一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201610270389.0 (22)申请日 2016.04.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105918106 A (43)申请公布日 2016.09.07 (73)专利权人 西南大学 地址 400700 重庆市北碚区天生路2号 (72)发明人 钱伟 明佳熠 梅家琴 魏瑞芳 李勤菲 (74)专利代理机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人 谭新民 (51)Int.Cl. A01H 1/02(2006.01) A01H 1/08(200。

2、6.01) (56)对比文件 CN 103704131 A,2014.04.09, Qinfei Li等.A large-scale introgression of genomic components of Brassica rapa into B. napus by the bridge of hexaploid derived from hybridization between B. napus and B. oleracea. Theor Appl Genet .2013, (第126期), 审查员 马彧博 (54)发明名称 一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异 的方法 (57)。

3、摘要 本发明公开了一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基 因组遗传变异的方法， 其特征在于， 该方法通过 白菜ArAr与芥菜AjAjBjBj杂交， 在自然条件下获得 三倍体种子ArAjBj、 三倍体种子ArAjBj进行染色体 加倍获得六倍体A rArAjAjBjBj ， 将六倍体 ArArAjAjBjBj与黑芥Bn1-nBn1-n杂交， 获得新型芥菜 AjArBjBn1-n。 本发明所述方法整个过程不需要组 织培养； 经过一轮染色体加倍处理后获得的六倍 体自然条件下自交可结实， 六倍体可长期使用， 无需重复创建； 六倍体与黑芥的杂交在田间自然 条件下可成功， 容易将多份黑芥的遗传物质转移 到芥菜中。 权利。

4、要求书1页 说明书3页 CN 105918106 B 2018.07.27 CN 105918106 B 1.一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异的方法， 其特征在于， 该方法通过白菜 ArAr与芥菜AjAjBjBj杂交， 在自然条件下获得三倍体种子ArAjBj、 三倍体种子ArAjBj进行染色 体加倍获得六倍体ArArAjAjBjBj， 将六倍体ArArAjAjBjBj与黑芥Bn1-nBn1-n杂交， 获得新型芥菜 AjArBjBn1-n； 该方法包括以下步骤： 1)、 三倍体的获得： 芥菜AjAjBjBj与白菜ArAr有性杂交， 田间自然条件下生长， 至成熟期收获三倍体种子 ArAjBj。

5、； 2)、 六倍体的获得： 将步骤1)中收获的三倍体种子ArAjBj播种， 幼苗阶段进行染色体诱导加倍， 获得六倍体 ArArAjAjBjBj， 所述染色体诱导加倍的具体方法为： 将三倍体种子播种萌发， 于植株6-8叶期时在生长点放置浸湿浓度为0.01的秋水仙 碱溶液的棉花团， 连续处理三天， 每天向棉花团增加同浓度秋水仙碱溶液3次， 处理期间用 塑料薄膜遮挡住植株上方； 处理后移除棉花和塑料薄膜， 植株于自然条件下生长， 花期检测 其花粉育性和结实性， 筛选染色体加倍成功的个体； 3)、 新型芥菜的获得： 六倍体ArArAjAjBjBj与黑芥Bn1-nBn1-n以六倍体ArArAjAjBjB。

6、j作为母本有性杂交， 自然条件 下生长， 成熟后获得新型芥菜AjArBjBn1-n。 2.根据权利要求1所述的一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异的方法， 其特征在 于， 所述芥菜包括芥菜型油菜和蔬菜用芥菜； 所述白菜包括白菜型油菜和蔬菜用白菜。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 105918106 B 2 一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异的方法 技术领域 0001 本发明涉及植物新品系选育技术领域， 具体涉及一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因 组遗传变异的方法。 其国际专利分类号为A01H1/04。 背景技术 0002 芥菜(Brassica juncea， AABB)包括蔬菜类型。

7、和油用类型， 包括榨菜、 儿菜、 青菜 头、 大头菜、 以及芥菜型油菜等。 芥菜是由白菜(B.rapa， AA)和黑芥(B.nigra， BB)自然杂交， 染色体加倍进化而来的异源四倍体。 与亲本物种相比， 芥菜狭窄的遗传基础限制了其遗传 改良。 0003 传统利用亲本改良芥菜的方法主要有两种。 一种是通过黑芥和白菜杂交， 获得人 工合成芥菜。 该办法虽然能有效拓宽现有芥菜的遗传基础， 但在实施中， 由于白菜与黑芥存 在严重的生殖隔离， 两者间杂交困难， 需要采用胚挽救技术才能获得杂交种(Wen等 .Euphytica.2007)， 致使该方法只能局限于少量亲本种材料的杂交利用； 另一种方法是。

