CN106577266A - 一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法 - Google Patents

一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，挑选一个具有代表性，综合性状出色的杂交种的母体作为亲本1，将S1中得到的抗菌核病资源材料为亲本2，S1中得到的抗倒伏资源材料为亲本3，将亲本1分别与亲本2、亲本3进行杂交得到各自的F1代，将F1代自交，得到两个F2群体，最后一代进行自交纯化，得到两个改良系，然后将两个改良系进行杂交，自交纯化，得到抗菌核病和抗倒伏双性状改良的母本。本发明提高了油菜的抗菌核病和抗倒伏能力，同时提高了油菜育种的成活率，缩短育种周期。

Description

一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法
技术领域
本发明属于油菜育种技术领域，具体涉及一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法。
背景技术
油菜原产我国，其茎颜色深绿，帮如白菜，属十字花科白菜变种，花朵为黄色。农艺学上将植物中种子含油的多个物种统称油菜。目前油菜主要栽培（品种）类型为：白菜型油菜，芥菜型油菜，甘蓝型油菜。主要分布在安徽、河南、四川等地。油菜营养丰富，其中维生素C含量很高。油菜一般生长在气候相对湿润的地方，譬如中国的南方。油菜也有许多用处，比如油菜花在含苞未放的时候可以食用；油菜花盛开时也是一道亮丽的风景线（中国陕西的汉中市就有一片油菜花观赏旅游区）；花朵凋谢后，油菜籽可以榨油。
冬油菜在长江流域栽培面积居高不下，是该区域冬季种植的首选作物。随着油菜杂交种和机械化种植技术中的推广，油菜单产日益提高。油菜籽后加工产品的拉动，使行业对适宜机械化生产的油菜新品种需求越来越大，而抗倒伏，菌核病等一些传统育种无法解决难题，阻碍了适宜机械化生产的油菜品种的进一步提升。基因组学的发展和分子育种技术的成熟，使得油菜抗病，抗逆育种出现了新的曙光。
发明内容
本发明的目的在于提供一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，具体包括以下步骤：
S1、收集抗菌核病和抗倒伏的油菜种制作资源材料，作为基因定位材料和育种的供体材料；
S2、挑选一个具有代表性，综合性状出色的杂交种的母体作为亲本1，将S1中得到的抗菌核病资源材料为亲本2，S1中得到的抗倒伏资源材料为亲本3，将亲本1分别与亲本2、亲本3进行杂交得到各自的F1代，将F1代自交，得到两个F2群体；
S3、将S2中的亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2在菌核病高发区进行种植，种植深度为6-8cm，待F2植株生长高度为5-10cm后，每隔3-5天调查一次F2群体的菌核病抗性，挑选极端抗性和极端不抗性的单株，收集种子；同理，将S2中的亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2进行种植，种植深度为6-8cm，待F2植株生长高度为5-10cm后，每隔3-5天调查一次F2群体的抗倒伏性，在抗倒伏性分离较好的实验点，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株，烘干处理使内部水分含量为8％-10％，收集种子；
S4、利用新一代基于测量基因分型技术，对S3中得到的两个分离的F2群体各个单株进行基因分型测序，识别每一个单株基因型，结合2个群体各自单株的表型，进行基因定位；
S5、基于基因定位结果，从两个分离的F2群体中，分别选取合适背景，且带有目的基因的单株，与S2中的亲本1进行回交，连续回交三代，每一代均利用基因分型测序来筛选目的基因，最后一代进行自交纯化，得到两个改良系，然后将两个改良系进行杂交，自交纯化，得到抗菌核病和抗倒伏双性状改良的母本。
优选的，在S2中，先对亲本1、亲本2和亲本3进行杂交前的预处理，将亲本1、亲本2和亲本3浸泡在20-30℃的温水中，待种子膨胀后，在种子上方铺垫2-4层湿纱布，以保证发芽的时所需要的水分。
优选的，在S3中，将种子放置在烘干机内部，控制烘干温度为30-35℃，并保持40-50min的烘干时间。
优选的，在S3中，亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2000-3000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株200-300株。
优选的，在S3中，亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2000-3000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株200-300株。
本发明的技术效果和优点：通过高效的基因分型和表型鉴定技术，大规模开发分子标记并构建高密度的遗传连锁图谱，精细定位重要形状基因，进而利用全基因组分子，标记指导育种过程，实现优良性状基因的精确导入和高效聚合，快速培育出集多个优良形状于一体的超级新品种，同时具有抗倒伏和抗菌核病的能力，同时在种植前进过浸泡预处理，能够提高油菜育种后的成活率，缩短育种周期。本发明提高了油菜的抗菌核病和抗倒伏能力，同时提高了油菜育种的成活率，缩短育种周期。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，具体包括以下步骤：
S1、收集抗菌核病和抗倒伏的油菜种制作资源材料，作为基因定位材料和育种的供体材料；
