
甘蓝型油菜F009(四倍体,染色体2n=38)与白菜型油菜YH(二倍体,雅安黄油菜,染色体2n=20)剥蕾进行人工去雄杂交获得F 1 代杂交种子。F1代杂交种子在培养基上用秋水仙素进行人工染色体加倍。对加倍后的F1代植株进行自交(或强制自交)获得F 2 代,对F2代进行田间种植观察、育性鉴定即通过醋酸洋红对花粉染色,判断花粉育性,出现三种情况(1、单倍体植株,花粉极少,且育性极低;2、多倍体植株完全不育,花器官发育受阻,不能正常的开花,无花粉;3、正常可育的植株,花粉量多,花粉育性95%以上)。对F 2 代正常可育单株进行自交获得F 3 代。对F 3 代进行纯合度鉴定,种植F 3 代单株株系,32%的可育株系单株植株整齐一致,开花结实正常。对整齐一致株系进行细胞学鉴定,染色体条数一致(38条),染色体形态未出现异常。SSR分子标记,通过DNA聚合酶链反应,电泳观察每个特异引物扩增下单株DNA带型,显示每个单株都是F009与YH的杂交后代,且每个单株DNA扩增条带数目及带型一致,可以判断这些株系为纯合系,即早代稳定系。将其中1个叶片较大、无裂叶、叶片着生紧凑、含油率55%的甘蓝型(染色体38条)油菜早代稳定系定名为P3—2。
本实施例中将F1代杂交种子在培养基上用秋水仙素进行人工染色体加倍的具体方法如下:
1)用纯度为75%酒精进行种子表面消毒25秒,用0.1%升汞消毒12分钟,然后用无菌水将种子表面的升汞冲洗干净,用无菌纸将种子表面的水分吸干,然后将种子接种在第一培养基(染色体加倍诱导培养基)上;
2)让种子在第一培养基上生根发芽,培养条件:温度250C,白天光照16小时,光照强度2000勒克斯,晚上暗培养8小时,待长到1—2片真叶时,将植株从下胚轴剪下继续在第二培养基上生长;
3)将剪下的植株继续插入第二培养基上继续培养,待有侧芽分化后,将侧芽及植株转入第三培养基(生根培养基)中进行生根培养;
4)生根培养二周后,植株长出粗壮的根后,将植株在室温炼苗3天后,取出植株将植株上的培养基冲洗干净,并在浸泡缓冲液中浸泡15分钟后移栽到温室中,温室温度250C,相对湿度60%,能保证移栽成活率在95%以上;
上述的第一培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤(6BA)0.5mg
秋水仙素30mg
蔗糖20g
琼脂8g。
第一培养基的pH=5.8—6.0。
MS培养基由Murashige和Skoog发明,简写为MS,其配方参见附表1。
上述的第二培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤(6BA)0.5mg
秋水仙素20mg
蔗糖30g
琼脂8g。
第二培养基的pH=5.8—6.0。
上述的第三培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
α—萘乙酸0.03mg
秋水仙素5mg
蔗糖20g
琼脂8g。
第三培养基的pH=5.8—6.0。
上述的浸泡缓冲液由以下配比的组分组成:
水1L
易保或克露0.6g
α—萘乙酸0.5mg。
参见图2、图7,获得矮杆显性八倍体油菜3380的方法如下:
P3—2与甘蓝型矮杆油菜D3—5(矮杆为显性性状)剥蕾进行人工去雄杂交获得F 1 代杂交种子。然后将杂交F1代种子在MS培养基上用秋水仙素进行人工染色体加倍。加倍后代用流式细胞仪鉴定倍性,倍性鉴定以P3—2为对照。
本实施例中将F1代杂交种子在培养基上用秋水仙素进行人工染色体加倍的具体方法如下:
1)用纯度为75%酒精进行种子表面消毒25秒,用0.1%升汞消毒12分钟,然后用无菌水将种子表面的升汞冲洗干净,用无菌纸将种子表面的水分吸干,然后将种子接种在第一培养基(染色体加倍诱导培养基)上;
2)让种子在第一培养基上生根发芽,培养条件:温度250C,白天光照16小时,光照强度2000勒克斯,晚上暗培养8小时,待长到1—2片真叶时,将植株从下胚轴剪下继续在第二培养基上生长;
3)将剪下的植株继续插入第二培养基上继续培养,待有侧芽分化后,将侧芽及植株转入第三培养基(生根培养基)中进行生根培养;
4)生根培养二周后,植株长出粗壮的根后,将植株在室温炼苗3天后,取出植株将植株上的培养基冲洗干净,并在浸泡缓冲液中浸泡15分钟后移栽到温室中,温室温度250C,相对湿度60%,能保证移栽成活率在95%以上;
上述的第一培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤(6BA)0.5mg
秋水仙素50mg
蔗糖20g
琼脂8g。
第一培养基的pH=5.8—6.0,
MS培养基由Murashige和Skoog发明,简写为MS,其配方参见附表1,
上述的第二培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤(6BA)0.5mg
秋水仙素30mg
蔗糖30g
琼脂8g。
第二培养基的pH=5.8—6.0。
上述的第三培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
α—萘乙酸0.03mg
秋水仙素20mg
蔗糖20g
琼脂8g
第三培养基的pH=5.8—6.0,
上述的浸泡缓冲液由以下配比的组分组成:
水1L
易保或克露0.6g
α—萘乙酸0.5mg。
