[發明專利]一年內建立菜心重組自交系的方法

有效

• 申請號: 201710908829.5
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107484664B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 姚焱;張華;郭培國;李榮華;張平;黃紅弟;李光光;孔曜;張瑋恩;吳詠詩
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 崔紅麗;裘暉

本發明公開一種一年內建立菜心重組自交系的方法，涉及到現代生物科學研究的技術領域。菜心在人工條件下進行強光長日照、恒溫控水等管理，縮短菜心營養生長期，促進快速開花結實；然后剝取幼齡胚進行胚培養直接誘導成苗，除去了常規繁殖過程中種子成熟及后熟后才能開始下一代播種育苗的過程，進一步縮短了菜心每代繁殖的時間。該方法在人工條件下實施，不受外界季節性限制，使植物生命周期大大縮短，1年內菜心可以繁殖5～6代，快速建成遺傳穩定的重組自交系，極大提高了育種效率。其也適用于其他作物育種及生物學研究領域。

技術領域

本發明涉及一種一年內建立菜心重組自交系的方法，涉及到現代生物科學研究的技術領域，為植物育種或遺傳學研究提供材料的范疇。

背景技術

重組自交系與雙單倍體系是兩種最普遍應用的用于作物育種及遺傳學研究的純系材料。獲得雙單倍體系是建立遺傳純合系最快速的方法(Chase 1952)，但雙單倍體群體建立受到材料基因型及多種因素限制而影響其應用；重組自交系的建立需要F2群體通過單籽傳代法(SSD)至少5～6代自交才能夠獲得遺傳穩定的群體(Panguluri et al.2013)，該過程往往花費多年時間：如廣東菜心繁殖一代需要3～5個月，一年通常繁殖1代，構建1個重組自交系需要6～7年。作物遺傳及育種研究者也正尋找方法來加速重組自交系的建立。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種一年內建立菜心重組自交系的方法。

本方法通過光照、溫度，控水等人工管理方式縮短植物營養生長促進生殖生長，并且與胚培養技術組合，使植物生命周期大大縮短，實現1年繁殖6代，快速建立重組自交系。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一年內建立菜心重組自交系的方法，包括以下步驟：

(1)將F₁代菜心種子直接播種在含有滅菌基質的塑料培養缽內；設定條件為20～30℃日/夜，每天12～20h，250～500μmol·m^–2·s^–1光強條件；在開花期，每株最早開花且強壯的花進行人工自花授粉，同時將其他花蕾抹除；

(2)菜心植株開花后10～20天取出幼胚進行培養：幼莢表面滅菌后，在無菌條件下將幼齡種子從豆莢中取出，解剖出幼胚，放置在MS培養基(Murashige and Skoog 1962)上常溫培養；當幼苗根部約1.5～2cm，轉移到土壤開始下一代生長；

(3)每代的單株均采用單株單胚培養，幼胚培養獲得F₃代幼苗，相同的培養方式和條件，重復培養6代，最終獲得F₇代遺傳穩定的重組自交系。

步驟(1)中所述的設定條件優選為28℃日/夜，每天20h，350～450μmol·m^–2·s^–1光強條件。

步驟(2)中所述的取出幼胚進行培養的時間優選為菜心植株開花后12～20天取出幼胚進行培養；更優選為菜心植株開花后12～16天取出幼胚進行培養；

本發明的機理是：

在構建植物分離群體遺傳穩定的純系往往花費較長時間，成為限制作物育種及遺傳研究的主要因素之一。本發明提供了一種一年內獲得菜心重組自交系的方法。菜心在人工條件下進行強光長日照、恒溫控水等管理，縮短菜心營養生長期，促進快速開花結實；然后剝取幼齡胚進行胚培養直接誘導成苗，除去了常規繁殖過程中種子成熟及后熟后才能開始下一代播種育苗的過程，進一步縮短了菜心每代繁殖的時間。該方法在人工條件下實施，不受外界季節性限制，1年內菜心可以繁殖5～6代，快速建成遺傳穩定的重組自交系。其也適用于其他作物育種及生物學研究領域。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：