S2、挑选一个具有代表性，综合性状出色的杂交种的母体作为亲本1，将S1中得到的抗菌核病资源材料为亲本2，S1中得到的抗倒伏资源材料为亲本3，先对亲本1、亲本2和亲本3进行杂交前的预处理，将亲本1、亲本2和亲本3浸泡在20℃的温水中，待种子膨胀后，在种子上方铺垫2层湿纱布，以保证发芽的时所需要的水分，将亲本1分别与亲本2、亲本3进行杂交得到各自的F1代，将F1代自交，得到两个F2群体；
S3、将S2中的亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2在菌核病高发区进行种植，种植深度为6cm，待F2植株生长高度为5cm后，每隔3天调查一次F2群体的菌核病抗性，挑选极端抗性和极端不抗性的单株，亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株200株；同理，将S2中的亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2进行种植，种植深度为6cm，待F2植株生长高度为5cm后，每隔3天调查一次F2群体的抗倒伏性，在抗倒伏性分离较好的实验点，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株，亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株200株，将种子放置在烘干机内部，控制烘干温度为30℃，并保持40min的烘干时间，烘干处理使内部水分含量为10％，收集种子；
S4、利用新一代基于测量基因分型技术，对S3中得到的两个分离的F2群体各个单株进行基因分型测序，识别每一个单株基因型，结合2个群体各自单株的表型，进行基因定位；
S5、基于基因定位结果，从两个分离的F2群体中，分别选取合适背景，且带有目的基因的单株，与S2中的亲本1进行回交，连续回交三代，每一代均利用基因分型测序来筛选目的基因，最后一代进行自交纯化，得到两个改良系，然后将两个改良系进行杂交，自交纯化，得到抗菌核病和抗倒伏双性状改良的母本。
实施例2
一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，具体包括以下步骤：
S1、收集抗菌核病和抗倒伏的油菜种制作资源材料，作为基因定位材料和育种的供体材料；
S2、挑选一个具有代表性，综合性状出色的杂交种的母体作为亲本1，将S1中得到的抗菌核病资源材料为亲本2，S1中得到的抗倒伏资源材料为亲本3，先对亲本1、亲本2和亲本3进行杂交前的预处理，将亲本1、亲本2和亲本3浸泡在30℃的温水中，待种子膨胀后，在种子上方铺垫4层湿纱布，以保证发芽的时所需要的水分，将亲本1分别与亲本2、亲本3进行杂交得到各自的F1代，将F1代自交，得到两个F2群体；
S3、将S2中的亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2在菌核病高发区进行种植，种植深度为8cm，待F2植株生长高度为10cm后，每隔5天调查一次F2群体的菌核病抗性，挑选极端抗性和极端不抗性的单株，亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选3000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株300株；同理，将S2中的亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2进行种植，种植深度为8cm，待F2植株生长高度为10cm后，每隔5天调查一次F2群体的抗倒伏性，在抗倒伏性分离较好的实验点，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株，亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选3000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株300株，将种子放置在烘干机内部，控制烘干温度为35℃，并保持50min的烘干时间，烘干处理使内部水分含量为8％，收集种子；
S4、利用新一代基于测量基因分型技术，对S3中得到的两个分离的F2群体各个单株进行基因分型测序，识别每一个单株基因型，结合2个群体各自单株的表型，进行基因定位；
S5、基于基因定位结果，从两个分离的F2群体中，分别选取合适背景，且带有目的基因的单株，与S2中的亲本1进行回交，连续回交三代，每一代均利用基因分型测序来筛选目的基因，最后一代进行自交纯化，得到两个改良系，然后将两个改良系进行杂交，自交纯化，得到抗菌核病和抗倒伏双性状改良的母本。
实施例3
一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，具体包括以下步骤：
S1、收集抗菌核病和抗倒伏的油菜种制作资源材料，作为基因定位材料和育种的供体材料；
S2、挑选一个具有代表性，综合性状出色的杂交种的母体作为亲本1，将S1中得到的抗菌核病资源材料为亲本2，S1中得到的抗倒伏资源材料为亲本3，先对亲本1、亲本2和亲本3进行杂交前的预处理，将亲本1、亲本2和亲本3浸泡在25℃的温水中，待种子膨胀后，在种子上方铺垫3层湿纱布，以保证发芽的时所需要的水分，将亲本1分别与亲本2、亲本3进行杂交得到各自的F1代，将F1代自交，得到两个F2群体；
