一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法技术

本发明专利技术属于生物育种技术领域，公开了一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法；利用甘蓝和芥菜型油菜种间杂交，授粉后幼胚挽救，获得三倍体杂种无性系；筛选具有微量花粉的杂种植株进行自交和幼胚挽救，建立无性系群体S1；无性系S1进行自交获得S2群体，S2自交获得S3；S3自交获得S4，获得拟甘蓝型油菜；S1中没有符合要求的植株，在S1中继续进行幼胚挽救，在S2中筛选可育的类似甘蓝型油菜的无性系进行自交。本发明专利技术再利用拟甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交拓宽甘蓝型油菜种植资源变异范围，杂种后代通过连续自交构建重组自交系群体或者小孢子培养构建DH群体，从群体中筛选遗传相对稳定、农艺性状和品质性状优良的材料用于遗传育种。

【技术实现步骤摘要】
一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法
本专利技术属于生物育种
，尤其涉及一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：油菜是世界上主要油料作物之一，也是重要的食用油源、和蛋白质饲料、工业原料和蜜源植物。我国是最早进行油菜栽培的国家之一，但过去主要进行的是白菜型油菜栽培。在上个世纪20世纪30年代，甘蓝型油菜(AACC)开始从朝鲜、日本和英国引进并进行栽培，现已广泛分布于中国各地，尤以长江流域各省油菜主产区分布最为集中，已经代替白菜型油菜成为我国最重要的油料作物之一。随着人民物质生活水平的提高及油菜育种研究工作的不断深入，人们对油菜育种目标提出了更高的要求，选育高含油量、高油酸、低芥酸、低硫甙的高产优质多抗的油菜优良品种成为当前油菜育种的主攻目标。但是，我国油菜现在大面积栽培的甘蓝型油菜最初从国外引入，引入的时间短，目前在生产上所用的“双低”(低芥酸、低硫甙)常规品种和杂交品种的遗传来源也来自于国外。可见，我国甘蓝型油菜种内遗传基础狭窄，种内资源也随着部分品种的大量推广日益枯竭。针对这种情况，利用芸薹属种间关系研究，通过远缘杂交导入其它种(属)有利基因拓宽甘蓝型油菜遗传育种基因库，越发显得重要。芸薹属由白菜(B.campestrisL.，2n＝ArAr＝20)、甘蓝(B.oleraceaL.2n＝CoCo＝18)、黑芥(B.nigraL,2n＝BB＝16)3个基本种和甘蓝型油菜(B.napusL.,2n＝AACC＝38)、埃塞俄比亚芥(B.carinataBraunL.2n＝BBCC＝34)、芥菜(B.junceaCzern&CossL.,2n＝AABB＝36)3个复合种组成。甘蓝型油菜主要通过甘蓝(2n＝ArAr)和白菜种间他天然杂交，染色体加倍后形成的，这也成为我们现在人工合成甘蓝型油菜、创造新的种质资源的主要途径。通过该种途径人工合成蓝型油菜存在着杂交亲和性难、杂种后代(人工合成的甘蓝型油菜)遗传稳定进度较慢等缺陷；同时由于其亲本组成为甘蓝和白菜，两个亲本现都是菜用型作物，因此难以选择到适宜油用的性状优良的材料用于生产。另外，在育种上主要还存在着其它选育新型甘蓝型油菜途径，如通过甘蓝型油菜和白菜型油菜、甘蓝型油菜和芥菜型油菜种间杂交，分别在后代中选育获得甘蓝型油菜；这两种途径杂交亲和性较好，工作简单，但是其杂种后代亲和性差，难以获得遗传稳定的性状优良的新型甘蓝型油菜，且遗传基础相对狭窄。