CN109402295B - 一种桔黄花色分子标记加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种桔黄花色分子标记加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法，在甘蓝型油菜回交育种过程中，将隐性性状桔黄花色目的性状导入黄色花轮回亲本，通过采用分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，在回交F1代选择后即可进行回交，能够有效地加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘蓝型油菜育种方法，属于农作物育种技术领域。
背景技术
为方便理解，首先在此作术语解释：
基因转移：将供体亲本中的目标基因转移到受体亲本的遗传背景中，从而达到改良受体亲本个别性状的目的。通常采用回交的方法。
分子标记辅助选择：通过基因定位找到与目标基因紧密连锁的分子标记后，可通过该分子标记间接地对目标性状进行选择。
回交：两个亲本杂交后，子一代与其亲本之一再进行杂交，称为回交。
回交育种：采用多次回交，再经过自交，从而育成新品种的方法。
轮回亲本：回交育种中重复多次使用的亲本。
非轮回亲本：回交育种中只在第一次杂交时使用1次的亲本。
BC1：回交一次。
BC1F1：回交一次的一代。
BCnF1：回交n次的一代。
BC1F2：回交一次后自交一次的二代。
BCnF2：回交n次后自交一次的二代。
在甘蓝型油菜的回交育种过程中，从回交一代开始，每代都从杂种中选择具有非轮回亲本的目的性状的个体与轮回亲本杂交。如此继续进行多次，直到最后得到所有性状与轮回亲本相似，但增加了从非轮回亲本转来的目的性状的后代时为止。然后再进行1～2次自交，选出被转移性状为纯合的个体，进而育成新品种。在理论上每回交1次，杂种后代所含轮回亲本的遗传成分将递增一半。在回交工作中，通常进行4～5次回交，其后代的主要性状已接近轮回亲本。
甘蓝型油菜的黄花/桔黄花性状由为一对隐性基因控制的性状，性状稳定，不受环境条件影响。当基因型为隐性纯合子(jj)时表现为桔黄花，其余两种基因型(JJ,Jj)都表现为黄花。轮回亲本为显性黄色花亲本，是桔黄花色性状的接受者。非轮回亲本为隐性桔黄色花亲本，是桔黄花色性状的提供者。传统的隐性性状的基因转移普遍采取回交F1代自交后再回交的步骤，即黄花色世代在加代分离出桔黄花色个体后再杂交。该过程不仅需要花费较大的人力、物力、财力，而且需要持续较长的育种时间。
发明内容
为了克服现有技术中，本发明提供了一种桔黄花色分子标记加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法，通过分子标记鉴定BCnF1代分离的黄花色纯合子和黄花色杂合子的，选择用黄花色杂合子作为亲本与轮回亲本回交。采用分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，在回交F1代选择后即可进行回交，能够有效地加快回交育种进程，减少了5个世代的加代繁育，节约时间成本，人力成本和经费成本。
本发明通过下述技术方案来实现。一种桔黄花色分子标记加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法，步骤如下：
(1)选择甘蓝型油菜的黄花单株(JJ)为母本，以带有桔黄花色标记性状的甘蓝型油菜自交系(jj)为父本，杂交获得F1代黄花单株(Jj)；
(2)以步骤(1)中获得的F1代黄花单株(Jj)为母本，以甘蓝型油菜的黄花单株(JJ)为父本，进行第一次回交获得BC1F1代黄花回交群体；
(3)对步骤(2)中获得的BC1F1代黄花回交群体，进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC1F1代黄花单株(Jj)；
(4)以步骤(3)中获得的BC1F1代黄花单株(Jj)为母本，以甘蓝型油菜的黄花单株(JJ)为父本，进行第二次回交获得BC2F1代黄花回交群体；
(5)重复步骤(3)和(4)的过程，进行至第五次回交，得到BC5F1代黄花单株(Jj)，后自交得到BC5F2代，在BC5F2代群体中筛选出桔黄花单株(jj)，BC5F2代桔黄花单株连续自交三代，得到带有桔黄花标记性状的甘蓝型油菜自交系。
进一步优选，分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因的步骤包括引物设计和合成、DNA提取、PCR反应、分子标记的分离及检测。
进一步优选，分子标记的上游序列：5'-ACTCTCAATCCTCCACCGCCTC-3'；下游序列：5'-TTCCGCCGTCTCGTAAGTACCT-3'。
本发明针对甘蓝型油菜回交育种过程中将隐性性状桔黄花色目的性状导入轮回亲本，采用分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，在回交F1代选择后即可进行回交，能够有效地加快地回交育种进程，减少了5个世代的加代繁育，节约了时间成本，人力成本和经费成本。
附图说明
图1是传统桔黄花色表型选育流程图
图2是分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的甘蓝型油菜自交系选育流程图。
图3为分子标记电泳图。
图中，桔黄花色基因型jj；黄花色基因型JJ和Jj。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
对比例1
图1为传统的桔黄花色表型选育方法，需要依次经过杂交-自交-第一次回交-自交-第二次回交-自交-第三次回交-自交-第四次回交-自交-第五次回交-自交-自交三代。需要经历13个世代。
实施例1-分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的甘蓝型油菜自交系选育
黄花甘蓝型油菜自交系
黄色花甘蓝型油菜自交系为江西省农业科学院作物研究所选育的甘蓝型油菜常规品系19-016。
桔黄花甘蓝型油菜自交系
带有桔黄花色标记性状的甘蓝型油菜自交系为江西省农业科学院作物研究所选育的甘蓝型油菜常规品系JH1。
过程
(1)杂交
2012年3月，以2株甘蓝型油菜自交系19-016黄花单株为黄花母本(JJ)，以5株桔黄花JH1为桔黄花父本(jj)，杂交，得到100粒杂交子代黄花(Jj)F1。
(2)第一次回交
