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马铃薯2n配子遗传与育种技术

马铃薯2n配子遗传与育种技术

作者:   文章来源:   发表时间:2013-11-25    点击量:

  我国马铃薯育种工作长期以来没有突破S.Tuberosum的种质范围,影响了育种进展。野生种质资源十分丰富,其中74%是二倍体(2n=2x=24)。它们具有抗病、抗霜冻、早熟、高干物质低还原糖含量等优良性状。特别是青枯病和晚疫病抗源的获得及适合于炸片炸条材料的选育,成为我国马铃薯科研的重点和难点。但在正常情况下4x-2x杂交不孕,马铃薯2n配子的发现为利用二倍体种质资源,扩大栽培种的遗传基础提供了可能性。从八十年代中期以来,通过国家“七五”、“八五”攻关系统地研究了马铃薯2n配子发生的遗传基础、遗传效应、以及选择稳定产生高频率2n配子基因型的途径。通过单向有性多倍化(4X-2X)实现性状转育的这一育种新途径,筛选出一批优良实生种子组合和育种新材料(抗晚疫病、抗青枯病、高干物质含量、炸片品质优良),极大地丰富我国马铃薯育种资源,并已经为许多科研单位利用。主要结论如下:
  1、明确了2n配子(花粉)发生的第三种细胞遗传学机制是由于减数分裂后期Ⅱ或末期Ⅱ的核融合,估算了2n花粉发生的遗传参数以及控制2n花粉发生的有效基因数至少在2个以上,对国际上发表的单基因控制学说提出了新见解。属国际上首次报道。
  2、证明轮回选择与改良利用2n花粉频率的提高。通过轮回选择,获得D-2-1、CD1045、ED1022等多个产生2n配子频率大于20%,农艺性优良的二倍体基因型,提高了资源创新的效果。
  3、利用获得的2n配子材料选育出群体分离小、农艺性状优良的实生种子组合,为提高实生种子利用效果,开辟了新的育种途径。
  4、利用选育出的2n配子材料将S.Stenotomum,S.Phureja等二倍体种质资源转移到四倍体马铃薯普通栽培种中去,获得了TD39-2、TD42-5等淀粉含量高(20%以上),TD1-8、TD38-2等炸片品质优良,TD36-5、TD1-8等高抗晚疫病的育种材料。
  5、筛选出高频率产生2n配子具有青枯病抗性的二倍体种质如CD1045,ED1022,并利用这些2n配子材料将二倍体种质中抗青枯病的基因高效率、稳定地转移到四倍体普通栽培种中,获得后代高抗青枯病的四倍体材料。