甘蓝类蔬菜Ogura细胞质雄性不育恢复材料的创制和育性观察

【作者】 于海龙； 方智远； 杨丽梅； 刘玉梅； 庄木； 吕红豪； 李占省； 张扬勇；

【机构】 中国农业科学院蔬菜花卉研究所；

【摘要】 甘蓝类蔬菜（Brassica oleracea L.）杂种优势十分明显。Ogura细胞质雄性不育（Ogura CMS）材料的不育性稳定,转育容易,是杂交种种子生产的主要途径之一。但Ogura细胞质雄性不育是母性遗传,所有后代均是雄性不育,无法自交分离,不利于种质资源的再创新。解决这一问题的有效方法是挖掘和创制Ogura CMS的恢复材料。然而,迄今为止在甘蓝类蔬菜中尚未发现Ogura CMS的恢复材料。因此,迫切需要从其他作物中导入恢复基因。试验材料为OguraCMS芥蓝材料1份（编号几1）,OguraCMS结球甘蓝材料1份（编号GL1）,含Ogura CMS育性恢复基因（Rfo）的甘蓝型油菜材料4份（编号为RF1^RF4）。2013年春利用JL1、GL1和RF1-RF4进行远缘杂交,结合胚挽救,将甘蓝型油菜中的Rfo基因导入到芥蓝中;并利用Rfo特异分子标记对种间杂种进行筛选;对种间杂种的形态特征、倍性、育性表现等进行了观察和分析。2014年春以CMS芥蓝、CMS甘蓝为母本,含Rfo基因且育性恢复的种间杂种为父本,进行回交转育,转育后代用Rfo特异分子标记辅助筛选。利用蕾期授粉结合胚挽救手段获得了9株Ogura CMS芥蓝和甘蓝型油菜的种间杂种。形态学特征观察发现,9株种间杂种与生长势相关的形态特征均呈现超亲优势,其余形态特征介于双亲之间;流式细胞仪检测发现它们的DNA相对含量介于双亲之间。鉴于Rfo标记在甘蓝中存在非特异性扩增,本研究中新开发出用于甘蓝类蔬菜Ogura CMS育性恢复单株筛选的Rfo序列特异分子标记。利用该标记对9株种间杂种进行筛选,7株为尺Rfo阳性。育性观察发现这7株彤fo阳性单株的育性得到恢复,而Rfo阴性单株没有出现花粉。由此表明该标记可用于甘蓝类蔬菜Ogura CMS育性恢复单株的筛选。比较7株Rfo阳性单株在开花期的花粉量和花粉活力发现,YL2和YL6育性恢复情况优于其余5个单株。以CMS芥蓝为母本,YL2、YL6为父本进行回交转育,共获得35株BC₁代单株。利用新开发的Rfo序列特异标记进行筛选,29株为￣阳性,观察发现它们均有花粉出现。目前以BC₁中的育性恢复单株14Y1、14Y12、14Y19进一步回交,已获BC₂回交后代。此外,利用Ogura CMS结球甘蓝GL1和甘蓝型油菜恢复材料杂交也获得1株育性恢复的种间杂种,进一步回交已获BC₁后代。更多还原