[發明專利]一種高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物的選育方法

有效

• 申請號: 201611224588.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106591355B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王曉武;梁建麗;武劍;程峰;劉志遠;張冀芳
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院蔬菜花卉研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建

本發明涉及一種高含量4?甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物的選育方法。所述選育方法包括：步驟A，將供體材料中喪失功能的基因導入待育種的受體材料中，獲得聚合單株；步驟B，對聚合單株進行系統選育，獲得高含量4?甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物；其中，所述喪失功能的基因包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少一個。所獲得的高含量4?甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物中含有喪失功能的蛋白，所述喪失功能的蛋白包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少兩個。所述選育方法通過分子標記輔助選擇技術，節省了育種成本，縮短了育種時間，提高了育種效率。

技術領域

本發明屬于育種技術領域，具體涉及一種高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物的選育方法。

背景技術

白菜類作物(Brassica rapa,L.syn.Brassica campestris)屬于十字花科蕓薹屬，包含許多重要的蔬菜、飼用及油用作物。我國是白菜類作物的起源和演化中心。白菜類作物在我國已有兩千多年的栽培歷史，并逐漸演化出包括大白菜、小白菜、蕪菁、菜心、菜薹等多種類型，成為我國分布最廣，種植面積最大的蔬菜類作物之一，在農業生產中占有舉足輕重的地位。

硫甙葡萄糖甙(簡稱硫甙)是十字花科植物中特有的一種次級代謝產物，這種代謝產物在植物細胞遭到破壞后，立即與細胞外的黑芥子酶結合形成特定的降解產物，這些降解產物不僅有助于植物防御病蟲害，而且也是十字花科蔬菜產生特殊口感和風味的重要原因。近些年，對硫甙降解產物的研究發現，一些硫甙的降解產物，特別是4-甲基硫氧丁基硫甙(GRA)的降解產物蘿卜硫素能夠通過阻斷細胞周期和促進細胞凋亡的方式來抑制腫瘤的生長。越來越多的研究發現，蘿卜硫素能夠有效抑制腸癌，胃癌，肺癌，前列腺癌，肝癌，結腸癌等多種腫瘤細胞的生長。十字花科蔬菜中，在西蘭花、花椰菜等甘藍類蔬菜物中檢測到了較高含量的GRA，然而，在大多數白菜類作物中，僅能夠檢測到微量的，甚至檢測不到GRA的含量。

AOP2基因編碼的酶是催化有益硫甙GRA轉化為NAP(3-丁烯基硫甙)的關鍵因子。雖然白菜類和甘藍類作物都發生了全基因組復制事件，都存在3個AOP2基因，但在白菜類作物中3個AOP2基因都具有活性，而在甘藍中有2個AOP2基因由于發生堿基缺失，從而造成提前終止，使其喪失了功能。這可能是造成甘藍類作物含有較高GRA的原因。另外，由于AOP2基因冗余現象的存在，可能導致一個拷貝功能的喪失并不能顯著影響其體內硫甙GRA的積累。因此，創建攜有兩個或者三個功能喪失的BrAOP2基因的白菜類作物對培育高含量有益硫甙GRA的各類白菜作物的新品種具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物的選育方法，該方法通過聚合雜交和分子標記輔助選擇技術，選育出同時攜有兩個或者三個BrAOP2基因功能喪失的白菜類作物，從而快速選育出高含量有益硫甙GRA的白菜類材料。

為此，本發明提供了一種高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物的選育方法，其包括：

步驟A，將供體材料中喪失功能的基因導入待育種的受體材料中，獲得聚合單株；

步驟B，對聚合單株進行系統選育，獲得高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物；

其中，所述喪失功能的基因包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少一個。

在本發明的一些實施中，所述聚合單株中含有喪失功能的基因，所述喪失功能的基因包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少兩個。

在發明的另一些實施例中，所述高含量4-甲基硫氧丁基硫甙白菜類作物中含有喪失功能的蛋白，所述喪失功能的蛋白包括BrAOP2.1、BrAOP2.2和BrAOP2.3中的至少兩個。