CN104813927A - 一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，属于植物育种技术领域。以非洲红茄Solanum aethiopicum group Aculeatum与‘七叶茄’种间杂交F1（可育、抗枯萎病）为母本，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行杂交，从杂交后代中选择抗枯萎病的可育株，以‘苏崎4号’为父本连续回交4代后，选择抗枯萎病的可育株进行花药培养，经过对育性、枯萎病抗性和园艺性状的观察鉴定，选育出雄性不育恢复系‘ER1’。雄性不育恢复系‘ER1’始花节位10-11，果皮黑紫色，果实棒形，平均纵径35cm，平均横径4.5cm，抗枯萎病，可作为选育茄子杂交品种的父本。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，属于植物育种技术领域，专用于抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育。
背景技术
茄子（Solanum melongena）是我国一种重要的蔬菜作物。茄子枯萎病是由尖孢镰刀菌引起的一种重要土传性病害。近年来，此病害的发生和危害愈加严重，并成为茄子设施栽培的重要病害，生产上对抗枯萎病茄子品种的需求非常迫切。
胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)在高等植物中广泛存在，在植物杂种优势利用方面具有重要的作用。在自花授粉作物的杂交品种种子生产中，利用雄性不育系不但可以节省人工去雄成本，提高种子的纯度，而且对于防止亲本流失、保护知识产权具有重要的作用。而雄性不育恢复系的获得，直接影响着雄性不育系在杂种优势利用上的价值。
研究表明，远缘杂交是创制雄性不育系和恢复系的有效手段。前期，我们在向栽培茄中导入非洲红茄抗枯萎病基因的种间杂交后代群体中发现了雄性不育株和可育株，进一步以抗枯萎病的可育株型和优良紫长茄进行回交，以期选育出抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系，为茄子新品种选育奠定基础。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于克服目前茄子杂交种子生产中需人工去雄以及现有品种对枯萎病抗性弱的不足，给出一种茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法。通过这种方法选育的雄性不育恢复系可与雄性不育系配套使用，且具有抗枯萎病的优良特性，可用作选育茄子杂交品种的父本。
技术方案
本发明给出的雄性不育恢复系选育方法是枯萎病抗性和优良园艺性状的杂交聚合、回交改良及其后代的选择。
一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，包括：以非洲红茄(Solanum aethiopicum group Aculeatum)与‘七叶茄’种间杂交获得的F1进行育性、枯萎病抗性的鉴定,选择可育、抗枯萎病的F1为母本，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行杂交，对杂交后代进行育性、枯萎病抗性的鉴定，筛选获得抗枯萎病可育株。
再对所筛选获得的抗枯萎病可育株，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行回交，对每一回交世代群体进行育性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定，经4代回交筛选园艺性状与紫长茄‘苏崎4号’相近的可育株，进行花药培养后，筛选获得基因型纯合的抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系。
所述的一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于，对后代群体进行育性、枯萎病抗性的具体方法如下：
育性鉴定：目测有花粉且自交果实中有种子的植株判定为可育；
枯萎病抗性鉴定：采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×107个孢子/ml枯萎病病原菌，枯萎病菌株为FW007，于接种30天后，调查茄苗发病情况，选择病情为1~2级的抗病单株即为抗枯萎病单株;病情分级标准为：1级，无症状；2级，1~2片子叶脱落；3级，叶片黄化；4级，症状明显，萎蔫严重；5级，接近死亡。
所述与紫长茄‘苏崎4号’相近的园艺性状指的是，花紫色，果皮黑紫色，果实棒形，纵径30-40cm，横径4.0-5.0cm的植株。
