甘蓝|利用小孢子培养、基因组背景分析和抗病特异标记辅助选择快速将抗枯萎病基因导入甘蓝优良品系

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2017年3月24日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘蓝青花菜研究团队在期刊frontiersin Plant Science（2023IF=5.6，Q1）上发表了题为“Rapid Introgression of the Fusarium Wilt Resistance Gene into an Elite Cabbage Line through the Combined Application of a Microspore Culture, Genome Background Analysis, and Disease Resistance-Specific Marker Assisted Foreground Selection”的研究论文。论文第一作者是刘星博士和韩风庆博士，通讯作者是吕红豪研究员。

甘蓝是世界范围内重要的经济蔬菜。甘蓝枯萎病(Cabbage Fusarium Wilt，CFW)是造成甘蓝产量和品质损失的一种破坏性病害。利用抗病的品种是减轻枯萎病影响的最有效策略。01-20是一个性状优良、配合力高的甘蓝优良品系，但对枯萎病高度感病。为了将枯萎病抗性基因快速导入01-20植株，我们用小孢子培养法从01-20(高感)和96-100(高抗)杂交后代中选育出230个双单倍体系。

其中一个株系(即D134)对枯萎病高度抗性，表现出与品系01-20相似的表型表现。因此，选用D134作为抗病供体亲本。我们利用01-20和96-100的全基因组重测序数据获得了24个插入-缺失标记，以分析回交(BC)后代的基因组背景。以枯萎病抗性基因FOC1为基础，开发了一个用于前景选择的SSR标记(即Frg13)。我们用这些标记筛选了240个BC1个体和280个BC2个体，并评估了他们的表型表现。BC1和BC2最佳个体的轮回亲本基因组(PRPG)比例分别为95.8和99.1%。

从80个BC2F1单株中筛选出1个FOC1等位基因纯合、基因组背景和表型与01-20一致的优良单株，命名为YR01-20。我们的结果可能通过小孢子培养、全基因组背景分析和抗病特异标记选择的组合应用，为改良优良品系提供一条快速有效的途径。此外，本研究培育的甘蓝品系是选育抗CFW甘蓝新品种的优良材料。