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基因組片段追蹤技術實現包心芥菜的性狀改良優化包心芥菜結球性狀

來源：中國科學報時間：2022-03-10 14:21:13

近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所蔬菜分子育種創新團隊在蕓薹屬作物分子育種技術方面取得進展。通過將白菜與三種包心類型芥菜(結球、半結球I、半結球II)進行遠緣雜交，利用自主開發的一套追蹤白菜漸滲片段的KASP標記，將白菜基因組片段滲入芥菜基因組, 提高了芥菜基因組遺傳多樣性，改良了包心芥菜的結球性狀。相關研究成果發表在《園藝研究》(Horticulture Research)上。

芥菜(Brassica juncea，AABB，2n=36)是白菜(Brassica rapa，AA，2n=20)和黑芥(Brassica nigra，BB，2n=16)遠緣雜交后自然加倍而形成的異源四倍體，是我國重要的特色蔬菜作物。包心芥菜(B. juncea var. capitata Hort)是其變種，但遺傳變異狹窄，葉球抱合不緊實。白菜作為祖先種，其亞種之一的大白菜葉球緊實且產量高，通過漸滲將結球白菜性狀導入包心芥菜，對芥菜結球性狀的改良具有很大的潛力。

為此，國家特色蔬菜產業技術體系育種技術和方法崗位專家王曉武研究員團隊開發了一套能夠區分白菜與芥菜A基因組的多態性良好的KASP標記，用于追蹤芥菜滲入系后代的白菜基因組片段。

研究表明，其創制的芥菜滲入系與原有包心芥菜相比，表型變異更加豐富，葉球性狀明顯改良，與結球白菜表現出相似的葉球特征。基于全基因組均勻分布的1642個SNP對芥菜滲入系的遺傳多樣性進行分析，結果顯示后代的遺傳變異幅度擴大了近10倍。

此項研究是遠緣雜交結合分子標記輔助育種創制芥菜新材料的一個突破。首次在全基因組范圍分析了將二倍體祖先種基因組片段向異源四倍體物種中滲入的遺傳效應，建立了一套用于追蹤蕓薹屬種間漸滲片段的成套KASP標記。

目前，該項成果已獲得了國家發明專利授權，研究中創制的一批新型芥菜育種材料，將服務于薺菜遺傳改良，是國家特色蔬菜產業技術體系育種技術和方法崗位取得的重要成果。

該研究得到了財政部和農業農村部“國家現代農業產業技術體系”的資助和中國農業科學院科技創新工程的支持。

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標簽：基因組片段追蹤技術包心芥菜性狀改良

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