CN113999931A - 利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子标记育种技术领域，公开了一种利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，包括：选择心叶为白色的大白菜作为母本，选择心叶为桔红色或黄色的大白菜作为父本，将父本与母本进行杂交获得F1代心叶为白色的大白菜；利用F1代大白菜进行自交，得到F2代心叶为白色的大白菜；通过回交，分子标记筛选、回交，在得到的大白菜群体中筛选出心叶为桔红色或黄色的大白菜，并依次自交、回交一次，得到心叶为桔红色或黄色的大白菜自交系。本发明为心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜快速选育提供新的育种工具，解决了心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜的快速育种需求。
Description
技术领域
本发明属于分子标记育种技术领域，尤其涉及一种利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法。
背景技术
目前，花色是植物适应环境的表型性状之一，是虫媒植物引诱昆虫进行授粉的一个重要视觉信号，对植物生存繁衍具有重要意义。同时花色可以影响蚜虫取食，生产中选育不同花色的作物品种具有降低蚜虫传病的作用，可以维持花瓣的能量平衡，避免花器官受伤害。在生产实践中花色可用于鉴别真假杂交种。
大白菜是我国栽培面积和产量最大的蔬菜作物之一，具有重要的经济价值。不同花色的大白菜其心叶颜色也不相同，更重要的是不同颜色的大白菜其营养价值以及口感、产量都不相同，而现有技术还没有利用与白菜颜色有关的分子标记进行育种的技术；同时现有的黄色心叶与桔红色心叶的白菜并无可以延续相应优良形状的纯合自交系。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术还没有利用与白菜颜色有关的分子标记进行育种的技术；同时现有的黄色心叶与桔红色心叶的白菜并无可以延续相应优良形状的纯合自交系。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法。
本发明是这样实现的，一种利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法包括：
步骤一，进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选；选择心叶为白色的大白菜作为母本，选择心叶为桔红色或黄色的大白菜作为父本，将父本与母本进行杂交获得F1代心叶为白色的大白菜；
步骤二，利用得到的F1代心叶为白色的大白菜进行自交，得到F2代心叶为白色的大白菜；
步骤三，以得到的F2代心叶为白色的大白菜为母本，以初始心叶为白色的大白菜为父本进行回交，得到F3代心叶为白色的回交大白菜；
步骤四，对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，利用预先筛选得到的分子标记进行辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体，获得F4代心叶为白色的大白菜；
步骤五，利用F4代心叶为白色的的大白菜进行自交，得到F5代心叶为白色的大白菜；
步骤六，重复步骤四至步骤五两次，在得到的大白菜群体中筛选出心叶为桔红色或黄色的大白菜，并依次自交、回交一次，得到心叶为桔红色或黄色的大白菜自交系。
进一步，所述进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选包括：
取白色心叶纯合自交系大白菜、黄色心叶纯合自交系以及桔红色心叶纯合自交系进行杂交，得到杂交大白菜，杂交后培育获得重组自交系；
分别提取白色心叶纯合自交系大白菜、黄色心叶纯合自交系以及桔红色心叶纯合自交系亲本基因组DNA，利用SSR引物进行PCR扩增，筛选多态性SSR引物；
利用多态性SSR引物构建大白菜遗传连锁图谱；利用描述统计对群体数据实施正态性检验，对不契合正态分布的表现型数据进行标准化处理，对心叶花色突变位点进行QTL定位分析，确定与大白菜心叶花色连锁的分子标记。
进一步，所述提取基因组DNA包括：
使用离心管取适量的亲本白菜嫩叶圆片，向离心管中放入1粒直径为3mm钢珠，盖上离心管盖后进行粉碎；
向大白菜粉末中加入适量的0.2mol/L的NaOH溶液，混匀后将离心管置沸水浴中45s，再加120μL的Tris-Hcl，混匀后将所述离心管置沸水浴中1.5min，并离心；
取离心后的上清液到新的试管中，再加入1000μL的Tris-Hcl进行稀释溶解。
进一步，所述粉碎包括：在组织破碎机上以60-80次/s的转速破碎30-40s。
进一步，所述Tris-Hcl包括：pH＝7.5，质量分数为0.5mol/L。
进一步，所述离心包括：3000rpm离心6-8min。
进一步，所述进行QTL定位分析包括：
设定QTL的显著性水平为0.05，利用分析软件进行模拟运算，得到LOD的阈值；当某一位点的LOD值大于阈值时，则存在一个显著QTL位点；
采用区间作图法和完备区间作图法进行QTL定位，并估算QTL位置、加性效应、对表型变异的加性贡献率，及存在的QTL定位区间。
