2019年2月26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frontiers in Plant Science(2023IF=5.6,Q1)上发表了题为“Overcoming Cabbage Crossing Incompatibility by the Development and Application of Self-Compatibility-QTL- Specific Markers and Genome-Wide Background Analysis”的研究论文。论文第一作者是肖志亮博士和韩风庆博士,通讯作者是庄木研究员和吕红豪研究员。
甘蓝杂交种在农业生产中广泛应用,表现出明显的杂种优势。本文比较了两个S5单元型(II类)甘蓝自交系87-534和94-182:前者是高SC(自交亲和)自交系,后者是高SI(自交不亲和)自交系;对与SI相关的基因SCR、SRK、ARC1、THL1和MLPK的序列分析表明,87-534的ARC1和SRK中存在一些SNPs;半定量分析表明,SI相关基因正常地从DNA转录到mRNA。为了揭示SC的遗传基础,我们利用来自87-534×96-100的F2群体进行了控制自交亲和性的数量性状基因座(QTL)的全基因组定位。共检测到8个QTL,其中qSC7.2(54.8%)、qSC9.1(14.1%)和qSC5.1(11.2%)的贡献率较高。06-88(CB201×96-100)为优良杂交种。然而,由于亲本具有相同的S单倍型(S57,I类),F1在开花期不能产生种子。为了克服杂交不亲和性,我们利用两个QTL特异标记BoID0709和BoID0992,以及36个均匀分布在9条染色体上的全基因组标记,将自交亲和性性状从87-534快速导入到96-100,用于轮回回交的背景分析。转移过程表明,BC4F1的轮回亲本基因组(PRPG)比例大于94%,SC单株比例达到100%。新育成的品系命名为SC96-100,表现出与96-100相似的农艺性状,亲和指数(CI)大于5.0,已成功应用于杂交组合06-88的生产。本研究为甘蓝自交亲和性的遗传基础提供了新的见解,并为利用甘蓝雄性不育系统中的SC系进行育种提供了新的思路。
点评:很不错的工作,利用自交不亲和标记克服杂交不亲和性