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不结球白菜分子标记和倍性育种技术与新品种选育

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 技术发明奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 新品种选育;育种;品种;结球;技术;结球白菜;倍性;品种选育;白菜;分子;育种技术;不结球白菜;标记;选育;新品种;分子标记;倍性育种

第一完成单位： 南京农业大学

获奖时间： 2016

摘要： 　　不结球白菜原产我国，“三天不吃青，肚里冒火星”就是其在蔬菜周年生产供应中具有重要地位的真实写照。本成果在国家“863”计划、现代农业产业技术体系等项目的支持下，针对不结球白菜生产的季节性与需求的多样性、均衡性之间的矛盾日显突出的问题，开展了分子标记、倍性育种技术、优质抗逆新品种的选育研究，获得了以下重要发明： 　　1. 发明了不结球白菜胞质雄性不育基因的分子标记及GLDH基因的应用方法，明确了基于全基因组序列的SSR和SNP标记，加速了育种进程。 　　不结球白菜胞质雄性不育基因的分子标记方法。对胞质雄性不育系98HA及其保持系98HB进行RAPD及SCAR分子标记的筛选，获得不结球白菜胞质雄性不育基因的两个SCAR标记NAU/SCAR/CMS3800和NAU/SCAR/CMS4600。 　　一种不结球白菜雄性不育分子标记辅助选择方法。用标记引物OPAG20，或者用标记引物SCAG20，扩增胞质雄性不育系或育种材料线粒体DNA，如果能够扩增出700bp的片段，均标志着胞质雄性不育基因的存在。对胞质雄性不育系98HA及其保持系98HB线粒体DNA进行RAPD及SCAR分子标记的筛选。 　　不结球白菜高Vc含量基因的分子标记方法。对高Vc含量品种“常州乌塌菜”和低Vc含量品种“二青”进行RAPD分子标记的筛选，获得与高Vc含量基因连锁的一个标记AW5561，对该特异片段进行测序分析，进而得到SCAW5532标记。 　　不结球白菜GLDH基因提高乌塌菜Vc含量的应用。利用RT－PCR技术获得了GLDH基因完整编码区序列，导入农杆菌LBA4404。建立了乌塌菜转基因遗传转化体系。转基因植株的GLDH基因表达量最高为对照的28.5倍，植株Vc含量最高为对照的1.8倍。 　　明确了基于全基因组序列的不结球白菜SSR标记20，836个，SNP标记1，228，979个，为该物种基因芯片的开发利用奠定了坚实的基础。 　　2. 创造了不结球白菜单倍、二倍和四倍体育种方法，提高了选育新品种的水平和效率。 　　一种不结球白菜游离小孢子再生植株的倍性鉴定方法。采用Epics XL型号的流式细胞仪，测定DNA分子荧光强度，待测植株峰值处在140附近的视为二倍体，而处在70和280附近的分别视为单倍体和四倍体。 　　一种不结球白菜的品质育种方法。以矮脚黄自交不亲和系为母本，以苏州青自交系为父本配制杂交种，其杂交组合的叶片重/叶柄重比值为0.60～0.62；区域试验平均产量达85.3t/hm2。 　　一种四倍体不结球白菜的有性多倍化育种方法。是在二倍体抽薹期使用秋水仙素溶液处理花蕾诱导产生2n雄配子；以四倍体雄性不育系为母本，以秋水仙素诱导得到的含2n雄配子的二倍体为父本在花期进行人工有性多倍化杂交育种，从而获得四倍体。 　　3. 利用分子标记和倍性育种技术，选育出了优质抗逆的“锦绣”、“龙虎寒1号”、“热火1号”、“热火2号”不结球白菜新品种，并在蔬菜周年供应中发挥了重要作用。 　　本项目共获国家授权发明专利7件、国家软件著作权1件；申请发明专利2件；制定标准2项；育成新品种4个；在国内外发表重要学术论文190篇，其中SCI论文72篇，总引用373次，他引276次；118篇中文论文，被CNKI总引用1148次，他引930次。研究结果具有原创性，不仅提高了不结球白菜的育种水平，加速了育种进程，而且对其它作物育种具有重要的指导意义。 　　

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