近年来，也有利用甘蓝和甘蓝型油菜杂交(ACC)，白菜和甘蓝型油菜杂交(AAC)，通过利用秋水仙碱进行染色体加倍后获得六倍体植株(AACCCC和AAAACC)，再以六倍体作为中间材料和白菜(AA)和甘蓝(CC)杂交，获得甘蓝型油菜(AACC)的相关研究，其实质是将人工合成甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交，拓展甘蓝型油菜的遗传多样性，由于其导入基因组分别来自甘蓝和白菜，因此其仍然无法获得更多优良的性状用于生产。芥菜型油菜是世界上重要的三大类型油菜作物之一，原产于我国西部和西北部，其植株高大，株型松散，分枝纤细，分枝部位高，分枝多，主根发达、耐瘠薄。现有甘蓝型油菜种质资源创新主要通过利用甘蓝(CoCo)和白菜型油菜(ArAr)种间杂交人工合成甘蓝型油菜(ArArCoCo)、或者将甘蓝(CoCo)和甘蓝型油菜(2n＝4x＝AnAnCnCn)、白菜(ArAr)和甘蓝型油菜(2n＝4x＝AnAnCnCn)、芥菜型油菜(AjAjBjBj)和甘蓝型油菜(2n＝4x＝AnAnCnCn)种间杂交，经过选育创制新型甘蓝型油菜。该方法来源不够广泛、遗传变异范围小、不容易筛选到农艺性状油菜的新型甘蓝型油菜用于生产。如果利用现有方法将甘蓝、芥菜型油菜、甘蓝型油菜三个物种优良性状集中，创制新型甘蓝型油菜，需要甘蓝和甘蓝型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜(2n＝4x＝AnAnCnCn)分别进行种间杂交，分别进行选育，分别获得相对稳定的不同来源的新型甘蓝型油菜后再进行杂交育种，遗传物质聚合；因此、过去需要进行两次种间杂交，两次种间杂种后代的选育，这些过程都会遇到杂交不亲和或者杂种后代不育，均需要采取一定的技术手段，如幼胚挽救等进行克服，耗时长、工序复杂、工作量大。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有人工合成蓝型油菜存在着杂交亲和性难、杂种后代(人工合成的甘蓝型油菜)遗传稳定进度较慢；难以选择到适宜油用的性状优良的材料用于生产；在育种存在杂种后代亲和性差，难以获得遗传稳定的性状优良的新型甘蓝型油菜，且遗传基础相对狭窄。(2)现有利用甘蓝和甘蓝型油菜杂交导入基因组分别来自甘蓝和白菜，无法获得更多优良的性状用于生产。(3)现有甘蓝型油菜种质资源创新来源不够广泛、遗传变异范围小、不容易筛选到农艺性状油菜的新型甘蓝型油菜用于生产。(4)现有将甘蓝、芥菜型油菜、甘蓝型油菜三个物种优良性状集中，创制新型甘蓝型油菜需要进行两次种间杂交，两次种间杂种后代的选育，存在杂交不亲和或者杂种后代不育，耗时长、工序复杂、工作量大。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法。本专利技术是这样实现的，一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异的方法，所述甘蓝型油菜遗传变异范围拓宽的方法通过甘蓝CoCo和芥菜型油菜AjAjBjBj种间杂交，利用B染色体组的选择性落后和非同源染色体的联会交换，选育出拟甘蓝型油菜(A’A’C’C’)后再和天然甘蓝型油菜AnAnCnCn杂交，将来自于3个不同物种的不同染色体组整合。进一步，所述甘蓝型油菜突变体库的方法包括以下步骤：步骤一：利用甘蓝和芥菜型油菜种间杂交，授粉10-15d后，幼胚挽救，获得三倍体杂种无性系；步骤二：在表型鉴定为三倍体杂种无性系中筛选具有微量花粉的植株进行自交和幼胚挽救，建立无性系群体S1；在无性系S1进行自交获得S2群体，S2自交后获得S3；S3进行自交获得S4；S1中没有符合要求的植株，在S1中继续进行幼胚挽救，在S2中筛选可育的类似甘蓝型油菜的无性系进行自交；步骤三：杂种后代通过连续自交构建重组自交系群体或者小孢子培养构建DH群体，从群体中筛选遗传相对稳定、农艺性状和品质性状优良的材料用于遗传育种。