进一步，所述对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，进行分子标记辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体包括：
提取所述F3代心叶为白色的回交大白菜的DNA，并利用筛选得到的分子标记进行PCR扩增；
对扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，选择F3代心叶为白色的回交大白菜中电泳带型与心叶为桔红色或黄色的大白菜相同的大白菜。
本发明的另一目的在于提供一种所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法在大白菜育种中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法培育的心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明公开了利用与大白菜颜色有关的分子标记高效进行心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜分子标记辅助育种，为心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜快速选育提供新的育种工具，解决了心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜的快速育种需求。本发明培育得到了能够稳定遗传桔红色或黄色颜色性状的大白菜。本发明可操作性高，实用性强，可显著缩短育种材料育成时间，大大节省育种和制种的人力、财力投入。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法流程图。
图2是本发明实施例提供的进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的提取基因组DNA的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的进行QTL定位分析的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，进行分子标记辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法包括：
S101，进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选；选择心叶为白色的大白菜作为母本，选择心叶为桔红色或黄色的大白菜作为父本，将父本与母本进行杂交获得F1代心叶为白色的大白菜；
S102，利用得到的F1代心叶为白色的大白菜进行自交，得到F2代心叶为白色的大白菜；
S103，以得到的F2代心叶为白色的大白菜为母本，以初始心叶为白色的大白菜为父本进行回交，得到F3代心叶为白色的回交大白菜；
S104，对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，利用预先筛选得到的分子标记进行辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体，获得F4代心叶为白色的大白菜；
S105，利用F4代心叶为白色的的大白菜进行自交，得到F5代心叶为白色的大白菜；
S106，重复步骤S104至步骤S105两次，在得到的大白菜群体中筛选出心叶为桔红色或黄色的大白菜，并依次自交、回交一次，得到心叶为桔红色或黄色的大白菜自交系。
如图2所示，本发明实施例提供的进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选包括：
S201，取白色心叶纯合自交系大白菜、黄色心叶纯合自交系以及桔红色心叶纯合自交系进行杂交，得到杂交大白菜，杂交后培育获得重组自交系；
S202，分别提取白色心叶纯合自交系大白菜、黄色心叶纯合自交系以及桔红色心叶纯合自交系亲本基因组DNA，利用SSR引物进行PCR扩增，筛选多态性SSR引物；
S203，利用多态性SSR引物构建大白菜遗传连锁图谱；利用描述统计对群体数据实施正态性检验，对不契合正态分布的表现型数据进行标准化处理，对心叶花色突变位点进行QTL定位分析，确定与大白菜心叶花色连锁的分子标记。
如图3所示，本发明实施例提供的提取基因组DNA包括：
S301，使用离心管取适量的亲本白菜嫩叶圆片，向离心管中放入1粒直径为3mm钢珠，盖上离心管盖后在组织破碎机上以60-80次/s的转速破碎30-40s；
S302，向大白菜粉末中加入适量的0.2mol/L的NaOH溶液，混匀后将离心管置沸水浴中45s，再加120μL的Tris-Hcl；
S303，混匀后将所述离心管置沸水浴中1.5min，并3000rpm离心6-8min；取离心后的上清液到新的试管中，再加入1000μL的Tris-Hcl进行稀释溶解。
本发明实施例提供的Tris-Hcl包括：pH＝7.5，质量分数为0.5mol/L。
如图4所示，本发明实施例提供的进行QTL定位分析包括：
S401，设定QTL的显著性水平为0.05，利用分析软件进行模拟运算，得到LOD的阈值；当某一位点的LOD值大于阈值时，则存在一个显著QTL位点；
S402，采用区间作图法和完备区间作图法进行QTL定位，并估算QTL位置、加性效应、对表型变异的加性贡献率，及存在的QTL定位区间。
