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花生栽培种和野生种Arachis sp.30119六倍体杂种的创制与鉴定

文献类型: 中文期刊

作者: 刘华 1 ; 曾凡佩 2 ; 王倩 3 ; 陈国权 3 ; 苗利娟 1 ; 秦利 1 ; 韩锁义 1 ; 董文召 1 ; 杜培 1 ; 张新友 1 ;

作者机构: 1.河南省农业科学院河南省作物分子育种研究院/神农种业实验室/农业农村部黄淮海油料作物重点实验室/河南省油料作物遗传改良重点实验室

2.郑州大学农学院

3.郑州大学生命科学学院

关键词: 花生;野生种;六倍体;寡核苷酸荧光原位杂交;分子标记

期刊名称: 中国农业科学

ISSN: 0578-1752

年卷期: 2024 年 010 期

页码: 1870-1881

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 【目的】花生野生种包含许多优异的抗病虫基因,是栽培种改良的重要基因资源库,将野生种染色质导入栽培种是花生远缘杂交研究的重要目的。野生种A. sp. 30119对多种花生病害具有抗性,研究其与栽培种的杂种后代,为明确A. sp.30119的身份和未来能够利用其优异抗性提供依据。【方法】利用异源四倍体花生栽培品种白突131与二倍体野生种A. sp.30119杂交,通过胚拯救获得种间杂种F1(W1212),但F1不结实。为了揭示W1212不结实的原因并获得可育的后代,先利用根尖细胞有丝分裂中期和花粉母细胞染色体制片,观察其染色体数目和减数分裂染色体联会情况,再利用试管苗染色体加倍方法对W1212进行加倍处理,最终收获4个单粒荚果,将其中一个荚果的种子组织培养成完整植株并命名为Am1212。利用顺序GISH/FISH和SSR标记分析Am1212的染色体组成,并观察调查其表型特征。最后,利用rDNA FISH随机分析8个Am1212的F3代植株的有丝分裂中期染色体数目,评价其染色体遗传稳定性。【结果】白突131与A. sp. 30119的杂种一代W1212花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体平均构型为1Ⅲ+6Ⅱ+15Ⅰ,其染色体不能正常配对,表现为高度不育,染色体加倍处理后W1212下针枝条的花粉育性显著提高。白突131、A. sp. 30119和Am1212的顺序GISH/FISH分析结果表明,A. sp. 30119可能为A基因组二倍体野生种。Am1212有60条染色体,包含白突131与A. sp. 30119的全部染色体,证实其为六倍体杂种后代。但Am1212自交F3代有37.5%的植株发生了染色体数目变异。通过分子标记筛选和表型调查,获得17个特异追踪A. sp. 30119的显性和共显性标记,明确了Am1212的遗传特性。【结论】创制了一个新的六倍体花生Am1212,该六倍体整合了野生种染色质,同时,Am1212也拥有了小荚果等不利性状,且染色体遗传稳定性较差,因此,未来育种利用过程中,需要结合精准的染色体鉴定技术,打破不良连锁,获得具有补偿效应且包含有利性状的染色体变异材料。

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