甘蓝类蔬菜基于Ogura CMS雄性不育的种质资源技术封锁被打破

2021年1月6日，学院十字花科蔬菜研究所在植物遗传育种领域国际知名杂志Theoretical and Applied Genetics（IF=4.436）在线发表了题为《Development of Ogura CMS restorers in Brassica oleracea subspecies via direct Rfo^B gene transformation》研究文章， 研究所李勤菲副教授、硕士毕业生徐冰冰、杜杨梅为共同第一作者，宋洪元研究员为通讯作者。

甘蓝类蔬菜包含结球甘蓝、花椰菜、青花菜、苤蓝、孢子甘蓝和芥蓝等不同变种，表型差异十分丰富。目前，Ogura CMS不育系已经成为甘蓝类蔬菜杂种优势利用最普遍的育种途径。Ogura CMS细胞质雄性不育基因位于细胞质内，位于不育材料（品种）中的优异性状无法被分离出来与其他优异性状进行组合而被再利用，形成优异种质资源再利用的技术封锁，阻碍甘蓝类蔬菜优异育种材料的创新。为了突破Ogura CMS不育系的技术封锁，研究所将来自萝卜的Rfo^B恢复基因优化后转入结球甘蓝中，创制了结球甘蓝Ogura CMS恢复系（图1），将该恢复系与不同类型的甘蓝类蔬菜杂交和回交创制了一系列（18种类型）甘蓝类蔬菜Ogura CMS专用恢复系（图2），并利用该恢复系成功转出了Ogura CMS品种GZ87的根肿病抗性（图3）。该研究彻底打破了现有国内外育种公司对基于Ogura CMS雄性不育系甘蓝类蔬菜优异资源的技术封锁，对推动整个甘蓝类蔬菜品种选育创新起到了重要的作用。

图1  甘蓝Ogura CMS不育系的育性恢复

图2  不同甘蓝类蔬菜Ogura CMS雄性不育恢复系

               图3  利用Ogura CMS雄性不育恢复系获得的抗根肿病甘蓝材料

近年来，学院十字花科蔬菜研究所瞄准甘蓝种质资源创新、优质广适应甘蓝品种选育，在国家重点研发-七大农作物攻关项目（2017YFD0101804）、国家自然科学基金（31801855）、重庆市科技局重点民生专项（cstc2015shms-ztzx80005& cstc2015shms-ztzx80007& cstc2015shms-ztzx80009）、重庆市科技局育种重点项目（cstc2019.jscx-gksbX0117 & cstc2019.jscx-gksbX0143）资助下，先后在Frontiers in Plant Science，Horticulture Research等园艺学领域主流刊物上发表研究论文，在十字花科蔬菜根肿病研究、甘蓝基因编辑等方面取得重要进展，为推动学院团队建设及人才培养积极贡献力量。

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03757-z