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2016年5月20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知名期刊Theoretical and Applied Genetics(2023IF=5.4,Q1)上发表了题为“Development of a novel allele-specific Rfo marker and creation of Ogura CMS fertility-restored interspecific hybrids in Brassica oleracea”的研究论文。论文第一作者是于海龙硕士(现已博士毕业),通讯作者是张扬勇研究员。
Ogura细胞质雄性不育(OGU-CMS)已被广泛应用于甘蓝杂交制种。然而,由于母本遗传的原因,不育系所产生的杂交种都是雄性不育的,不能自花授粉,这就阻碍了种质的保持和创新。
这个问题可以通过使用Ogu-CMS恢复系来解决,但在甘蓝作物中缺乏恢复材料。利用种间杂交和胚胎挽救相结合的方法,将Ogu-CMS的育性恢复基因RFO从油菜恢复系转入甘蓝Ogu-CMS。在形态和倍性水平上鉴定出9个种间三倍体植株后代,其表型介于油菜和芥蓝之间。由于在甘蓝背景下,RFO标记不能区分RFO及其同源物,因此我们对甘蓝属植物中高度同源的RFO序列进行BLAST分析,开发了一种新的等位基因特异的RFO标记。利用新的RFO标记进行筛选发现,6个携带RFO的种间杂交种也是可育的,尽管育性在不同的开花期有所不同。此外,利用等位基因特异的RFO标记对携带RFO基因的BC1后代进行了选择,并显示了恢复的育性。这些结果表明,该新的等位基因特异标记可用于甘蓝RFO基因的分子标记分析,为甘蓝及其相关亚种Ogu-CMS恢复系材料的开发奠定了基础。