花生栽培种和野生种Arachis sp.30119六倍体杂种的创制与鉴定

作     者：刘华 曾凡佩 王倩 陈国权 苗利娟 秦利 韩锁义 董文召 杜培 张新友 LIU Hua;ZENG FanPei;WANG Qian;CHEN GuoQuan;MIAO LiJuan;QIN Li;HAN SuoYi;DONG WenZhao;DU Pei;ZHANG XinYou

作者机构：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 郑州大学农学院 郑州大学生命科学学院 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2024年第57卷第10期

页      面：1870-1881页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：河南省农业科学院优秀青年基金(2022YQ16) 河南省农业科学院基础科研项目(2023JC03) 国家自然科学基金(32272153) 河南省科技研发计划联合基金(232301420025) 国家现代农业产业技术体系(CARS-13) 河南省现代农业产业技术体系(S2012-05) 

主　　题：花生 野生种 六倍体 寡核苷酸荧光原位杂交 分子标记 

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。