中国农科院蔬菜花卉研究所甘蓝类蔬菜育种团队阐明白菜中的根肿病抗性基因向甘蓝渗入形成是基于同源交换原理

甘蓝（Brassica oleracea）在世界范围内广泛种植，具有重要的经济价值。甘蓝根肿病一种毁灭性的病害，由于抗源材料少，抗病遗传机制复杂，目前在甘蓝中尚未有抗根肿病基因被克隆和应用的报道，这严重阻碍了甘蓝抗根肿病育种的进程。而在白菜中，已有多个根肿病抗性基因被克隆。

2022年8月，Horticulture Research上线了（Advance Access）中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝类蔬菜育种团队完成的题为Introgression of clubroot resistant gene into Brassica oleracea L. from B. rapa based on homoeologous exchange 的研究论文。该研究利用同源交换原理将白菜中的根肿病抗性基因成功应用于甘蓝。

本研究首先利用甘蓝育性恢复结合小孢子培养技术获得含有CRa 基因的抗根肿病甘蓝DH系。利用重测序、一代测序和GWAS等方法确定来源于白菜A03染色体的3.42Mb的基因组片段，插入到与甘蓝同源的C07染色体中。该片段是在远缘杂交过程中通过同源交换的方式整合进了甘蓝基因组。此外，研究人员还通过远缘杂交的方法将白菜中的两个抗病基因CRb 和Pb8.1 也导入到了甘蓝中，并得到了BC2代材料，该实验进一步验证了远缘杂交过程中同源交换事件的发生。该研究为芸薹属作物A基因组中的优异基因在甘蓝育种的应用提供了理论依据。

图 甘蓝中白菜外源片段的定位及远缘杂交材料的创制

中国农业科学院蔬菜花卉研究所已毕业博士朱明钊为该论文的第一作者。王勇副研究员和吕红豪研究员为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、大宗蔬菜产业技术体系等项目的资助。

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‍https://doi.org/10.1093/hr/uhac195

转自：“园艺研究”微信公众号

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