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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
1531
小种
4
的高抗。同时，通过在苗期的前景选择保证
了
1
年进行
2
个世代的选育。
NILs
兼具供体和轮回亲本的优良性状，但需要
保留有轮回亲本的更多优异性状。因此，选择轮回
亲本基因组
(recurrent parent genome, RPG)
含量高的
个体是提高
NIL
选育质量的保证。回交次数、各回
交世代供试群体数量以及用于背景分析的标记数
量与
RPG
的含量有着密切的关系。
Frischa
等
(1999)
通过
MAS
比较了转育单个基因时的
3
种选择方法，
即在每个世代进行
4
个阶段的选择包括：
(1)
选择含
有目标基因的个体
(
前景选择
)
；
(2)
选择侧翼标记位
点纯合的个体；
(3)
选择目标基因所在染色体的其他
位点与轮回亲本一致的纯合体
(
背景选择
)
；
(4)
选择
其他染色体的标记位点达到最大纯合的个体
(
背景
选择
)
等
4
个步骤，或
2
个阶段的选择包括以上的
(1)
和
(4)
，或
3
个阶段的选择包括
(1)
、
(2)
和
(4)
。研究结
果表明，增加各世代供试群体的数量以及增加选择
的次数，可减少用于背景选择的标记数。而且
4
次
回交即可使
RPG
含量达到
97.8%
。
本研究通过在最后回交世代
(BC
3
F
1
)
进行的
4
个
阶段选择，利用分布于大白菜基因组的
53
个
SSR
标
记，分
2
次从
55
株
BC
3
F
1
个体中获得了
2
株完全恢
复
’91
-
12B’
基因组的个体，并从
BC
3
F
2
中筛选出
5
个
NILs
。结果表明即使供体亲本
‘CR Shinki’
与轮回亲
本
‘91
-
12B’
间的标记多态性比例高达
49.2%
，通过
MAS
即可在
BC
3
F
2
中选育出符合目标的近等基因
系。本研究结果与
Tanksley
等
(1989)
和
Hospital
等
(1992)
的结论一致。
Tanksley
等
(1989)
认为通过
MAS
可在回交
3
代获得充分恢复
RPG
的个体。
Hospital
等
(1992)
认为如采用单个回交世代的背景选择，选用
最后一个回交世代进行的更为有效。而通过传统的
回交育种方法，在不同的大白菜类型间转育单个基
因至少需要
5
次或
6
次的回交才能选育出高质量的
NIL (
王玉刚等
, 2005)
。
Frischa
等
(1999)
认为每个世
代至少筛选
15~20
株才能获得携带目标基因的
1
株
个体。而本研究结果表明，在
BC
2
F
1
代群体中选择
7
株即可筛选出
2
个抗病个体。但通过背景选择从
20
株回交群体中获得
RPG
含量高的
NILs
机率更高。这
可能与玉米
(Frischa et al., 1999)
和大白菜基因组大
小不同有关。
朴钟云等
(2010)
从
BC
2
F
1
世代起采用
4
个阶段的
选择方法进行了
CRb
基因的转育研究。结果表明，
BC
2
F
1
群体的
RPG
平均含量仅为
77.5%
，远低于回交
2
代的期望值
(87.5%)
；选取
RPG
含量为
91.7%
的
1
株
回交后，
BC
3
F
1
的
RPG
平均含量为
93.3%
，但未获得
全部恢复的个体；直至从
BC
3
F
3
获得了
9
个抗根肿病
的
NILs
。本研究同样采用了
4
个阶段的选择方法，
但对
BC
3
F
1
进行了背景选择。发现
RPG
平均含量为
94.6%
，高于该世代的期望值
(93.8%)
，并获得了全
部恢复
RPG
的个体。因此，在各回交世代进行前景
选择的基础上，并适当扩大
BC
2
F
1
入选株数，选择
最后
1
个回交世代进行
RPG
的背景分析比在
BC
2
F
1
起进行背景分析不仅能节省经费的投入，也能提高
MAS
的效率。
通过对
7
个
NILs
的遗传背景分析发现，这些
NIL
保留有供体亲本提供的
CRb
基因所在
A3
染色体的
SSR
位点。这种现象是由连锁累赘而引起的。
Tanksley
和
Nelson (1996)
认为连锁累赘现象可通过
利用更为紧密的连锁标记和扩大分离群体的数量
得以克服。通过对
3
个
NILs
结球相关性状和配合力
测定发现，所选育的
NIL
不仅在大白菜主要农艺性
状上与轮回亲本无显著差异，而且配制的杂交组合
与原有组合也无显著差异。说明
MAS
的应用很好保
留了轮回亲本原有的配合力。
3
材料和方法
3.1
试验材料
以对根肿菌生理小种
2
、
4
和
8
具有抗性的大白
菜
‘CR Shinki DH’
系为供体亲本。以易感根肿病、
性状优良的大白菜自交系
‘91
-
12B’
为轮回亲本。以
易感根肿病的
‘91
-
12A’
为亲本与选育出的抗根肿病
‘91
-
12B’
近等基因系
(Near isogenic lines, NILs)
配制
杂交组合。
‘91
-
12A’
和
‘91
-
12B’
为东北三省主要栽
培品种
‘91
-
12’
的亲本，由辽宁省水师营蔬菜研究所
提供。含
CRb
基因的
‘CR Shinki DH’
由沈阳农业大学
蔬菜分子生物学课题组提供。
供试根肿病菌种为单孢子，经
‘Williams’
方法鉴
定为生理小种
4 (Williams, 1966)
，保存于沈阳农业
大学蔬菜分子生物学课题组-
40
℃冰箱。
3.2
抗根肿病
‘91
-
12B’
近等基因系的选育
以
‘91
-
12B’
为轮回亲本，
‘CR Shinki DH’
系为供
体亲本杂交得到
F1
，连续回交
3
次。利用
CRb
基因的
侧翼标记
TCR01
和
TCR09
，从各回交世代群体中选
择具有
CRb
的单株进行回交。筛选出的
BC
3
F
1
代个体
通过基因组背景选择，获得
‘91
-
12B’
基因组恢复率