S3、将S2中的亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2在菌核病高发区进行种植，种植深度为7cm，待F2植株生长高度为8cm后，每隔4天调查一次F2群体的菌核病抗性，挑选极端抗性和极端不抗性的单株，亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2500株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株250株；同理，将S2中的亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2进行种植，种植深度为7cm，待F2植株生长高度为8cm后，每隔4天调查一次F2群体的抗倒伏性，在抗倒伏性分离较好的实验点，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株，亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2500株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株250株，将种子放置在烘干机内部，控制烘干温度为33℃，并保持45min的烘干时间，烘干处理使内部水分含量为9％，收集种子；
S4、利用新一代基于测量基因分型技术，对S3中得到的两个分离的F2群体各个单株进行基因分型测序，识别每一个单株基因型，结合2个群体各自单株的表型，进行基因定位；
S5、基于基因定位结果，从两个分离的F2群体中，分别选取合适背景，且带有目的基因的单株，与S2中的亲本1进行回交，连续回交三代，每一代均利用基因分型测序来筛选目的基因，最后一代进行自交纯化，得到两个改良系，然后将两个改良系进行杂交，自交纯化，得到抗菌核病和抗倒伏双性状改良的母本。
本发明的技术效果和优点：通过高效的基因分型和表型鉴定技术，大规模开发分子标记并构建高密度的遗传连锁图谱，精细定位重要形状基因，进而利用全基因组分子，标记指导育种过程，实现优良性状基因的精确导入和高效聚合，快速培育出集多个优良形状于一体的超级新品种，同时具有抗倒伏和抗菌核病的能力，同时在种植前进过浸泡预处理，能够提高油菜育种后的成活率，缩短育种周期。本发明提高了油菜的抗菌核病和抗倒伏能力，同时提高了油菜育种的成活率，缩短育种周期。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、收集抗菌核病和抗倒伏的油菜种制作资源材料，作为基因定位材料和育种的供体材料；
S2、挑选一个具有代表性，综合性状出色的杂交种的母体作为亲本1，将S1中得到的抗菌核病资源材料为亲本2，S1中得到的抗倒伏资源材料为亲本3，将亲本1分别与亲本2、亲本3进行杂交得到各自的F1代，将F1代自交，得到两个F2群体；
S3、将S2中的亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2在菌核病高发区进行种植，种植深度为6-8cm，待F2植株生长高度为5-10cm后，每隔3-5天调查一次F2群体的菌核病抗性，挑选极端抗性和极端不抗性的单株，收集种植；同理，将S2中的亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2进行种植，种植深度为6-8cm，待F2植株生长高度为5-10cm后，每隔3-5天调查一次F2群体的抗倒伏性，在抗倒伏性分离较好的实验点，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株，烘干处理使内部水分含量为8％-10％，收集种子；
S4、利用新一代基于测量基因分型技术，对S3中得到的两个分离的F2群体各个单株进行基因分型测序，识别每一个单株基因型，结合2个群体各自单株的表型，进行基因定位；
S5、基于基因定位结果，从两个分离的F2群体中，分别选取合适背景，且带有目的基因的单株，与S2中的亲本1进行回交，连续回交三代，每一代均利用基因分型测序来筛选目的基因，最后一代进行自交纯化，得到两个改良系，然后将两个改良系进行杂交，自交纯化，得到抗菌核病和抗倒伏双性状改良的母本。
2.根据权利要求1所述的一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，其特征在于：在S2中，先对亲本1、亲本2和亲本3进行杂交前的预处理，将亲本1、亲本2和亲本3浸泡在20-30℃的温水中，待种子膨胀后，在种子上方铺垫2-4层湿纱布，以保证发芽的时所需要的水分。
3.根据权利要求1所述的一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，其特征在于：在S3中，将种子放置在烘干机内部，控制烘干温度为30-35℃，并保持40-50min的烘干时间。
4.根据权利要求1所述的一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，其特征在于：在S3中，亲本1与抗倒伏亲本3杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2000-3000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株200-300株。
5.根据权利要求1所述的一种运用基因定位技术的抗蚜虫油菜育种方法，其特征在于：在S3中，亲本1与抗菌核病亲本2杂交组合的F2群体进行种植，多个点重复，每个点挑选2000-3000株，挑选极端抗倒伏和极端易倒伏的单株200-300株。
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Rao et al. Santalum

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