2012年5月，将收获的F1代杂交子代黄花(Jj)种子带到青海加代。2012年7月，以10株子代黄花(Jj)F1单株为母本，以2株19-016为黄花父本(JJ)(轮回亲本)，回交，得到10份回交1代群体BC1F1，即子代黄花(Ji)BC1F1。
(3)第二次回交
2013年3月，从回交1代群体BC1F1(子代黄花(Ji)BC1F1)代进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC1F1代黄花单株(Jj)。选择其中10株BC1F1代黄花单株(Jj)作为母本，以2株19-016为黄花父本(JJ)(轮回亲本)，进行第二次回交，获得10份回交2代群体BC2F1。
(4)第三次回交
2013年7月，从回交2代群体BC2F1代进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC2F1代黄花单株(Jj)。选择其中10株BC2F1代黄花单株(Jj)作为母本，以2株19-016为黄花父本(JJ)(轮回亲本)，进行第三次回交，获得10份回交3代群体BC3F1。
(5)第四次回交
2014年3月，从回交3代群体BC3F1代进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC3F1代黄花单株(Jj)。选择其中10株BC3F1代黄花单株(Jj)作为母本，以2株19-016为黄花父本(JJ)(轮回亲本)，进行第四次回交，获得10份回交4代群体BC4F1。
(6)第五次回交
2014年7月，从回交4代群体BC4F1代进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC4F1代黄花单株(Jj)。选择其中10株BC4F1代黄花单株(Jj)作为母本，以2株19-016为黄花父本(JJ)(轮回亲本)，进行第五次回交，获得10份回交5代群体BC5F1。
(7)第一次自交
2015年3月，从回交5代群体BC5F1进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC5F1代黄花单株(Jj)。选择其中10株BC5F1代黄花单株(Jj)，自交，获得BC5F2代。
(8)第二次自交
2015年7月，从回交5代群体BC5F2中选择10株桔黄花单株，自交，获得桔黄花BC5F3代。
(9)隔离繁殖及第三次自交
2015年10月，种植10份自交5代群体BC5F3，每份种植100株，共10个株系，各株系在初花前分别用80目的尼龙网帐隔离繁殖。
筛选综合性状良好的桔黄花BC5F3株系为带有桔黄花标记性状的甘蓝型油菜自交系JH-19-016。
上述提到的分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因的方法为：通过分子标记的检测体系，在样品中可以扩增得到清晰稳定的带纹(图3)。分子标记在黄花和桔黄花亲本中分别扩增出不同的多态性位点，回交1代F1黄花具有桔黄花色目的性状基因的标记带型。具体包括以下步骤：
引物设计和合成
引物设计采用Primer Premire 6软件设计。分子标记的上游序列：5'-ACTCTCAATCCTCCACCGCCTC-3'；下游序列：5'-TTCCGCCGTCTCGTAAGTACCT-3'。
公司合成引物。
DNA提取
采用CTAB提取法(Murray and Thompson,1980)提取叶片基因组DNA，提取的DNA存于-20℃备用。
PCR反应
PCR反应体系的配制参照Taq DNA聚合酶的产品说明书。PCR反应程序设置参照仪器说明书。
分子标记的分离及检测
分子标记的分离及检测(陆光远等,2001；2003；李兆龙等,2015)采用变性6％聚丙烯酰胺凝胶垂直电泳系统和硝酸银染色法。
与对比例1相比，实施例1采用分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，在回交F1代选择后即可进行回交，能够有效地加快地回交育种进程，减少了5个世代的加代繁育，节约了时间成本，人力成本和经费成本
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (2)
1.一种桔黄花色分子标记加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法，其特征是：步骤如下：
（1）选择甘蓝型油菜的黄花单株（JJ）为母本，以带有桔黄花色标记性状的甘蓝型油菜自交系（jj）为父本，杂交获得F1代黄花单株（Jj）；
（2）以步骤（1）中获得的F1代黄花单株（Jj）为母本，以甘蓝型油菜的黄花单株（JJ）为父本，进行第一次回交获得BC1F1代黄花回交群体；
（3）对步骤（2）中获得的BC1F1代黄花回交群体，进行分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因转移的个体，获得BC1F1代黄花单株（Jj）；
其中，分子标记的上游序列：5'-ACTCTCAATCCTCCACCGCCTC-3'；下游序列： 5'-TTCCGCCGTCTCGTAAGTACCT-3'；
（4）以步骤（3）中获得的BC1F1代黄花单株（Jj）为母本，以甘蓝型油菜的黄花单株（JJ）为父本，进行第二次回交获得BC2F1代黄花回交群体；
（5）重复步骤（3）和（4）的过程，进行至第五次回交，得到BC5F1代黄花单株（Jj），后自交得到BC5F2代，在BC5F2代群体中筛选出桔黄花单株（jj），BC5F2代桔黄花单株连续自交三代，得到带有桔黄花标记性状的甘蓝型油菜自交系。
2.根据权利要求1所述的桔黄花色分子标记加快甘蓝型油菜回交育种进程的方法，其特征是：分子标记辅助选择桔黄花色目的性状基因的步骤包括引物设计和合成、DNA提取、PCR反应、分子标记的分离及检测。
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| CN107950381A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-24 | 上海市农业科学院 | 甘蓝型油菜乳黄花突变体的应用 |
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Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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