分子标记辅助选育甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系：技术、实践与展望.docxVIP

分子标记辅助选育甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系：技术、实践与展望

一、引言

1.1研究背景

油菜（BrassicanapusL.）作为全球范围内广泛种植的重要油料作物，在农业经济中占据着举足轻重的地位。在我国，油菜的种植历史悠久，种植区域广泛，涵盖了长江流域、黄淮流域以及东北地区等。其不仅是重要的食用油来源，为人们的日常生活提供了不可或缺的营养支持，还在工业领域有着广泛的应用，如用于生产生物柴油，为能源领域的可持续发展做出贡献。油菜的茎、叶等部分还可作为饲料，为畜牧业的发展提供了物质基础。油菜在生长过程中能积累大量的有机物质，翻耕入土后可增加土壤中的有机质含量，改善土壤结构，提高土壤肥力，是优质的绿肥作物。同时，油菜花期较长，花朵数量多，能够分泌大量的花蜜，为蜜蜂等昆虫提供了丰富的食物来源，有利于养蜂业的发展，形成了互利共生的生态关系。

波里马细胞质雄性不育系（Polimacytoplasmicmalesterility，PolCMS）是国际上第一个有实用价值的油菜细胞质雄性不育类型。1972年，傅廷栋教授在华中农大油菜资源圃里惊喜发现19株自然突变雄性不育株，揭开了国际上“甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育研究”的序幕。该不育系具有不育彻底、稳定等优点，被国内外广泛用于油菜杂交种的配制。利用波里马细胞质雄性不育系进行杂交育种，能够充分利用杂种优势，显著提高油菜的产量和品质。国内外共育成的多个油菜三系杂交种中，许多都利用了PolCMS不育系，极大地推动了油菜产业的发展。

然而，波里马细胞质雄性不育恢复系的选育一直是油菜育种领域的关键问题。恢复系的选育直接影响着杂交种的育性恢复程度和杂种优势的发挥。传统的恢复系选育方法主要依赖于田间表型选择，这种方法不仅耗时费力，而且效率较低，容易受到环境因素的影响。随着现代生物技术的快速发展，分子标记技术为油菜恢复系的选育提供了新的途径和方法。分子标记辅助选育能够快速、准确地筛选出含有恢复基因的材料，大大提高了选育效率，缩短了育种周期。因此，开展分子标记辅助选育甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系的研究具有重要的现实意义。

1.2研究目的与意义

本研究旨在通过分子标记辅助选育技术，筛选和培育出具有优良性状的甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系。具体目标包括：利用分子标记技术对现有油菜种质资源进行筛选，鉴定出与波里马细胞质雄性不育恢复基因紧密连锁的分子标记；通过分子标记辅助选择，将恢复基因导入到优良的油菜品种中，培育出恢复力强、综合性状优良的恢复系；对选育出的恢复系进行遗传稳定性和杂种优势分析，为油菜杂交种的配制提供优质的恢复系材料。

本研究的意义主要体现在以下几个方面：从油菜育种角度来看，分子标记辅助选育技术的应用能够提高恢复系选育的效率和准确性，丰富油菜恢复系的种质资源，为培育高产、优质、多抗的油菜杂交种奠定坚实的基础。通过培育优良的恢复系，可以进一步发挥波里马细胞质雄性不育系的杂种优势，提高油菜的产量和品质，满足市场对高品质油菜籽的需求。在农业生产方面，优质油菜杂交种的推广应用能够增加农民的收入，促进农业产业结构的调整和优化。油菜作为重要的油料作物，其产量和品质的提高对于保障国家食用油供给安全具有重要意义。本研究还能够推动分子标记技术在油菜育种中的应用和发展，为其他作物的分子标记辅助育种提供借鉴和参考，促进农业生物技术的进步。

1.3国内外研究现状

自1972年波里马细胞质雄性不育被发现以来，国内外学者围绕其恢复系的选育开展了大量的研究工作。湖南省农业科学院作物所杂优协作组首次在意大利甘蓝型油菜中发现波里马细胞质雄性不育的恢复基因，此后，各国学者在不同油菜类型中不断筛选新的恢复源。崔德诉等、杨光圣等分别在白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜中发现了波里马细胞质的恢复基因，丰富了恢复系的种质资源。研究表明，甘蓝型油菜波里马细胞质的恢复基因为1至2对主效基因，但目前世界上用于波里马细胞质恢复系育种的恢复源仍相对单一，主要是“意大利油菜”，进一步扩大恢复源仍是研究的重点方向之一。

在分子标记技术应用于油菜恢复系选育方面，国内外也取得了显著进展。分子标记技术如RFLP、RAPD、AFLP、SSR等已被广泛应用于油菜遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助选择等研究中。国家农作物分子技术育种中心构建了甘蓝型油菜遗传连锁图谱，并定位了波里马细胞质雄性不育恢复基因Rfp。通过这些分子标记，能够更准确地追踪恢复基因在后代中的传递，提高选育效率。一些研究还利用分子标记辅助选择技术培育了抗菌核病的polCMS新恢复株，如选育出高耐菌核病的波里马细胞质雄性不育恢复系“RSH5200”和“RSH-5900”，由其配制出的杂交种“改良型华油（杂）3