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“油菜的遗传与改良”创新团队

信息来源:作物遗传改良国家重点实验室    发布时间:2014-06-04

油菜研究团队现有固定研究人员20人。在中国工程院院士傅廷栋教授的带领下,团队围绕油菜遗传改良这一总体目标,在杂种优势的生物学基础及其利用、品质改良的遗传基础、抗逆性的遗传及分子机理、基因组学、远缘杂交和种质资源创新、细胞工程和分子技术育种等方面开展了系统研究,曾获得国家科技进步一等奖1项,国家科技进步二等奖2项。2006年以来,发表研究论文148 篇,其中SCI论文75 篇,获专利6 项,审定新品种18个,年推广面积约1200万亩。

 

1. 油菜杂种优势的生物学基础及其利用

 

对新发现的芥菜型HAU细胞质雄性不育mtDNA 多态性分析证明,该胞质不育不同于以前发现的Ogura,Pol,Tour等细胞质雄性不育,属于新的细胞质雄性不育类型。克隆了S45AB隐性核不育的2个恢复基因、SI271不亲合基因等育性相关基因;定位了显性、隐性核不育基因、pol恢复基因等一批育性相关基因。利用拟F2群体定位了甘蓝型油菜与产量相关的数量性状位点和杂种优势位点。

通过种间杂交和分子标记辅助选择,将白菜型油菜(ArAr)Ar亚基因组和埃塞俄比亚芥(BcBcCcCc)的Cc亚基因组导入到甘蓝型油菜(AnAnCnCn)中,培育出了Ar /Cc亚基因组成分占60-75%,农艺性状和品质性状得到改良的第二代新型甘蓝型油菜株系。将这些株系与自然甘蓝型油菜雄性不育系测交,杂交种普遍表现了很强的杂种优势。将第二代新型甘蓝型油菜优良株系与530个不同组合的ArArBcBcCcCc异源六倍体杂交,分别获得了Ar亚基因组(由135个白菜型油菜品种构成)和Cc亚基因组(由78个埃塞俄比亚芥品种构成)变异丰富的ArArCcCc新型甘蓝型油菜群体亚群体。两个亚群体的ArCc基因组成分均超过90%。

利用波里马细胞质雄性不育系统及其衍生的温敏型波里马细胞质雄性不育,以及核不育等途径,新育成18个杂交种,每年在全国主产区推广面积约1200多万亩。

 

2. 重要性状的基因定位

 

构建了以TN群体为代表的多个作图群体,其中TN群体被“国际芸薹属基因组计划咨询小组”作为国际参考作图群体。利用这些作图群体,构建了多张甘蓝型油菜遗传连锁图谱。利用TN群体等对重要性状进行了多年多点分析,定位了包括油菜种子产量、含油量、花期、以及全株角果数,每角果粒数,千粒重、矮杆等多个性状的QTL。并克隆了部分基因。

 

3. 种质资源创新和分子育种技术

 

通过各种途径,创造出一批在育种中有重要应用价值的新资源。其中包括傅廷栋院士选育的连续三年油份含量稳定在52-54%的材料近10份,最高达56-57%(推广对照品种为42%);傅廷栋院士于2006年发现了一个株型特异、适合机械化生产的甘蓝型油菜材料,称之为矮杆紧凑型油菜(或棒状油菜)。此材料株型紧凑,矮杆,主花序及分枝短小簇生,开花期集中,结荚层紧密,成熟期一致,与普通油菜差异很大。

以白菜、甘蓝和甘蓝型油菜EST和基因组序列开发了4800个SSR标记,其中包括878个BrGMS标记,1600个BoGMS标记,998个BnGMS标记,1200个BnEMS标记,用这些对6个甘蓝型油菜品种进行了多态性筛选,对其中820个新开发的SSR标记进行了遗传定位,构建了一张包含1200个位点的SSR标记连锁图,这是迄今为止密度最高的SSR标记连锁图。

进行了白菜型(Brassica rapa L.,2n=20, AA)、甘蓝型油菜(Brassica napus L., 2n=38, AACC)与菘蓝(Isatis indigotica, 2n=14,II)的有性杂交和体细胞杂交,萝卜(Raphanus sativus, 2n = 18, RR)与崧蓝的体细胞杂交,并对杂种及后代进行了形态学、细胞学和分子生物学研究。从后代中产生了基因组成份改变的油菜新类型。为培育附加系奠定了基础。

 


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