[发明专利]利用分子标记辅助选择快速转育青花菜不育系的方法

说明书

技术领域

本发明属于杂种优势利用领域，具体地说，本发明涉及一种青花菜胞质雄性不育系的选育技术，特别是一种利用分子标记辅助选择快速培育青花菜雄性不育系的方法。

技术背景

青花菜，隶属十字花科(Cruciferae)芸薹属甘蓝种中以绿或紫色花球为产品的一个变种，一、二年生草本植物。学名：Brassica oleracea L.var.italica Planch.染色体数2n＝2x＝18。青花菜富含维生素C、维生素B1、B2、B5等，并含有抗癌物质，因而深受国内外消费者的欢迎。青花菜是由甘蓝演化而来，演化中心为地中海东部沿岸地区。在我国栽培历史很短，但发展很快，在我国已经成为一些地区出口创汇的重要蔬菜。八十年代，我国开始引进了一些国外青花菜品种；九十年代，青花菜种植面积快速增长，但国内青花菜育种远远落后于十字花科其他种类。目前我国的育种主要以提纯复壮、系统选育的传统育种方法为主。生产上应用的品种90％以上依赖进口，生产上亟待培育有自主知识产权的优良品种。

青花菜是典型的异花授粉作物，品种或自交系间的一代杂种存在明显的杂种优势。目前杂交品种多采用自交不亲和系，但是由于亲本繁殖困难，有时会因多代自交后自交系生活力下降，而且易受环境影响，很难保证100％的杂交率。雄性不育系是青花菜生产一代杂种的理想系统。因此，青花菜雄性不育系的选育及其应用研究深受重视。选育并利用雄性不育系生产一代种子，可简化制种手续，节省成本，并能确保一代杂种的种子纯度。青花菜胞质雄性不育系繁制一代杂交种子，其生产成本为自交不亲系的80％左右，杂交种子的杂交率可达到100％，不需要进行杂交种的纯度鉴定，从而节省时间，有利于杂交种子的销售。但是国内青花菜雄性不育系的选育起步较晚，对雄性不育遗传规律的认识还停留在形态学和细胞学水平，产生雄性不育的分子机理还不清楚，国内青花菜种质资源较为缺乏而且遗传背景狭窄，国外引进的雄性不育系均为杂种F1代，选育可供生产上利用的不育系还需要通过转育、选择配合力测定等一系列工作，转育周期很长，限制了雄性不育系在生产上的进一步应用。

分子标记方法是实现作物快速、高效育种的手段。它不受环境因素变化的影响，结果可靠，其技术的核心是获得与育种目标性状紧密连锁的分子标记，通过PCR技术实现其辅助育种的目标。目前已获得了不少与青花菜质量性状紧密连锁的分子标记，并得到了广泛应用。但同青花菜不育系和保持系特异连锁的分子标记尚未见报道。所以本发明在鉴定分离青花菜不育系或保持系紧密连锁的分子标记基础上，建立分子标记辅助选择方法快速转育青花菜雄性不育系的方法。由于利用青花菜胞质雄性不育系繁制杂交种子节约成本，可降低杂交新品种种子价格，因而有利于新品种的迅速推广，能够使新品种更快发挥出巨大的社会效益。

发明内容

本发明的目的是针对目前青花菜杂交种常规制种成本高、杂交种子主要依赖进口、价格昂贵且纯度及种源难以保证这一现状，提出一种利用分子标记辅助选择快速转育青花菜胞质雄性不育系的方法。

本发明为达到以上目的，是通过这样的技术方案来实现的，包括以下步骤：

1.选择青花菜胞质雄性不育杂合体为母本，以优良的青花菜自交系为轮回亲本，进行常规有性杂交，所得的杂种一代F1再与轮回亲本回交，得到回交一代BC1F1分离群体，种植于田间；

2.利用与雄性不育连锁的特异分子标记，其具序列1，序列2的特征；采用聚合酶链式反应PCR检测并对上述植株苗期选择含目标基因的单株；

3.利用与优良保持系具有紧密连锁性的特异SCAR和AFLP标记对上述单株遗传背景实施选择，选出轮回亲本遗传背景最多的单株；

4.选取上述入选单株，待开花时以此为母本，以轮回亲本为父本，进行回交，得到回交二代BC2F1；成熟后，选取若干个综合性状好的套袋单株进行收种并种植；

5.然后重复步骤2)至步骤4)，通过3-4代的回交就能获得不育性稳定的，纯度较高的青花菜不育系，轮回亲本即为相应的保持系。

所述采用聚合酶链式反应PCR检测方法包括以下步骤：

1)植株的基因组DNA的提取；

2)以序列1(5’-TGC ATTGTCTAGAAGTGGTGA)和和序列2(5’-GAAGAATGAAAAGTGGAATGG)所述的核苷酸分子为引物，对上述基因组DNA进行PCR扩增；

3)对PCR扩增产物进行凝胶电泳，凡呈现DNA条带的样品记录即为阳性样品。

所述利用AFLP分子标记筛选遗传背景的方法包括以下步骤：