8、芥 菜与白菜杂交发展三倍体杂种， 然后三倍体与芥菜回交后代进行选育， 获得含有白菜遗传 背景的芥菜型个体。 此方法在实施中， 由于杂交的后代为非整倍体， 致使选育的周期长， 选 育的过程繁琐。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异的方法， 该方 法能够快速、 简便有效地获得具黑芥遗传成分的芥菜， 拓宽现有芥菜B亚基因组的遗传多样 性， 解决了现有芥菜培育方法导致的选育周期长、 杂交过程具有亲和性障碍的问题。 0005 本发明通过下述技术方案实现： 0006 一种利用黑芥拓宽芥菜B亚基因组遗传变异的方法， 该方法通过白菜ArAr与芥菜 AjAjBjBj杂。

9、交， 在自然条件下获得三倍体种子ArAjBj、 三倍体种子ArAjBj进行染色体加倍获得 六倍体ArArAjAjBjBj， 将六倍体ArArAjAjBjBj与黑芥Bn1-nBn1-n杂交， 获得新型芥菜AjArBjBn1-n。 0007 本发明通过先获得六倍体， 以六倍体为桥梁， 与黑芥杂交， 获得新型芥菜， 六倍体 与黑芥杂交具有一定的亲和性， 不需要胚挽救技术就能够获得杂交种子， 同时， 本发明所述 方法的杂种后代为整倍体， 选育周期相对较短、 过程相对简单， 克服了通过芥菜与黒芥杂 交、 然后对杂交后代与芥菜多轮回交进行选育芥菜导致的选育周期长， 选育过程繁琐的问 题。 0008 进一步。

10、地， 该方法包括以下步骤： 0009 1)、 三倍体的获得： 0010 芥菜AjAjBjBj与白菜ArAr有性杂交， 田间自然条件下生长， 至成熟期收获三倍体种 子ArAjBj； 0011 2)、 六倍体的获得： 0012 将步骤1)中收获的三倍体种子ArAjBj播种， 幼苗阶段进行染色体诱导加倍， 获得六 说 明 书 1/3 页 3 CN 105918106 B 3 倍体ArArAjAjBjBj； 0013 3)、 新型芥菜的获得： 0014 六倍体ArArAjAjBjBj与黑芥Bn1-nBn1-n有性杂交， 自然条件下生长， 成熟后获得新型芥 菜AjArBjBn1-n。 0015 所述芥菜。

11、AjAjBjBj与白菜ArAr有性杂交可以是以芥菜AjAjBjBj为母本， 也可以是以 白菜ArAr为母本。 0016 进一步地， 所述染色体诱导加倍的具体方法为： 0017 将三倍体种子播种萌发， 于植株6-8叶期时在生长点放置浸湿浓度为0.01的秋 水仙碱溶液的棉花团， 连续处理三天， 每天向棉花团增加同浓度秋水仙碱溶液3次， 处理期 间用塑料薄膜遮挡住植株上方； 处理后移除棉花和塑料薄膜， 植株于自然条件下生长， 花期 检测其花粉育性和结实性， 筛选染色体加倍成功的个体。 0018 进一步地， 六倍体ArArAjAjBjBj与黑芥Bn1-nBn1-n有性杂交以六倍体ArArAjAjBjB。

12、j作为 母本。 0019 进一步地， 芥菜为所有基因组为AjAjBjBj的作物， 包括芥菜型油菜和蔬菜用芥菜； 所述白菜为所有基因组为ArAr的作物， 包括白菜型油菜和蔬菜用白菜。 0020 本发明与现有技术相比， 具有如下的优点和有益效果： 0021 1、 本发明能够快速、 简便有效地获得具黑芥遗传成分的芥菜， 拓宽了现有芥菜的 遗传基础。 0022 2、 本发明所述方法的选育周期短、 过程简单， 且能够避免黑芥与白菜的杂交导致 的亲和性障碍的问题。 0023 3、 本发明所述方法整个过程不需要进行任何组织培养操作； 经过一轮染色体加倍 处理后获得的六倍体自然条件下自交可结实， 六倍体可长期。

13、使用， 无需重复创建； 六倍体与 黑芥的杂交在田间自然条件下可成功， 容易将多份黑芥的遗传物质转移到芥菜中。 具体实施方式 0024 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下面结合实施例， 对本发明作 进一步的详细说明， 本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明， 并不作为对本 发明的限定。 0025 实施例1： 0026 1)、 三倍体的获得： 0027 以白菜型油菜ArAr(品系为4M245)为母本， 剥蕾去雄， 授以芥菜型油菜AjAjBjBj(品 系为4N006)的花粉， 有性杂交， 套袋生长一周后拆袋， 然后自然条件下生长至成熟， 收获三 倍体种子ArAjBj； 00。

