华中农业大学通过聚合7个优良等位基因实现甘蓝型油菜多性状同步改良

以下文章来源于The Crop Journal ，作者编辑部

根肿病抗性、除草剂抗性、高油酸含量和早熟性是甘蓝型油菜的重要育种目标。根肿病害和草害严重威胁油菜生产，一旦发生就会导致油菜产量与品质降低，造成巨大的经济损失；高油酸菜籽油，被认为是有益健康、烹炸稳定的优质食用油，越来越受消费者欢迎；开花期是重要的农艺性状，通过合理设计开花期不仅可以调控油菜区域适应性，而且可以满足不同种植模式对油菜品种生育期的要求。利用优良的基因资源，通过分子标记辅助选择及快速育种技术聚合多个控制目标性状的基因位点，可以快速实现油菜多个目标性状的同步改良。

近日，华中农业大学杨光圣课题组在The Crop Journal在线发表了题为“Pyramiding of multiple genes generates rapeseed introgression lines with clubroot and herbicide resistance, high oleic acid content, and early maturity”的研究论文。作者以甘蓝型油菜优良恢复系621R为受体材料，构建了携带根肿病抗性基因、除草剂抗性基因、高油酸基因和开花期基因的渗入系，评价了目标性状的改良效果，探讨了目标性状的改良对其余主要农艺性状的影响，为油菜多性状同步改良提供参考。

621R具有配合力强、抗倒伏、综合农艺性状优良等特点，是几个商业化杂交种的父本，但其不抗根肿病和除草剂，油酸含量不高且生育期较长。研究者通过快速育种平台，结合分子标记和表型选择技术，将根肿病抗性基因PbBa8.1和CRb、除草剂抗性基因BnALS1R和BnALS3R、高油酸基因Bnfad2.a5、早花基因Bnflc.a2和Bnflc.c2渗入到621R遗传背景中，获得了6个改良的新恢复系材料（图1）。6个新恢复系的根肿病抗性（图2）和除草剂抗性（图3）较621R均得到显著提高。其中，携带Bnfad2.a5的新恢复系在甘肃民乐、湖北武汉和湖北江陵三个环境下的平均油酸含量较621R提高12.4%（图4）；携带Bnflc.a2的新恢复系在三个环境下的平均开花期较621R提前47.7天（图5）；携带Bnflc.a2和Bnflc.c2的新恢复系在三个环境下的平均开花期较621R提前61.9天（图5）。利用6个新恢复系与不育系616A和RG430A配制杂交种，改良杂交种的目标性状均得到显著改良。此外，研究表明导入PbBa8.1、CRb、BnALS1R、BnALS3R和Bnfad2.a5不会对621R及其杂交种的主要农艺性状产生显著影响，但导入Bnflc.a2和Bnflc.c2会显著降低621R及其杂交种的株高及分枝数，进而影响单株产量。经过表型选择，改良恢复系的千粒重显著增加，一定程度弥补了因早花导致的产量损失。这些改良恢复系可以用于培育具有根肿病抗性、除草剂抗性、高油酸含量以及早熟等特性的杂交种，具有重要的潜在利用价值。

作者和基金项目

华中农业大学植物科学技术学院王朝阳博士为该文第一作者，杨光圣教授为通信作者。该研究得到国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-12）和华中农业大学全国重点实验室开放课题基金（ZK201909）资助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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