花药培养：选取单核靠边期的花蕾，经70%酒精消毒后，接种于MS+2，4-D 0.2mg/L+KT 1mg/L+3%蔗糖+7g/L琼脂，pH值5.8的愈伤培养基上，经36度高温热激处理6天后，放置在25-28度，光照强度1500-2000lx，光照12-16h/d下培养。视培养情况，每隔20天转接一次，至出现愈伤组织后转移至分化培养基MS+NAA 0.1mg/L+6-BA 2.0mg/L+2%蔗糖+5g/L 琼脂，pH值5.8上培养，条件为光照强度1500-2000lx，光照12-16h/d，温度25-28度。当愈伤组织上分化出的芽苗长到1-3厘米时，切下无根小苗，转接到生根培养基1/2MS+IBA 0.2mg/L+5g/L琼脂+3%蔗糖，pH值5.8上培养，培养条件为光照强度1500-2000lx，光照12-16h/d，温度25-28度。待不定根长出后，驯化至田间观察。
有益效果
与已有技术相比，本发明通过杂交、回交聚合了雄性不育恢复性、枯萎病抗性和优良园艺性状，其有益效果是：雄性不育恢复系可与雄性不育系配套使用，且具有抗枯萎病及优良的园艺性状，可用作选育茄子杂交品种的父本。
本发明是以（非洲红茄×七叶茄）种间杂交F1（这是不分离的）抗枯萎病可育的单株做母本。F1与‘苏崎4号’回交后，后代群体会发生分离，所以进行育性、枯萎病抗性的鉴定。另外，通过花药培养，获得了基因型纯合的植株。对获得的基因型纯合的植株再进行育性、枯萎病抗性及园艺性状的鉴定后得到抗枯萎病茄子胞质育性不育恢复系，其园艺性状与‘苏崎4号’相近，果实棒形，果皮紫黑色，着色均匀，光泽度强，坐果性好，命名为“ER1”。“ER1”的特征特性：始花节位10~11节，果实棒形，平均纵径35cm，平均横径4.5cm，商品果皮黑紫色，抗枯萎病2级。
附图说明
图1非洲红茄植株
图2 七叶茄植株
图3 苏崎4号植株
图4 ER1植株
图5 选育流程图。
具体实施方式
1、植物材料及来源
（非洲红茄×七叶茄）F1：种间杂交后代。
非洲红茄S. aethiopicum group Aculeatum（Centre for Genetic Resource, theNetherlands）为分布于非洲的茄子近缘种，是本发明中胞质雄性不育基因和抗枯萎病基因的供体；花白色，果实扁圆形，嫩果果皮淡绿色，老熟果果皮桔红色，平均纵径4 cm，横径5cm。
‘七叶茄’（中国国家蔬菜种质资源中期库）是由北京地方品种；花紫色，果实扁圆形，商品果果皮紫色，平均纵径10 cm，横径15cm。
‘苏崎4号’为江苏省农业科学院育成的紫长茄品种。花紫色，果实棒形，商品果果皮紫色，平均纵径32 cm，横径4.5cm。
2、目标性状的杂交聚合与鉴定
以(非洲红茄×七叶茄)种间杂交获得的F1，对获得的F1进行育性、枯萎病抗性鉴定,筛选抗枯萎病可育的F1单株。
以(非洲红茄×七叶茄)种间杂交获得的抗枯萎病可育的单株做母本，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行杂交，对杂交后代进行鉴定筛选获得抗枯萎病的可育株。对以上获得的抗枯萎病可育株，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行连续4代的回交，每一回交世代群体进行育性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定。
育性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定的方法如下：
育性鉴定：(非洲红茄×七叶茄)种间杂交获得的F1和每一回交世代群体的花器构造和开花习性进行田间观察，并进行自交留种，选择有花粉且自交果实中有成熟种子的植株。
枯萎病抗性鉴定：参考Mutlu等，Development of SRAP,SRAP-RGA,RAPD and SCAR markers linked with a Fusarium wilt resistance gene in eggplant，Theor Appl Genet, 2008, 117: 1303-1312的方法，采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×107个孢子/ml枯萎病病原菌，枯萎病菌株为FW007（周晓慧等，引起茄子黄化萎蔫病原菌的分离与鉴定，江苏农业科学，2012，40（12）：127-129）于接种30天后，调查茄苗发病情况，参考Cappelli等，Source of resistance among Solanum spp. to an Italian isolate of Fusariumoxysporum f. sp. melongenae，Eucarpia Meeting on genetics and breeding of Capsicum & Eggplant. IX，1995，221~224的病级标准，选择病情为1~2级的抗病单株为抗枯萎病单株。病情分级标准为：1级，无症状；2级，1~2片子叶脱落；3级，叶片黄化；4级，症状明显，萎蔫严重；5级，接近死亡。
园艺性状的鉴定：对每一回交世代群体选择与‘苏崎4号’园艺性状相近的株，花紫色，果实棒形，商品果果皮紫色，纵径35-40cm，横径4.0-4.5cm。
3、“ER1”的选育