参见图2,用3380作父本,与甘蓝型油菜细胞质不育系(0464A)测交,测交后代50株,全为高杆,且全为四倍体油菜,其中49株为全不育,1株半不育,且形态特征与0464A完全相同。同时用P3—2与矮杆油菜D3—5杂交F1(非加倍株)做父本与0464A测交作为对照验证,测交后代102株,出现矮杆62株、高杆40株、且育性分离较大,出现全可育73株、半不育20株、全不育9株。说明3380中的基因并未进入测交株,测交后代为0464A孤雌生殖而来,诱导率98%。用3380做父本与甘蓝型油菜3954去雄聚合杂交(3954为F1,由中双11与CAX杂交而来),聚合杂交后代F1分离,每个F1自交,收获F1自交株45个。种植F2代株系45个,出现稳定株系45个,稳定株系出现比列100%,诱导率100%。
用3380做父本与甘蓝型油菜3968去雄聚合杂交(3968为F1,由中双11与1365杂交而来),聚合杂交后代F1分离,每个F1自交,收获F1自交株52个。种植F2代株系52个,出现稳定株系28个,稳定株系出现比例53.85%,诱导率53.85%。
同样用3380做父本与甘蓝型油菜中双11(常规品种,纯合系)去雄杂交,获得杂交F1植株70株,70株F1形态与中双11完全相同,且每个单株自交后F2代未发生分离,为稳定株系,与中双11形态也完全相同,说明F1代就为纯系。即3380与中双11杂交过程,诱导中双11发生了孤雌生殖,所产生的F1为孤雌生殖自交,是纯合系,因此F1稳定、F2也稳定,且与中双11形态完全相同,该诱导率100%。
最终,显性矮杆八倍体植株3380确定为甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系。
附表1MS培养基成分配方
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
Claims (3)
1.甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法,该方法包括以下步骤:
1)选育具有孤雌生殖遗传特性的四倍体早代稳定系:
(1)将两个亲本材料杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍获得加倍后的F1代植株;
(2)加倍后的F1代植株进行自交获得F2代,对F2代进行田间种植观察,并鉴定每个单株的育性,选择四倍体可育后代自交获得F3代,对F3代进行纯合度鉴定,通过形态、细胞学以及分子标记鉴定,对后代DNA进行聚合酶链反应扩增,电泳观察每个特异引物扩增下单株的DNA带型及条带数目,显示每个单株都是两个亲本的杂交后代,每个单株之间分子标记图谱一致,说明这些单株是纯合系——四倍体早代稳定系;
(3)获得的四倍体早代稳定系与至少10个四倍体常规纯合稳定系进行正反交,F1代、F2代鉴定早代稳定系的遗传特性,即是否有孤雌生殖特性;上述正反交,如有F1分离,F2代出现部分稳定株系,对应的早代稳定系是具有孤雌生殖遗传特性的四倍体早代稳定系;
2)选育携带显性遗传性状且具有孤雌遗传特性的八倍体油菜:
(1)具有孤雌生殖遗传特性的四倍体早代稳定系与具有显性性状四倍体油菜杂交,如显性矮杆、紫叶、花叶、黄叶性状,得到杂交F1代种子;该杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍,得到加倍后的带显性性状的F1植株;
(2)对加倍的带显性性状的F1植株,通过显微观察或流式细胞仪进行染色体倍性鉴定,选择带显性性状的八倍体的植株,淘汰非正常加倍株、非整倍体植株、以及不带显性性状加倍植株;
3)甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系鉴定及选育:选择带显性性状的上述八倍体植株与质不育或核不育的纯合不育系单株测交,并对测交后代进行形态鉴定及育性鉴定:
(1)八倍体植株中的显性性状能去除测交后代中产生的杂交株,如果测交后代中出现显性性状植株、或非四倍体植株,说明该植株是八倍体植株和母本杂交产生的,去除该植株;
(2)上述单株测交后代如果出现全不育、为正常四倍体油菜、且不带显性性状,说明该测交后代对应的父本基因未进入测交后代中,显性八倍体植株为甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系。
2.如权利要求1所述的甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法,其特征在于将两个亲本材料杂交F1代种子或具有孤雌生殖遗传特性的早代稳定系与具有显性性状油菜杂交得到的杂交F1代种子在培养基上用染色体加倍诱导剂进行人工染色体加倍的具体方法如下:
1)用纯度为75%酒精进行种子表面消毒25—40秒,用0.1%升汞消毒12—17分钟,然后用无菌水将种子表面的升汞冲洗干净,用无菌纸将种子表面的水分吸干,然后将种子接种在第一培养基上;
2)让种子在第一培养基上生根发芽,培养条件:温度23—25℃,白天光照12—16小时,光照强度2000—3000勒克斯,夜晚暗培养8—12小时,待植株长到1—2片真叶时,从下胚轴处剪下植株继续在第二培养基上生长;
3)将剪下的植株继续插入第二培养基上继续培养,待有侧芽分化后,将侧芽及植株转入第三培养基中进行生根培养;
4)生根培养二周后,植株长出粗壮的根后,将植株在室温炼苗3—7天,取出植株将植株上的培养基用自来水冲洗干净,并在浸泡缓冲液中浸泡15—30分钟后移栽到温室中,温室温度16℃—25℃,相对湿度60—80%,能保证移栽成活率在95%以上;
上述的第一培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤0.5—1.5mg