14、28 2)、 六倍体的获得： 0029 将步骤1)中收获的三倍体种子ArAjBj播种萌发， 于植株6叶期时在生长点放置浸湿 浓度为0.01的秋水仙碱溶液的棉花团， 连续处理三天， 每天向棉花团增加同浓度秋水仙 碱溶液3次， 处理期间用塑料薄膜遮挡住植株上方； 处理后移除棉花和塑料薄膜， 植株于自 然条件下生长， 花期检测其花粉育性和结实性， 鉴定染色体数目， 获得六倍体ArArAjAjBjBj； 0030 3)、 新型芥菜的获得： 说 明 书 2/3 页 4 CN 105918106 B 4 0031 以六倍体ArArAjAjBjBj为母本， 进行人工去雄， 均匀授以3个不同基因型黑芥 (2V。

15、1098F、 2V1099-1、 2V1089-1)花粉， 有性杂交， 获得新型芥菜。 0032 在本实施例中： 六倍体与3个不同基因型黑芥杂交有一定的可交配性， 平均结实率 为3.12粒/角果； 对新型芥菜的体细胞染色体数目进行检测发现， 它们的染色体数目均为36 条； 这些新型芥菜自交可结实， 平均为5.57粒/角果。 六倍体与3个不同基因型黑芥杂交产生 的新型芥菜叶色、 叶型、 分枝等形态学特点有明显差异， 遗传变异较大。 0033 实施例2： 0034 本实施例基于实施例1， 将实施例1中的白菜型油菜ArAr(品系为4M245)替换成蔬菜 用白菜ArAr(品系为5W245)； 将芥菜型。

16、油菜AjAjBjBj(品系为4N006)替换成蔬菜用芥菜 AjAjBjBj(品系为4N008， 榨菜)； 并且以蔬菜用芥菜AjAjBjBj(品系为4N008)为母本， 剥蕾去雄， 授以蔬菜用白菜ArAr(品系为5W245)花粉进行有性杂交。 0035 在本实施例中： 六倍体与3个不同基因型的黑芥杂交具有一定程的可交配性， 平均 结实率为3.55粒/角果； 对新型芥菜的体细胞染色体数目进行检测发现， 它们的染色体数目 均为36条； 这些新型芥菜自交可结实， 平均自交结实率为6.69粒/角果。 六倍体与3个不同基 因型黑芥杂交产生的新型芥菜叶色、 叶型、 结球特性、 块茎形成等形态学特点有明显差异。

17、， 遗传变异较大。 0036 实施例3： 0037 本实施例基于实施例1， 与实施例1的不同之处在于： 以芥菜型油菜AjAjBjBj(品系 为4N006)为母本， 剥蕾去雄， 授以白菜型油菜ArAr(品系为4M245)花粉进行有性杂交。 0038 在本实施例中： 六倍体与3个不同基因型的黑芥杂交具有一定程度的可交配性， 平 均结实率为3.88粒/角果； 对新型芥菜的体细胞染色体数目进行检测发现， 它们的染色体数 目均为36条； 这些新型芥菜自交结实性交好， 平均达到6.92粒/角果。 六倍体与3个不同基因 型黑芥杂交产生的新型芥菜叶色、 叶型等形态学特点有明显差异， 遗传变异较大。 0039 。

18、实施例4： 0040 本实施例基于实施例2， 与实施例2的不同之处在于： 以蔬菜用白菜ArAr(品系为 5W245)为母本， 剥蕾去雄， 授以蔬菜用芥菜AjAjBjBj(品系为4N008)花粉进行有性杂交。 0041 在本实施例中： 六倍体与3个不同基因型的黑芥杂交具有一定程度的可交配性， 达 到平均结实率为2.57粒/角果； 对新型芥菜的体细胞染色体数目进行检测发现， 它们的染色 体数目均为36条； 这些新型芥菜自交结实率平均为4.25粒/角果。 六倍体与3个不同基因型 黑芥杂交产生的新型芥菜叶色、 叶型、 结球特性、 块茎形成等形态学特点有明显差异， 遗传 变异较大。 0042 在上述实施例中， 对体细胞染色体数目进行检测均采用现有技术进行检测。 0043 以上所述的具体实施方式， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施方式而已， 并不用于限定本发明 的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含 在本发明的保护范围之内。 说 明 书 3/3 页 5 CN 105918106 B 5 。