随着回交代数的增加，抗枯萎病可育株的主要园艺性状接近于‘苏崎4号’。回交4代后，对抗枯萎病可育株进行花药培养（参考Khatun等，Regeneration of eggplant through anther culture, Pakistan Journal of Biological Sciences, 2006, 9: 48-53），以获得基因型纯合的单株。具体方法为：选取单核靠边期的花蕾，经70%酒精消毒后，接种于MS+0.2mg/L 2，4-D + 1mg/L KT +3%蔗糖+7g/L琼脂，pH值5.8的愈伤培养基上，经36度高温热激处理6天后，放置在25-28度，光照强度1500-2000lx，光照12-16h/d下培养。视培养情况，每隔20天转接一次，至出现愈伤组织后转移至分化培养基MS+0.1mg/L NAA +2.0mg/L 6-BA +2%蔗糖+5g/L 琼脂，pH值5.8上培养，条件为光照强度1500-2000lx，光照12-16h/d，温度25-28度。当愈伤组织上分化出的芽苗长到1-3厘米时，切下无根小苗，转接到生根培养基1/2MS+0.2mg/L IBA +5g/L琼脂+3%蔗糖，pH值5.8上培养，培养条件为光照强度1500-2000lx，光照12-16h/d，温度25-28度。待不定根长出后，驯化至田间观察。
再生植株经染色体数鉴定，具体方法为：把装有幼嫩根尖的离心管放入4度冰箱中预处理12小时后，用卡诺固定液固定12小时，然后转入70%酒精，于4度冰箱中保存备用。经卡诺固定液固定好的根尖，用蒸馏水洗涤后，转入1N盐酸中于60度下处理5-10分钟后，经卡宝品红染色后置于显微镜下观察记数，鉴定得到基因型纯合的株系（染色体数2n=24）。
对获得的基因型纯合的植株再进行育性、枯萎病抗性及园艺性状的鉴定后得到抗枯萎病茄子胞质育性不育恢复系，其园艺性状与‘苏崎4号’相近，果实棒形，果皮紫黑色，着色均匀，光泽度强，坐果性好，命名为“ER1”。
“ER1”的特征特性：始花节位10~11节，果实棒形，平均纵径35cm，平均横径4.5cm，商品果皮黑紫色，抗枯萎病2级。
Claims (5)
1.一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，包括：以非洲红茄(Solanum aethiopicum group Aculeatum)与‘七叶茄’种间杂交获得的F1进行育性、枯萎病抗性的鉴定,选择可育、抗枯萎病的F1为母本，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行杂交，对杂交后代进行育性、枯萎病抗性的鉴定，筛选获得抗枯萎病可育株。
2.根据权利要求1所述的一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于，对权利要求１筛选获得的抗枯萎病可育株，以紫长茄‘苏崎4号’为父本进行回交，对每一回交世代群体进行育性、枯萎病抗性和园艺性状的鉴定，经4代回交筛选园艺性状与紫长茄‘苏崎4号’相近的可育株，进行花药培养后，筛选获得基因型纯合的抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于，对后代群体进行育性、枯萎病抗性的具体方法如下：
育性鉴定：目测有花粉且自交果实中有种子的植株判定为可育；
枯萎病抗性鉴定：采用灌根接种法于苗期接种浓度为1×107个孢子/ml枯萎病病原菌，枯萎病菌株为FW007，于接种30天后，调查茄苗发病情况，选择病情为1~2级的抗病单株即为抗枯萎病单株;病情分级标准为：1级，无症状；2级，1~2片子叶脱落；3级，叶片黄化；4级，症状明显，萎蔫严重；5级，接近死亡。
4.根据权利要求2所述的一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于，所述与紫长茄‘苏崎4号’相近的园艺性状指的是，花紫色，果皮黑紫色，果实棒形，纵径30-40cm，横径4.0-5.0cm的植株。
5.根据权利要求3所述的一种抗枯萎病茄子胞质雄性不育恢复系的选育方法，其特征在于，所述与紫长茄‘苏崎4号’相近的园艺性状指的是，花紫色，果皮黑紫色，果实棒形，纵径30-40cm，横径4.0-5.0cm的植株。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110338055A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-10-18 | 扬州大学 | 一种茄子抗枯萎病快速鉴定方法 |
| CN112931191A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-11 | 重庆市农业科学院 | 一种抗青枯病雄性不育茄子砧木的选育方法 |
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Non-Patent Citations (5)
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