染色体加倍诱导剂30—70mg
蔗糖20—30g
琼脂8—10g,
第一培养基的pH=5.8—6.0,
上述的第二培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
6—苄基腺嘌呤0.5—1mg
染色体加倍诱导剂20—40mg
蔗糖20—30g
琼脂8—10g,
第二培养基的pH=5.8—6.0,
上述的第三培养基由以下配比的组分组成:
MS培养基1L
α—萘乙酸0.03—0.5mg
染色体加倍诱导剂5—20mg
蔗糖20—30g
琼脂8—10g,
第三培养基的pH=5.8—6.0,
上述的浸泡缓冲液由以下配比的组分组成:
水1L
易保或克露0.6—1.2g
α—萘乙酸0.5—1mg。
3.如权利要求1或2所述的甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法,其特征在于染色体加倍诱导剂采用秋水仙素、氟乐灵、氨磺乐灵中的至少一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410151678.XA CN103858753B (zh) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | 甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410151678.XA CN103858753B (zh) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | 甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103858753A CN103858753A (zh) | 2014-06-18 |
CN103858753B true CN103858753B (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=50898220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410151678.XA Expired - Fee Related CN103858753B (zh) | 2014-04-16 | 2014-04-16 | 甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103858753B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106035067B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-05-25 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系选育十字花科蔬菜材料及品种的方法 |
CN106035068B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-05-25 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系选育芥菜型油菜品种及材料的方法 |
CN106069720B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-06-08 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜品种及材料的方法 |
CN106035066B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-09-28 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系选育油菜种间及远缘杂交材料的方法 |
CN106069721B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-06-08 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜品种及材料的方法 |
CN106069718B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-06-08 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜细胞质不育系的方法 |
CN106069719B (zh) * | 2016-06-23 | 2018-06-08 | 成都市农林科学院 | 油菜双单倍体诱导系规模化创造油菜遗传稳定群体的方法 |
CN106613927A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-05-10 | 湖南大学 | 一种甘蓝型油菜矮杆材料在油菜育种中的应用 |
CN111742840A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-09 | 扬州大学 | 一种黑菜四倍体诱变育种的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1202199A (zh) * | 1995-09-22 | 1998-12-16 | 美国政府农业部 | 无融合生殖玉米 |
