【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及漸滲育種，更具體的說是涉及一種創制高頻漸滲大白菜-甘藍漸滲系的方法。
技術介紹
1、傳統育種過程中長期的人工選擇馴化，加之氣候變化加劇使可用的遺傳變異來源變窄，想要更多地增加物種內遺傳變異和培育有突破性新性狀品種比較困難。漸滲是植物育種中安全且富有成效的種間基因轉移方法，為豐富作物的遺傳多樣性提供了路徑。然而，高效漸滲與鑒定相關的挑戰限制了漸滲育種的應用進程。
2、目前通過種間雜交，多種作物已成功導入了優異的外源片段和基因。如蕓薹屬中報道了天然甘藍型油菜和人工合成甘藍型油菜(anancncn)中cn基因組到an基因組平均每個材料發生漸滲的數量分別為3.19個和9.00個。在其他物種中，如基于異源多倍體小麥(aabbdd)和小麥近緣野生種amblyopyrummuticum(tt)進行雜交，將t基因組序列漸滲到d基因組染色體上，平均每份材料有1.24個漸滲片段；基于棉花(gossypium?hirsutum,aadd)和二倍體野生種g.anomalum(b1b1)進行雜交，將b1基因組片段漸滲到a基因組染色體上，平均每系有1.54個漸滲片段；在番茄中，將野生近緣種solanum.lycopersicoides基因組片段漸滲到s.lycopersicum基因組中，平均每個漸滲系有2.03個漸滲片段。由于物種間親緣關系和減數分裂重組交換的限制漸滲頻率較低，導入的外源片段較少，很難產生具有突破性的新性狀。
3、因此，如何大幅提高物種間的漸滲頻率是本領域技術人員亟需解決的問題。
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種創制高頻漸滲大白菜-甘藍漸滲系的方法，該方法將大量甘藍的染色體片段導入大白菜基因組中，極大地豐富了大白菜基因組遺傳變異。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種創制高頻漸滲大白菜-甘藍漸滲系的方法，將四倍體大白菜(aaaa)和二倍體甘藍(cc)進行種間雜交獲得異源三倍體雜交種(aac)，雜交種進一步與二倍體大白菜(aa)雜交，雜交后代自交，對自交后代進行游離小孢子培養創制大白菜-甘藍漸滲系(dh)。
4、其中，異源三倍體種間雜交種介導的遺傳系統是實現種間漸滲是高頻漸滲的關鍵。
5、基本原理：大白菜和甘藍來自共同祖先，這種相近的親緣關系為同源重組大范圍、高頻次的發生提供了更多機遇。本專利技術中，以四倍體大白菜與二倍體甘藍雜交，獲得的異源三倍體雜交種(aac)中存在2個a基因組和1個c基因組，在a基因組和c基因組存在較強同源關系的前提下，單個c基因組的存在提高了a與c間重組的概率，且雜交種中2個a基因組的存在為接收來自c基因組的遺傳物質提供了更多的機會。
6、進一步的，包括以下步驟：
7、(1)將二倍體大白菜(2n＝2x＝20)進行染色體加倍得到四倍體大白菜(2n＝4x＝40)；
8、(2)將四倍體大白菜與二倍體甘藍(2n＝2x＝18)雜交，取授粉后5-7天子房接種至改良white培養基上進行培養，培養28天后剝出存活的胚珠接種到heller培養基上培養，獲得異源三倍體雜交種；
9、(3)異源三倍體雜交種與二倍體大白菜雜交，雜交后代進一步自交，得自交后代；
10、(4)選取自交后代植株上處于單核靠邊期花蕾，利用b5培養基和nln培養液進行游離小孢子培養，獲得純合基因型的大白菜-甘藍漸滲系。
11、進一步的，步驟(1)所述染色體加倍方法為0.2％秋水仙素處理生長點48小時。
12、進一步的，步驟(2)所述四倍體大白菜為母本，所述二倍體甘藍為父本。
13、進一步的，步驟(3)所述異源三倍體雜交種為母本，所述二倍體大白菜為父本。
14、進一步的，步驟(4)所述游離小孢子培養方法為：
15、每次取花蕾約35個，表面消毒滅菌后在b5培養基完成小孢子的純化；純化后的小孢子用nln培養液封口培養，之后再進行35℃暗培養24h后轉入暗培養箱；在胚狀體發育到子葉期時，將子葉胚接種于ms培養基上，在25℃條件下進行植株再生，獲得大白菜-甘藍漸滲系。
16、經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
17、本專利技術利用異源三倍體雜交種介導的遺傳系統實現了種間高漸滲，為破解外源種漸滲頻率低這一瓶頸提供了新方法。
18、基因組層面，利用該漸滲系統創制的大白菜-甘藍漸滲系a基因組和c基因組間通過頻繁地部分同源重組，將大量供體甘藍基因組片段滲入到大白菜基因組。在單個漸滲系中可以實現大白菜所有a染色體都有甘藍片段滲入，并且滲入的甘藍片段能夠涉及甘藍基因組中的所有c染色體；性狀層面，創制的大白菜-甘藍漸滲系產生了豐富的性狀變異，包括產生了大白菜和甘藍中都沒有的新性狀；產生了大白菜中沒有而甘藍特有的新性狀；擴大了大白菜種內原有性狀的變異范圍。本專利技術建立的漸滲系為快速提高物種遺傳多樣性和跨物種的聚合改良育種提供新路徑，為實現種內雜種優勢利用向種間雜種優勢利用的跨越提供技術支撐。
19、利用四倍體大白菜為母本與二倍體甘藍雜交獲得異源三倍體雜交種，之后通過雜交、自交、游離小孢子培養創制dh(double?hyploid)漸滲系。實現了大量外源甘藍染色體片段高頻次地漸滲到大白菜基因組中，經鑒定最高達可67個漸滲甘藍片段/漸滲系，平均為28.28個漸滲甘藍片段/漸滲系。極顯著的高于蕓薹屬的天然甘藍型油菜與人工合成油菜ac間平均3.19個和9.00個的重組頻率。此外還遠高于其他物種，如小麥漸滲系平均每份材料1.24個漸滲片段，棉花染色體片段代換系平均每系有1.54個漸滲片段，番茄漸滲系平均每系有2.03個漸滲片段。
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1.一種創制高頻漸滲大白菜-甘藍漸滲系的方法，其特征在于，將四倍體大白菜和二倍體甘藍進行種間雜交獲得異源三倍體雜交種，雜交種進一步與二倍體大白菜雜交，雜交后代自交，對自交后代進行游離小孢子培養創制大白菜-甘藍漸滲系。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述染色體加倍方法為0.2％秋水仙素處理生長點48小時。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述四倍體大白菜為母本，所述二倍體甘藍為父本。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述異源三倍體雜交種為母本，所述二倍體大白菜為父本。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述游離小孢子培養方法為：
【技術特征摘要】
1.一種創制高頻漸滲大白菜-甘藍漸滲系的方法，其特征在于，將四倍體大白菜和二倍體甘藍進行種間雜交獲得異源三倍體雜交種，雜交種進一步與二倍體大白菜雜交，雜交后代自交，對自交后代進行游離小孢子培養創制大白菜-甘藍漸滲系。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述染色體加倍...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧愛俠，申書興，李曉敏，王增峰，王彥華，劉遠銘，喬金柱，軒淑欣，
申請(專利權)人：河北農業大學，
類型：發明
國別省市：
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