菜心、芥蓝种质资源挖掘、创新和新品种选育研究

地区:上海市 宝山区

关键词:广东省农业科学院蔬菜研究所;华南农业大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004155

成果描述:

菜心、芥蓝是广东省分布最广、栽培面积最大、复种指数最高的蔬菜种类。但是新品种选育方面却远远跟不上生产的需求,2000年以前生产上使用的品种主要是常规品种,品种纯度不高,抽薹不整齐,严重影响采收和商品性。该项目历经10多年,针对上述问题,系统开展了种质创新、品种选育的遗传基础研究、新品种选育及示范推广工作,取得了如下创新性成果:首次利用远缘杂交、生态穿梭、芥蓝小孢子培养、高压逆境选择与现代生物技术相结合的方法,形成了高效的育种技术体系,创新了芥蓝、菜心自交不亲和系、雄性不育系、双单倍体(DH)等优异种质材料38份,解决了芥蓝、菜心种质资源狭窄的难题。首次采用SSR和SRAP分子标记方法构建了第一张芥蓝变种内分子遗传图谱。该遗传图谱包含了10个连锁群,共有144个标记位点,连锁群长度为18.8-182.0cm,覆盖基因组长度为1173.8cm,平均图距为8.15cm。首次对芥蓝抽薹、开花、单薹重、单株重、薹高、株高、叶长、叶宽8个农艺性状进行了QTL定位,获得重要农艺性状QTL13个。为分子标记辅助选择育种奠定基础。系统开展品种选育的遗传基础研究,率先探明了芥蓝主要经济性状配合力及主要遗传参数;首次对菜心抽薹开花相关基因进行克隆和表达分析,揭示了菜心抽薹开花的分子机制;首次获得了一个肿瘤蛋白基因Bo TCTP,功能分析证实与芥蓝抗逆性相关。以自主创制的芥蓝自交不亲和系Lb07M-1和Lb07M-2为母本,以品种选育的遗传基础研究为指导,选育出国内首次通过农作物品种审定的芥蓝杂交一代新品种“夏翠芥兰”和“秋盛芥兰”,实现了中国芥蓝杂交种零的突破,分别荣获2010年和2011年广东省自主创新产品认证。育成了2个菜心新品种“碧绿粗苔菜心”和“油绿粗苔菜心”。4个新品种的育成解决了中国菜心、芥蓝品种纯度不高、采收期长、抗病性差的难题。首次对芥蓝抗癌硫苷合成的结构基因和调控基因进行克隆、表达分析和功能鉴定研究。率先对抗癌硫苷进行配合力分析,指导选育出了世界上抗癌硫苷含量高的优质芥蓝新品系1个“华芥一号”,开创了芥蓝品质育种的先河。率先制定出了中华人民共和国农业行业标准2个,广东省生产地方标准1个,填补了国内外空白,为菜心、芥蓝新品种保护和芥蓝杂交种商品化生产提供了技术保障。项目实施过程中,育成了4个新品种,制定了2个国家行业标准和1个广东省地方标准,发表了51篇论文,其中SCI收录8篇,它引次数266次。至2015年12月,4个叶菜新品种在国内外累计示范推广面积254万亩以上,占广东省同类叶菜种植面积的30%以上,新增销售额136.53亿元,新增利润53.98亿元,获得了显著的社会经济效益。广东省科学技术厅组织的科技成果鉴定认为该成果“达到国际同类研究领先水平”。
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