[发明专利]一种黄瓜-酸黄瓜二体附加系的创制、鉴定方法

说明书

本发明公开了一种黄瓜‑酸黄瓜二体附加系的创制、鉴定方法，属于植物生物技术育种领域。该方法首先利用黄瓜‑酸黄瓜种间杂交异源四倍体与二倍体栽培黄瓜回交两次得到黄瓜‑酸黄瓜单体异附加系，再通过黄瓜‑酸黄瓜单体异附加系自交，经分子标记方法和基因组原位杂交方法筛选出黄瓜‑酸黄瓜二体附加系。本方法操作过程简单方便，成本低廉，并首次创制出携带酸黄瓜10号染色体的黄瓜‑酸黄瓜二体附加系材料，对于挖掘酸黄瓜优异基因，进一步实现栽培黄瓜的遗传改良奠定了基础。

技术领域

本发明属于植物生物技术育种领域，具体涉及一种黄瓜-酸黄瓜二体附加系的创制、鉴定方法，可用于转移野生酸黄瓜优异基因及栽培黄瓜品种的遗传改良。

背景技术

黄瓜(Cucumis sativus L.,2n＝2x＝14)起源于印度，是十分重要的蔬菜作物。目前为止，由于长期以来追求黄瓜的高产以及定向选择，导致黄瓜品种单一，遗传基础越来越狭窄(Staub et al.,1999)，同时黄瓜的病虫害对黄瓜的生产造成了严重的威胁，例如，霜霉病、白粉病等病害的传播，造成了黄瓜大面积的减产(熊艳等，2016；沈虹等，2017)。因此增加黄瓜的遗传多样性、选育抗性强的品种以预防病害威胁是一种安全高效的方式，同时也是黄瓜育种发展的必然趋势。

酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n＝2x＝24)是起源亚洲的甜瓜属野生种，其携带多种抗性基因，包括抗根结线虫、白粉病、霜霉病等，具有潜在的利用价值(Perez-Garcia et al.,2009；刘雪娇等，2014)。在黄瓜中，随着种质资源的不断利用，遗传资源不断减少，亟需通过野生资源进行品种改良，利用种间杂交能够引入野生种的优异抗性基因以拓宽栽培种的遗传基础，对黄瓜的改良至关重要(Chen et al.,2003a)。

种间杂交通过转移野生种的抗性基因和增加遗传变异为作物的遗传改良提供了重要的途经(Kroon et al.,1979；Jena et al.,2016)。但由于物种间存在种间不亲和现象，目前为止，在甜瓜属中，仅在黄瓜与酸黄瓜之间成功实现了种间杂交并经过进一步染色体加倍后形成异源四倍体新种Cucumis×hytivus ChenKirkbride(HHCC,2n＝4x＝38)(Chen et al.,1997b；Chen and Kirkbride,2000b)，基于该种间异源四倍体物种，通过连续回交的方式，获得了多份异染色体材料(Chen et al.,2003b；Chen et al.,2004；曹清河，2006；张旭等，2019)。

异附加系是指受体物种基因组中添加了一条或几条外来染色体所形成的品系，通常通过回交产生，单体异附加系是指在受体基因组背景中仅添加了一条外源染色体(Gu etal.,2015)；二体附加系是指携带了一对外来物种同源染色体的个体。二体附加系除了作为重要的材料用于研究物种基因组之间的起源与进化以及优异基因的染色体定位外(An etal.,2015；Li et al.,2016；Kong et al.,2018)，相比于单体异附加系而言，二体异附加系遗传更加稳定，二体附加系有利于维持减数分裂过程中的稳定性，是用于黄瓜遗传改良以及加速育种进程的理想桥梁材料(王峰等，2012)。因此选育二体附加系对于转移野生优异基因，加速黄瓜的育种进程至关重要。但是，目前为止，甜瓜属中关于二体附加系的选育还尚未有过报道。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种黄瓜-酸黄瓜二体附加系的创制、鉴定方法，本发明所要解决的另一技术问题是提供上述方法在黄瓜育种中的应用

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种黄瓜-酸黄瓜二体附加系的创制方法，首先利用黄瓜-酸黄瓜种间杂交异源四倍体与二倍体栽培黄瓜回交两次得到黄瓜-酸黄瓜单体异附加系，再通过黄瓜-酸黄瓜单体异附加系自交，经分子标记方法和基因组原位杂交方法筛选出黄瓜-酸黄瓜二体附加系。

一种黄瓜-酸黄瓜二体附加系的创制方法，具体包括以下步骤：