一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，所述方法包括利用黑芥BnBn与芥菜AjAjBjBj有性杂交，经子房培养获得三倍体种子AjBjBn，三倍体种子AjBjBn经无菌条件萌发后通过染色体加倍获得异源六倍体AjAjBjBjBnBn，将所述异源六倍体与白菜Ar1‑nAr1‑n杂交，获得新型芥菜AjAr1‑nBjBn。本发明专利技术整个操作过程周期短，可简单快速地拓宽现有芥菜A亚基因组遗传变异的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物新品系选育
，具体涉及为一种以采用黑芥与现有的芥菜的异源六倍体为桥梁，与遗传变异丰富的多种白菜杂交获得一种新型芥菜，具体为一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法。
技术介绍
芥菜类作物(Brassica juncea，AABB)包括重要的蔬菜类型和油用类作物型，包括榨菜、儿菜、青菜头、大头菜、以及芥菜型油菜等型，其中芥菜型油菜俗称油辣菜，籽粒细小，多为金黄色或暗红色，含油量高。芥菜型油菜具有耐瘠性强等特点，但产量低，目前种植面积已越来越小。芥菜型油菜(Brassica juncea，AABB)是由白菜型油菜(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。与白菜型油菜相比，芥菜型油菜狭窄的遗传基础限制了其遗传改良。传统利用白菜改良芥菜的方法主要有两种：第一种是通过白菜和黑芥杂交，创建人工合成的芥菜；第二种方法是芥菜与白菜杂交，自然条件下收获三倍体杂种，然后利用三倍体杂种与芥菜多轮回交，从回交后代中选育含有白菜遗传背景的芥菜。第一种方法由于白菜与黑芥的杂交障碍，该途径中每种杂交组合必须经过大量的胚挽救技术才可能获得杂交种，且人工合成芥菜遗传不稳定，无法直接使用，其保种也存在困难(Wen等.Euphytica.2007)。第二种方法在实施中，三倍体杂种仅能供当代使用，无法保种，且三倍体与芥菜回交后代为非整倍体，需要多代繁琐的选育才可能获得芥菜型的个体。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是采用现有获得拓宽芥菜遗传变异的方法由于物种间严重的生殖隔离亲和性障碍，无法实现有性杂交，即使采用大量的胚挽救，也仅只适合于少量亲本种材料的杂交利用；且物种选育周期长，选育过程繁琐。本专利技术目的在于提供一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，采用黑芥与芥菜有性杂交，子房培养胚挽救后经染色体加倍获得异源六倍体，以该六倍体为桥梁，与白菜杂交，获得新型芥菜，解决了现有技术芥菜遗传变异方法应用范围有限，选育周期长、选育过程繁琐等技术缺陷。本专利技术的通过下述技术方案实现：一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，所述方法包括利用黑芥BnBn与芥菜AjAjBjBj有性杂交，经子房培养获得三倍体种子AjBjBn，三倍体种子AjBjBn无菌条件萌发后通过染色体加倍获得异源六倍体AjAjBjBjBnBn，将所述异源六倍体与白菜Ar1-nAr1-n杂交，获得新型芥菜AjAr1-nBjBn。专利技术人经多次试验发现，现有利用白菜改良芥菜一种方法中，白菜Ar1-nAr1-n与黑芥BnBn杂交，由于白菜Ar1-nAr1-n与黑芥BnBn两个物种间存在严重的生殖隔离亲和性障碍，采用胚挽救技术克服物种间的亲和性障碍，但是人工合成的芥菜不稳定，无法直接使用及保种，且操作过程中需要进行多轮胚挽救步骤才能获得杂交种，该方法复杂繁琐，不能快速高效的筛选出芥菜A亚基因组个体。另外一种现有方法是利用芥菜AjAjBjBj和白菜Ar1-nAr1-n杂交，自
然条件下收获三倍体杂种AjAr1-nBj，三倍体杂种AjAr1-nBj与芥菜AjAjBjBj多轮回交，从回交后代中选育含有白菜遗传背景的芥菜，但是该方法中获得的三倍体杂种AjAr1-nBj仅能当代使用，且无法保种，三倍体杂种与芥菜AjAjBjBj回交后代非整倍体，需要多代繁琐的选育才能获得芥菜A亚基因组个体。基于以上两种现有方法所产生的缺陷，专利技术人经研究认识到选择农艺性状优良的芥菜AjAjBjBj与黑芥BnBn有性杂交，获得杂种胚AjBjBn，授粉7-10天后对杂种胚进行子房培养胚挽救可克服黑芥BnBn与芥菜AjAjBjBj两个物种间的生殖隔离亲和性障碍，具体胚挽救方法是有性杂交后，采取子房培养获得杂种胚AjBjBn，获得的三倍体AjBjBn幼苗通过染色体加倍获得异源六倍体AjAjBjBjBnBn，异源六倍体AjAjBjBjBnBn在自然条件下可育，可反复使用，可保种；获得的异源六倍体AjAjBjBjBnBn与白菜Ar1-nAr1-n杂交亲和性较好，田间自然条件下可获得杂交后代。专利技术人所研究的方法中，与第一种现有操作方法相比，选择杂交的物种不同，物种先后杂交的顺序不同，且仅经过一轮子房培养胚挽救和染色体加倍即可获得芥菜AjAjBjBj与黑芥BnBn的六倍体杂种AjAjBjBjBnBn，解决了第一种现有操作方法中需要进行大量的胚挽救技术获得杂交种；采用本专利技术所述方法获得的新型芥菜遗传稳定，直接可从当代培育出得芥菜中选育中形状优良的芥菜A亚基因个体，且培育出得新型可直接使用，可保种，解决了第一种现有操作方法中人工合成的芥菜遗传不稳定，无法直接使用，保种困难的问题。