进一步，所述甘蓝和白菜种间杂交获得三倍体杂种具体为：甘蓝2n＝2x＝CoCo和芥菜型油菜2n＝4x＝AjAjBjBj种间杂交，采用盐水涂抹柱头+蕾期授粉的方法，授粉后10-15d，幼胚挽救后获得三倍体杂种2n＝3x＝AjBjCo无性系S0。进一步，所述拟甘蓝型油菜的人工合成具体包括：(1)在表型鉴定为三倍体杂种2n＝3x＝AjBjCo无性系中筛选具有微量花粉的植株进行自交和幼胚挽救，建立无性系群体S1；在无性系S1群体中筛选形态类似于甘蓝型油菜、花药饱满、能够自交结实的无性系进行自交，获得S2群体；在S2群体中按照S1选择标准进行选择单株、自交后获得S3；S3进行自交获得S4；(2)如果S1中没有符合要求的植株，在S1中继续进行幼胚挽救，在S2中筛选可育的类似甘蓝型油菜的无性系进行自交；(3)从S3或者S4开始，进行细胞学观察，筛选染色体数为38条的单株，作为拟甘蓝型油菜2n＝4x＝A’A’C’C’。进一步，所述利用拟甘蓝型油菜拓宽甘蓝型油菜种植本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法，其特征在于，所述拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法是通过甘蓝CoCo和芥菜型油菜AjAjBjBj种间杂交，利用B染色体组的选择性落后和非同源染色体的联会交换，选育出拟甘蓝型油菜A’A’C’C’后再和天然甘蓝型油菜AnAnCnCn杂交，将来自于3个不同物种的不同染色体组整合，获得“超亲遗传”变异。

【技术特征摘要】
1.一种拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法，其特征在于，所述拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法是通过甘蓝CoCo和芥菜型油菜AjAjBjBj种间杂交，利用B染色体组的选择性落后和非同源染色体的联会交换，选育出拟甘蓝型油菜A’A’C’C’后再和天然甘蓝型油菜AnAnCnCn杂交，将来自于3个不同物种的不同染色体组整合，获得“超亲遗传”变异。2.如权利要求1所述的甘蓝型油菜遗传变异范围拓宽的方法，其特征在于，所述甘蓝型油菜遗传变异范围拓宽的方法包括以下步骤：步骤一：甘蓝和芥菜型油菜种间杂交获得三倍体杂种：甘蓝和芥菜型油菜种间杂交，授粉10-15d后，幼胚挽救，获得三倍体杂种无性系；步骤二：拟甘蓝型油菜的人工合成：在表型鉴定为三倍体杂种无性系中筛选具有微量花粉的植株进行自交和幼胚挽救，建立无性系群体S1；在无性系S1进行自交获得S2群体，S2自交后获得S3；S3进行自交获得S4；S1中没有符合要求的植株，在S1中继续进行幼胚挽救，在S2中筛选可育的类似甘蓝型油菜的无性系进行自交；步骤三：利用拟甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交拓宽甘蓝型油菜种植资源变异范围：利用拟甘蓝型油菜和天然甘蓝型油菜杂交，杂种后代通过连续自交构建重组自交系群体或者小孢子培养构建DH群体，从群体中筛选遗传相对稳定、农艺性状和品质性状优良的材料用于遗传育种。3.如权利要求2所述的拓宽甘蓝型油菜遗传变异范围的方法，其特征在于，所述甘蓝和芥菜型油菜种间杂交获得三倍体杂种具体为：甘蓝...

【专利技术属性】
技术研发人员：周清元，崔翠，殷家明，李加纳，唐章林，徐新福，卢坤，林呐，曲存民，柴友荣，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50