[发明专利]一种甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系的选育方法及在甘蓝型油菜育种上的应用

说明书

本发明涉及一种甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系的选育方法，通过甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复材料CLR650全基因组重测序数据和萝卜基因组草图信息比对，开发CLR650中恢复基因及其连锁外源萝卜片段的特异分子标记；然后通过特异分子标记辅助选育甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复材料CLR650回交群体的目标单株，获得BC₄分离群体；将BC₄群体中的可育株，采用混合法进行多世代混合选择，直至获得可育株所占比例超过75％的混合分离群体；最后，通过多代自交进行纯合稳定，获得新的甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系。本发明克服了现有方法存在的恢复基因遗传力严重偏低、性状难以纯合稳定的障碍。

技术领域

本发明属于油菜育种技术领域，具体涉及一种基于杂交、姊妹交、自交常规育种技术和分子标记辅助选择技术选育甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系的方法。

背景技术

油菜具有明显的杂种优势，是国内外应对食用植物油短缺、开拓可再生生物能源最具潜力油料作物。萝卜细胞质雄性不育ogu CMS是日本小仓于1968年在萝卜中发现的不育源而建立的细胞质雄性不育系统，由于该不育系统不育性非常稳定、彻底，在十字花科作物杂种优势利用中具有非常重要的价值，目前已经是甘蓝型油菜杂种优势利用的一条理想途径。但是由于其恢复基因仅存在于萝卜中，在整个芸薹属作物没有可利用的恢复源，油菜ogu CMS恢复基因必须从萝卜进行转育。

Heyn于1976年通过属间杂交成功将萝卜的恢复基因导入到甘蓝型油菜(Heyn.1976)。随后，法国的Pelletier等人通过原生质体融合技术，也将欧洲萝卜中的恢复基因导入到甘蓝型油菜中。但由于恢复基因从萝卜转移至甘蓝型油菜时，冗余的萝卜片段也渗入到油菜基因组，导致恢复材料存在恢复能力不理想，部分雌性不育以及较高硫甙与恢复基因连锁等问题。由于渗入到油菜基因组的外源萝卜片段很难从外观进行鉴定，因此恢复系转育与改良必须借助分子标记技术。但目前国外的ogu CMS恢复基因相关标记技术大都实施了专利保护，限制了其应用范围。随着油菜分子生物学研究的不断深入，基因组测序技术得以完善，测序成本也进一步下降，分子标记的开发和辅助选择技术应用日益成熟和实用化，这为我国自主研发甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复材料提供了技术支撑。我国于上世纪80年代引入ogura-CMS，全国各油菜育种单位随后开展了大量研究。如李旭峰曾报道将恢复基因从萝卜变种蓝花子导入油菜，但获得材料的恢复基因均处于附加体上，不能稳定遗传；刘绚霞2012年利用已有甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系为母本与已审定冬油菜品种进行杂交，筛选出农艺性状改善的新型恢复系，但是其研究只是常规杂交和纯合选育，不能确定其恢复源的来源。由于转育恢复系非常困难，我国一直缺乏可利用的恢复源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种将基因组重测序技术和比较基因组学技术开发的目标基因特异标记，与常规杂交、回交、混合选择、自交育种技术相结合应用的甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系培育方法以及该恢复系在后续的应用，以解决目前我国甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系选育过程存在的远缘杂交外源目标基因遗传力严重偏低、性状难以纯合稳定等问题，为甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系的选育提供一种快速、有效的选育方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系的选育方法，其步骤包括，外源目标片段特异分子标记的开发，利用杂交、回交、姊妹交、自交常规育种技术与分子标记辅助选择技术结合应用培育新的甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复系，具体步骤包括：

1)利用甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复材料CLR650为母本与甘蓝型油菜常规品系A进行杂交，获得F₁群体；选择多株F₁代植株与甘蓝型油菜常规品系A作为轮回亲本进行回交，构建BC₁分离群体；