以下文章来源于南北学苑 ,作者王长彪
⽟⽶是我国产量最⼤的作物,也是盐敏感作物,然⽽⽟⽶的主产区东北和华北都有⼤⾯积的盐渍化耕地,⼟壤的盐渍化时刻威胁着⽟⽶产量。通过遗传改良来提⾼⽟⽶的耐盐性是解决这⼀⽭盾的重要⽅向。
⽟⽶与⾼粱亲缘关系较近(Paterson,2009),⽽且染⾊体数⽬和倍性⼀致, 并具有部分同源关系(Wei, 2007;Whitkus,1992)。因此,⽟⽶与⾼粱可以进 ⾏杂交进⾏改良,培育新型耐盐种质资源。如果把⽟⽶与⾼粱进⾏基因组重组 创制新的耐盐⽟⽶资源将会对⽟⽶育种提供重要的技术⽀撑,有助于盐碱地的 有效利⽤。
我们初步进⾏了⽟⽶与⾼粱的杂交,普通⽟⽶(WX4)做⺟本,⾼粱 332Y 做⽗本进⾏杂交。具体结果如下:
1) 基于全基因组的⾼粱特有 SSR 分⼦标记,开发通过已经测序完成的⽟⽶全基因组和⾼粱全基因组开发了⾼粱有3784 个 SSR 标记(通过电⼦ PCR 模拟只定位到⾼粱基因组上)。通过双亲初步筛选 了 312 个标记(PCR 扩增)。在 F2 群体中筛选到 21 个标记。
2) ⽟⽶与⾼粱真杂种的鉴定
通过全基因组开发的部分分⼦标记和公布的⾼粱耐盐 SSR 分⼦标记对⽟⽶ 与⾼粱杂交的 F1 植株进⾏了 PCR 检测,有部分⼦标记检测到⾼粱基因组⽚段已 经与⽟⽶基因组进⾏了重组,证实 F1 是真杂种(图 4)。
3) F2 群体单株前景选择
利⽤在双亲中筛选到的特异标记对 F2 单株进⾏被前景选择,⽬前部分标记 已经筛选完成(图 5)。
4)⽟⽶与⾼粱杂交种 F1 细胞学初步鉴定
我们已经通过染⾊体原位杂交(GISH)对⽟⽶ wx4、⾼粱 332Y 和 F1 进⾏ 了初步的GISH 分析。结果显示 F1 染⾊体变⼤,可能是⾼粱染⾊体⽚段插⼊到 ⽟⽶染⾊体上造成的(图 6)。需要进⼀步进⾏细胞学鉴定确定插⼊区段及位置。
5)双亲、F1 及 F2 群体⽥间鉴定
2016 年冬海南对 F1 及其双亲进⾏加代(图 9)。2017 年春天把 F2 及⺟本 播种于0.5%的盐池中进⾏加代鉴定(图 10),⺟本成活株数仅为 17%,F2 成活 株数达到72%。
6) 新品种选育
我们根据标记选择,最终创制两个⾃交系,并获得新品种 1 个(必奥 1311)。具体表现如下:(积温在 2500-2500℃,穗⾏数 20-22 ⾏)