与第二种操作方法相比，选择杂交的物种不同，物种先后杂交的顺序不同，整个操作方法不同，可通过试验发现本专利技术所述方法与之相比，解决其需多代繁琐选育芥菜个体的问题，且本专利技术操作简单，同时采用本专利技术所述方法获得的芥菜A亚基因组个体可多代使用，不限制仅当代使用，可保种，选育程序简单，整个过程周期短，可简单快速地拓宽现有芥菜A亚基因阻遗传变异。本专利技术的具体操作过程为：(1)获得六倍体选取农艺形状优良的芥菜AjAjBjBj为母本，剥蕾去雄，授以黑芥BnBn花粉，授粉7-10天后对杂种子房进行胚挽救子房培养，将胚挽救成熟种子萌发的幼苗置于分化培养基中扩繁2轮，每轮培养25天，分化出大量的无性系，然后采用秋水仙碱诱导染色体加倍，获得基因组结构为AjAjBjBjBnBn异源六倍体或以黑芥BnBn为母本，剥蕾去雄，授以芥菜AjAjBjBj花粉，授粉7-10天后对杂种子房进行胚挽救子房培养，将胚挽救成熟种子萌发的幼苗置于分化培养基中扩繁2轮，每轮培养25天，分化出大量的无性系，然后采用秋水仙碱诱导染色体加倍，获得基因组结构为AjAjBjBjBnBn异源六倍体；(2)创建新型芥菜A亚基因组个体以异源六倍体AjAjBjBjBnBn作为母本，人工去雄，授予白菜Ar1-nAr1-n花粉，田间自然条件下生长，至成熟后收获种子，即得新型芥菜A亚基因组个体或以白菜Ar1-nAr1-n为母本，授予异源六倍体AjAjBjBjBnBn的花粉，田间自然条件下生长，至成熟后收获种子，即
得新型芥菜A亚基因组个体。其中所述芥菜为基因组为AjAjBjBj的作物，包括芥菜型油菜和蔬菜用芥菜，所述白菜为基因组为Ar1-nAr1-n的作物，包括白菜型油菜和蔬菜用白菜。其中，j、r、n代表染色体的来源，Aj即来自芥菜B.juncea中的A染色体组，Ar就是来自白菜B.rapa的A染色体组，Bn就是来自黑芥B.nigra的B染色体组，Bj就是来自芥菜B.nigra的B染色体组。其中获得萌发的三倍体AjBjBn幼苗的具体方法为：摘取杂交7—10天后的三倍体AjBjBn子房，经70％酒精灭菌30s，无菌水清洗5min，再用10％次氯酸钠消毒15min，平均每3min摇晃一次，然后采用无菌水清洗3次，每次3min，剥离幼胚，之后将子房果柄部位插入接种到MS培养基中，放置于16小时光照，8小时暗处理，20℃的光照培养室中培育，30-35天收获成熟角果，无菌条件下剥离角果皮，获得三倍体AjBjBn种子。对萌发的三倍体AjBj本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，其特征在于：所述方法包括利用黑芥BnBn与芥菜AjAjBjBj有性杂交，经子房培养获得三倍体种子AjBjBn，三倍体种子AjBjBn经无菌条件萌发后通过染色体加倍获得异源六倍体AjAjBjBjBnBn，将所述异源六倍体与白菜Ar1‑nAr1‑n杂交，获得新型芥菜AjAr1‑nBjBn。
【技术特征摘要】
1.一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，其特征在于：所述方法包括利用黑芥BnBn与芥菜AjAjBjBj有性杂交，经子房培养获得三倍体种子AjBjBn，三倍体种子AjBjBn经无菌条件萌发后通过染色体加倍获得异源六倍体AjAjBjBjBnBn，将所述异源六倍体与白菜Ar1-nAr1-n杂交，获得新型芥菜AjAr1-nBjBn。2.根据权利要求1所述的一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，其特征在于：所述将采用胚挽救子房培养方法萌发的三倍体AjBjBn幼苗置于分化培养基中扩繁2轮，每轮培养25天，分化出无性幼苗，然后将无性幼苗通过秋水仙碱诱导染色体加倍。3.根据权利要求2所述的一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，其特征在于：所述萌发的三倍体AjBjBn幼苗的获得方法为：摘取杂交7—10天后的三倍体AjBjBn子房，经70％酒精灭菌30s，无菌水清洗5min，再用10％次氯酸钠消毒15min，平均每3min摇晃一次，然后采用无菌水清洗三次，每次3min，然后将子房的果柄部位插入剥离幼胚，接种到MS培养基中，放置于16小时光照，8小时暗处理，20℃的光照培养室中培育，30—35天收获成熟角果，无菌条件下剥离角果皮，获得三倍体AjBjBn幼苗种子。4.根据权利要求3所述的一种利用白菜拓宽芥菜A亚基因组遗传变异的方法，其特征在于：所述染色体加倍具体操作步骤为：将获得的三倍体AjBjBn种子置于MS培养基中萌发，萌发后幼苗转入分化培养基中扩繁2次，每次培养25天，处理之后将获得的无性系幼苗转入含100mg/L秋水仙碱的分化培养基中暗培养诱导染色体加倍处
\t理7天，然后将无性处理后的幼苗转入分化培养基中培养25天成苗，最后转入生根培养基中生根，生根后移栽，检测植株花粉育性、结实性、通过染色体计数筛选加倍成功个体。5.根据权利要求4所述的一种利用白菜拓宽芥菜A...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱伟，明佳熠，梅家琴，魏瑞芳，李勤菲，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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