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大白菜育种技术研究及中白系列新品种选育与应用

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  • 主要完成单位:新萄京娱乐手机版蔬菜花卉研究所
  • 主要完成人员:孙日飞、张淑江、武剑、李菲、章时蕃、张慧、王晓武、钱伟
  • 起  止  时  间 :1999年1月---2016年12月
  • 获  奖  情  况 :2017年新萄京娱乐手机版科学技术成果奖
  • 内  容  提  要 :
  

  大白菜是我国蔬菜最重要的种类之一,在日常消费中占首要地位。本成果针对大白菜品种病毒病危害严重、育种效率低、一代杂种杂交率不稳、品种多样性缺乏等问题,研究建立了高通量多基因高效聚合育种技术、高效规模化白菜小孢子DH株系技术和芸薹属蔬菜细胞质雄性不育快速转育技术,创制了一批优异的育种材料,培育出了抗病、优质、特色的系列大白菜新品种。近五年累计推广上述中白系列秋大白菜新品种20.0万亩,直接经济效益8.0亿元,经济效益和社会效益显著。成果主要内容如下:

  1、建立了高通量多基因高效聚合育种技术。

  ① 建立了大白菜抗病毒病、紫色、橘红心前景选择技术。开发抗病毒病基因(retro02)功能KASP标记,用于白菜抗TuMV分子标记辅助育种(MAS)。确定了一个编码R2R3-MYB类转录因子的大白菜紫色候选基因(BjPAP1),并验证了该基因的功能。筛选出1 个编码类胡萝卜素异构酶CRTISO的橘红心基因Bra031539,设计获得与橘红心性状共分离的标记。对橘红心大白菜内叶类胡萝卜素组分进行鉴定,明确了大白菜橘红色主要是由于积累前番茄红素造成的。

  ② 建立了大白菜基因型鉴定和背景选择技术。开发了基于二代测序的InDel标记开发流程,并开发了一大批白菜全基因组分布的InDel标记。开发了一套SNPs高效鉴定流程(Pooled Mapping),利用这一流程对281份白菜骨干亲本进行了低乘数(1-2 倍基因组覆盖度)重测序数据进行分析,获得了1.03M的SNP位点。根据SNP、InDel等位点信息进行了进化分析和基因型鉴定,确定基因型的遗传距离,为亲本选配提供依据。

  2、建立了高效规模化白菜小孢子DH株系技术体系。研究了大白菜游离小孢子培养胚胎发生中的加倍机制,明确了大白菜大白菜游离小孢子发育途径为B途径。通过确定小孢子提取过程中培养基中的蔗糖和甘露醇的浓度提高了小孢子出胚量。研究了细胞破碎仪快速提取小孢子方法,确定了花蕾数量、转速、时间、培养基量等多种参数,建立了快速、高效的小孢子提取技术。

  3、建立了芸薹属蔬菜快速转育细胞质雄性不育系技术。本成果通过种间远缘杂交,建立了芸薹属蔬菜快速转育细胞质雄性不育系的方法,将ogura萝卜细胞质雄性不育转育到大白菜。转育的雄性不育植株不育性稳定、叶片不黄化、蜜腺和柱头正常,配合力好。

  4、育成“绿健85”等9个早、中、晚熟、不同球心叶色的突破性配套新品种,其品质、产量和抗病性等方面优于国内外同类品种。近五年累计推广上述中白系列大白菜新品种121万亩,直接经济效益8.2亿元。

  已发表第一编辑或通讯编辑研究论文29篇,其中sci论文14篇。获得发明专利2项,获得植物新品种权3项,通过审定新品种9个。本成果建立的细胞工程、分子育种和细胞质雄性不育育种等新方法和新技术,创制的优良种质资源和育种材料,将促进我国大白菜育种技术进步,为蔬菜产业发展提供有力科技支撑。

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