大白菜根腫病已成為嚴(yán)重制約遼寧省乃至全國大白菜栽培的重要病害之一。遼寧省的發(fā)病面積約占年播種面積的 20%。農(nóng)業(yè)防治和農(nóng)藥防治尚不能有效的防治根腫病的危害,因此抗根腫病育種被認為是最為經(jīng)濟有效的途徑。項目組在國家自然科學(xué)基金、遼寧省科技廳和教育廳科研項目的資助下,針對根腫病這一世界性難題開展了大白菜抗根腫病基因的挖掘和利用研究。經(jīng)過十余年的努力,取得以下創(chuàng)新成果:
1. 首次挖掘出一個大白菜抗根腫病基因,并闡明了其遺傳規(guī)律,即表現(xiàn)為單基因顯性遺傳,該基因命名為 CRb。CRb 對根腫菌生理小種 2、4 和 8 號均表現(xiàn)出抗性。利用分子標(biāo)記技術(shù)并結(jié)合極端混合池分析方法,開發(fā)了與 CRb 連鎖的實用新型分子標(biāo)記。
2. 利用開發(fā)的 CRb 基因連鎖標(biāo)記,將該基因初步定位在了大白菜 A3 染色體的末端。通過精細定位,將 CRb 基因定位在 83.5 kb 范圍內(nèi)。此外,自主開發(fā)了均勻分布于大白菜 10 條染色體上的 2000 余個 SSR 標(biāo)記。首次利用開發(fā)的標(biāo)記,建立了大白菜分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)。發(fā)表相關(guān)論文 16 篇,其中 SCI 論文11 篇,一級學(xué)報 2 篇,核心期刊 3 篇,參編《中國大白菜》專著一部,獲得專利一項。
3. 按照上述理論和技術(shù),以 4 個大白菜優(yōu)良自交系為母本,通過全基因組的標(biāo)記選擇,進行了 CRb 基因的定向轉(zhuǎn)育,經(jīng)回交三代和自交二次代選育出 4 個抗根腫病大白菜親本。通過雜交組合配制、配合力測定、評比、區(qū)試等方法選育出優(yōu)質(zhì)、抗病、適應(yīng)性廣的大白菜系列新品種—‘沈農(nóng)蔬 17’、‘水師營 15 號’、‘水師營 18’和‘連白 10’,并獲得遼寧省種子管理局登記備案。
4. 選育的大白菜系列新品種除了抗根腫病以外,還具有高抗病毒病等常見病害,園藝性狀優(yōu)良,商品性好,以及耐貯藏和運輸?shù)忍匦浴O盗衅贩N包括早、中、晚熟品種,適合春、早秋和秋季栽培,基本能夠滿足周年生產(chǎn)和周年供應(yīng)。球型有疊抱、合抱,中樁直筒和卵圓型,適合不同消費者需求。截止到 2015 年,4 個品種累計推廣面積 50 余萬畝,新增經(jīng)濟效益 4.0 億元,社會和生態(tài)效益顯著。
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