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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1526
-
1534
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1526
-
1534
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1527
目标基因分离、基因精细定位和克隆等研究
(
田清
震等
, 2004;
张毅等
, 2006)
。分子标记辅助选择
(markerassisted selection, MAS)
是现代分子生物
学与传统遗传育种的结合，可以利用分子标记在植
物发育的任何时期从
DNA
分子水平上进行选择
(Tanksley et al., 1989)
。其基本原理是首先对具有目
标区域的单株，利用与目标基因紧密连锁或呈共分
离关系的分子标记进行前景选择，再对已选出的植
株利用覆盖全基因组的分子标记进行背景选择，从
而获得期望个体
(Frischa et al., 1999)
。该方法具有周
期短，效率高等特点
(Melchinger, 1990)
。因此，
MAS
技术已广泛应用于水稻、小麦、大豆
(
金旭炜等
, 2007;
张荣等
, 2010; Kim et al., 2008)
等作物近等基因系的
构建。大白菜抗根肿病基因
CRb
对根肿菌生理小种
2
、
4
和
8
表现出显性抗性
(Piao et al., 2002)
。
Piao
等
(2004)
利用
F
2:3
分离群体将
CRb
基因定位于
2.9 cM
区
域内，其两侧的侧翼标记分别为
TCR01
和
TCR09
。
CRb
位于大白菜连锁群
A3
的一端
(Suwabe et al.,
2006)
。
Piao
等
(2007)
进一步证实了
CRb
的连锁标记
与大白菜抗根肿病性状的高度相关性。随着大白菜
SSR
标记的大量开发和定位
(Suwabe et al., 2006;
Choi et al., 2007; Kim et al., 2009; Li et al., 2010; Ge
et al., 2011; Ramchiary et al., 2011)
，使全基因组背景
选择成为可能。
朴钟云等
(2010)
利用
CRb
的两个侧翼标记通过
5
个世代的前景选择和背景选择，选育出抗大白菜
根肿病
NILs
。但未对转育效果进行评价通过
MAS
技术选育的
NILs
能否应用于杂种一代的生产，取决
于这些
NILs
的杂种优势表现。本研究在选育
NILs
的
基础上，从分子水平、抗病性和园艺学性状对其进
行评价。通过
CRb
基因的前景和背景选择，在探索
更为有效的大白菜
MAS
体系的同时，选育出可用于
育种实践的大白菜抗根肿病
NILs
。
1
结果与分析
1.1
亲本间多态性标记的筛选
CRb
连锁的
2
个侧翼标记
TCR01
和
TCR09
在
‘
CR Shinki DH
’系和‘
91
-
12B
’间存在多态性，
表明这两个标记可用于各回交世代的前景选择。
在分布于大白菜
10
条连锁群的
120
个
SSRs
标记
中，有
59
个表现出多态性，多态性比率为
49.2%
。标
记在大白菜连锁群分布情况如下：
A1
的有
6
个
SSRs
标记，分布于
A2
的有
4
个，
A3
的有
13
个，
A4
、
A5
、
A6
、
A7
、
A8
和
A10
的各有
5
个，
A9
的有
6
个
SSRs
标
记。这些具有多态性的
SSRs
标记覆盖的遗传距离为
872.4 cM
，平均间隔为
16.4 cM
。从
59
个多态性标记
中选择
53
个均匀分布于大白菜基因组的分子标记，
对
BC
3
F
1
代的进行全基因组背景分析。其余分布于
A3
的
6
个
SSR
用于进一步分析
NILs
的遗传背景。
1.2
各世代
CRb
基因的前景选择和全基因组背景选择
1.2.1 BC
1
F
1
的选择
在
52
株
BC
1
F
1
代群体中，筛选获得
32
株
(χ
2
=
2.327, χ
0.05
2
=3.84)
具有
TCR01
抗病带型的植株，
27
株
(χ
2
=0.019 2, χ
0.05
2
=3.84)
具有
TCR09
抗病带型植株。结
合
TCR01
和
TCR09
的筛选结果，筛选出兼具
TCR01
和
TCR09
抗病带型的植株
25
株
(
图
1)
。从这些植
株中，选择
10
株
BC
1
F
1
代个体与轮回亲本‘
91
-
12B
’
回交，得到
BC
2
F
1
代。
图
1
部分
BC
3
F
1
个体的
TCR01 (A)
和
TCR09 (B)
的基因型
注
: M: DL1500 marker; R:
‘
CR Shinki DH
’系
; S:
‘
91
-
12B
’
;
*:
重组体
;
箭头所示为与
CRb
基因连锁的抗病带型
Figure 1 Genotypes of TCR01 (A) and TCR09 (B) in part of
BC
3
F
1
individuals.
Note: M: DL1500 marker; R: ‘CR Shinki DH’ line; S: ‘91
-
12B’;
Note: *: Recombinants; The markers linked to the
CRb
gene are
shown by arrows
1.2.2 BC
2
F
1
的选择
为了验证群体大小与选择效率的关系，分别从源
于
10
株
BC
1
F
1
代个体的
BC
2
F
1
群体中随机选择
5~20
株进行
CRb
前景选择
(
表
1)
。结果表明在回交群体
中，随机选择
7
株即能筛选出
2
株兼具
TCR01
和
TCR09
抗病带型的植株。在
114
株
BC
2
F
1
代个体中，