CN101044838A (zh) * | 2007-04-30 | 2007-10-03 | 中国农业科学院油料作物研究所 | 油菜异源细胞质雄性不育系选育的方法 |
CN102428869A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-05-02 | 成都市农林科学院 | 获得油菜早代稳定系的方法 |
-
2014
- 2014-04-16 CN CN201410151678.XA patent/CN103858753B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1202199A (zh) * | 1995-09-22 | 1998-12-16 | 美国政府农业部 | 无融合生殖玉米 |
CN101044838A (zh) * | 2007-04-30 | 2007-10-03 | 中国农业科学院油料作物研究所 | 油菜异源细胞质雄性不育系选育的方法 |
CN102428869A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-05-02 | 成都市农林科学院 | 获得油菜早代稳定系的方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
人工诱发油菜孤雌生殖单倍体的研究;四川大学生物系植物遗传组;《遗传学报》;19761231;第3卷(第4期);第293-299页 * |
孤雌生殖法选系培育杂交油菜的研究;罗鹏等;《遗传》;19861231;第8卷(第2期);6-8 * |
玉米高频率孤雌生殖单倍体诱导系的选育与鉴定;刘志增等;《作物学报》;20000930;第26卷(第5期);570-574 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103858753A (zh) | 2014-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103858753B (zh) | 甘蓝型油菜纯合四倍体诱导系的选育方法 | |
CN106069720B (zh) | 油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜品种及材料的方法 | |
CN106035067B (zh) | 油菜双单倍体诱导系选育十字花科蔬菜材料及品种的方法 | |
CN106035066B (zh) | 油菜双单倍体诱导系选育油菜种间及远缘杂交材料的方法 | |
CN106069718B (zh) | 油菜双单倍体诱导系选育甘蓝型油菜细胞质不育系的方法 | |
CN110100723B (zh) | 一种快周期甘蓝型油菜的杂交选育方法及其应用 | |
CN106069719B (zh) | 油菜双单倍体诱导系规模化创造油菜遗传稳定群体的方法 | |
CN102428869B (zh) | 获得油菜早代稳定系的方法 | |
CN109349099A (zh) | 甘蓝油菜隐性核不育系近、远缘杂交选育油菜的选育方法 | |
CN104221861B (zh) | 一种利用幼胚拯救实现小豆和饭豆远缘杂交的方法 | |
CN106035068B (zh) | 油菜双单倍体诱导系选育芥菜型油菜品种及材料的方法 | |
CN104221844A (zh) | 低温敏二系雄性不育系核心种子的培育方法 | |
CN101124886B (zh) | 利用棉花雄性不育系和恢复系进行宿根再生的杂交制种方法 | |
CN104221849A (zh) | 一种控制甘蓝型油菜隐性上位互作核不育杂交种纯度的育种方法 | |
CN106069721B (zh) | 油菜双单倍体诱导系选育白菜型油菜品种及材料的方法 | |
CN110692511A (zh) | 依据基因组大小改良十字花科作物性状的方法 | |
Al-Ashkar | Genetic contribution of parental genotypes on anther culture response of bread wheat F1 hybrids | |
CN104839015B (zh) | 玉米质‑核互作雄性不育转基因受体的培育方法及该受体在遗传转化和后代扩繁中的应用 | |
CN111528100B (zh) | 一种获得青花菜与甘蓝型油菜远缘杂交后代的方法 | |
Bingham | Medicago arborea project at University of Wisconsin, Madison | |
CN105104186A (zh) | 一种利用幼胚挽救技术获得芝麻野生种和栽培种远缘杂交后代的方法 | |
CN111512959A (zh) | 一种可早期鉴定种子纯度的杂交油菜育种方法 | |
CN103340145B (zh) | 一种利用玉米单倍体育种进行一步成系的方法 | |
CN105432459A (zh) | 一种低温敏二系雄性不育系核心种子的培育方法 | |
KR20110055858A (ko) | 고추의 일대잡종 채종능률 향상을 위한 이중 유전자적 웅성불임 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151125 |