如图5所示，本发明实施例提供的对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，进行分子标记辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体包括：
S501，提取所述F3代心叶为白色的回交大白菜的DNA，并利用筛选得到的分子标记进行PCR扩增；
S502，对扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，选择F3代心叶为白色的回交大白菜中电泳带型与心叶为桔红色或黄色的大白菜相同的大白菜。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法包括：
步骤一，进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选；选择心叶为白色的大白菜作为母本，选择心叶为桔红色或黄色的大白菜作为父本，将父本与母本进行杂交获得F1代心叶为白色的大白菜；
步骤二，利用得到的F1代心叶为白色的大白菜进行自交，得到F2代心叶为白色的大白菜；
步骤三，以得到的F2代心叶为白色的大白菜为母本，以初始心叶为白色的大白菜为父本进行回交，得到F3代心叶为白色的回交大白菜；
步骤四，对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，利用预先筛选得到的分子标记进行辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体，获得F4代心叶为白色的大白菜；
步骤五，利用F4代心叶为白色的的大白菜进行自交，得到F5代心叶为白色的大白菜；
步骤六，重复步骤四至步骤五两次，在得到的大白菜群体中筛选出心叶为桔红色或黄色的大白菜，并依次自交、回交一次，得到心叶为桔红色或黄色的大白菜自交系。
2.如权利要求1所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述进行大白菜心叶颜色分子标记的筛选包括：
取白色心叶纯合自交系大白菜、黄色心叶纯合自交系以及桔红色心叶纯合自交系进行杂交，得到杂交大白菜，杂交后培育获得重组自交系；
分别提取白色心叶纯合自交系大白菜、黄色心叶纯合自交系以及桔红色心叶纯合自交系亲本基因组DNA，利用SSR引物进行PCR扩增，筛选多态性SSR引物；
利用多态性SSR引物构建大白菜遗传连锁图谱；利用描述统计对群体数据实施正态性检验，对不契合正态分布的表现型数据进行标准化处理，对心叶花色突变位点进行QTL定位分析，确定与大白菜心叶花色连锁的分子标记。
3.如权利要求2所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述提取基因组DNA包括：
使用离心管取适量的亲本白菜嫩叶圆片，向离心管中放入1粒直径为3mm钢珠，盖上离心管盖后进行粉碎；
向大白菜粉末中加入适量的0.2mol/L的NaOH溶液，混匀后将离心管置沸水浴中45s，再加120μL的Tris-Hcl，混匀后将所述离心管置沸水浴中1.5min，并离心；
取离心后的上清液到新的试管中，再加入1000μL的Tris-Hcl进行稀释溶解。
4.如权利要求3所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述粉碎包括：在组织破碎机上以60-80次/s的转速破碎30-40s。
5.如权利要求3所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述Tris-Hcl包括：pH＝7.5，质量分数为0.5mol/L。
6.如权利要求3所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述离心包括：3000rpm离心6-8min。
7.如权利要求2所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述进行QTL定位分析包括：
设定QTL的显著性水平为0.05，利用分析软件进行模拟运算，得到LOD的阈值；当某一位点的LOD值大于阈值时，则存在一个显著QTL位点；
采用区间作图法和完备区间作图法进行QTL定位，并估算QTL位置、加性效应、对表型变异的加性贡献率，及存在的QTL定位区间。
8.如权利要求1所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法，其特征在于，所述对得到的得到F3代心叶为白色的回交大白菜，进行分子标记辅助选择心叶为桔红色或黄色目的性状基因转移的个体包括：
提取所述F3代心叶为白色的回交大白菜的DNA，并利用筛选得到的分子标记进行PCR扩增；
对扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，选择F3代心叶为白色的回交大白菜中电泳带型与心叶为桔红色或黄色的大白菜相同的大白菜。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法在大白菜育种中的应用。
10.一种如权利要求1-8任意一项所述利用与大白菜花色相关的分子标记进行辅助育种的方法培育的心叶为桔红色或黄色的自交系大白菜。
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