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萝卜重要性状基因鉴定与优质多抗品种选育推广

文献类型： 获奖成果

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作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 萝卜;重要性;鉴定;品种;多抗;基因鉴定;选育推广;品种选育;优质;选育;性状;基因;推广

第一完成单位： 南京农业大学

获奖时间： 2015

摘要： 1.任务来源 国家科技支撑计划 （2008BADB1B03、2012BAD02B01-7、 2009BADB8B03-3），国家自然科学基金 （31372064、31171956、30571193、30300238），国家农业科技成果转化资金 （2011GB23600006），江苏省科技支撑计划（BE2008312），江苏省农业科技自主创新资金项目[CX（12）2006]；教育部新世纪优秀人才支持计划：蔬菜学（NCET-10-0473）。 2.应用领域和技术原理 本成果属于蔬菜学领域。萝卜是原产于我国的根菜类蔬菜作物，全国年播种面积在蔬菜作物中居前3位，在蔬菜生产供应中起着重要作用。针对萝卜晚抽薹/抗热等重要性状优异基因鉴定利用不足、自主培育的优质多抗品种缺乏等限制蔬菜产业发展的重要科学问题与技术需求，本项目以‘种质性状鉴定与基因发掘-育种技术创新与特色品种选育-优良品种示范推广应用’为主线，系统进行萝卜重要性状基因鉴定、育种技术创新与优质多抗品种选育推广应用工作。 3.成果性能指标、创造性与意义 萝卜CMS不育性状鉴定与恢复基因标记分析方面 对萝卜种质不育胞质类型进行分类，揭示了CMS不育系和保持系花粉发育减数分裂、四分体和小孢子三个时期基因的表达差异；分析了Rs-Rf1表达特征，以及花蕾中Rs-Rf1和orf138基因的互作模式；基于不同恢复性能材料中恢复基因序列多态性，成功研发利用标记辅助选择进行萝卜CMS不育系培育技术。 萝卜晚抽薹/耐热性鉴定与优异基因发掘利用方面 对多份萝卜种质晚抽薹与耐热性进行鉴定评价；综合转录组、蛋白组与miRNA分析发掘抽薹与耐热性状相关差异基因，揭示了性状形成的基因调控网络；成功建立基于FLC基因的萝卜抽薹特性分子鉴定与标记辅助选择技术。 萝卜新型分子标记开发与霜霉病抗性基因鉴定方面 基于cDNA文库序列、转录组及NCBI公共数据库，成功开发了可应用于萝卜遗传改良的大量genic-SSR、EST-SSR、RGA、TRAP与IRAP等新型标记；对萝卜种质霜霉病抗性进行鉴定评价，综合蛋白组与差显技术分离出霜霉病抗性相关基因；发现萝卜霜霉病抗性为单基因显性遗传，成功建立起霜霉病抗性标记辅助选择技术。 萝卜倍性遗传操作与种质重要园艺性状鉴定方面 建立了萝卜游离小孢子培养与单倍体高频诱导技术体系，包括基因型选择、适合花蕾大小、最适培养基NLN-13、低温预处理与热激处理、AgNO3与活性炭及6-BA添加、适宜生根培养基、试管苗快繁等方面，并成功应用于萝卜优良自交系培育实践。对萝卜种质肉质根形成、主要营养品质、耐盐性、胚发生、自交不亲和性等重要园艺性状形成相关基因进行筛选鉴定，促进了性状定向遗传改良。 萝卜系列优质多抗特色品种创制与推广应用方面 通过常规育种手段与建立的高效分子育种技术体系相结合，采用雄性不育性与自交不亲和性为主的杂优利用方式，培育出适合设施栽培的晚抽薹、优质多抗‘南春白'系列萝卜新品种4个，耐热、多抗萝卜新品种2个，以及优质水果萝卜新品种3个。系列萝卜新品种及配套高效栽培技术在我国15个省市主产区大面积示范推广，累计应用214.7万亩，累计新增效益22.9亿元；近3年累计推广121.9万亩，新增效益13.0亿元，经济和社会效益显著。 4.推广应用的范围、条件和前景 本项目获授权国家发明专利3项；育成新品种9个，其中6个通过省级鉴（审）定，1个获植物新品种权；制定国家农业行业标准1项、省地方标准4项；在国内外期刊上发表论文53篇，其中SCI收录论文20篇，主编副主编专著教材3部，显著提升了我国萝卜科技创新与产业发展整体水平。 本成果建立的常规杂优利用手段与分子育种技术相结合的萝卜高效育种技术体系可广泛应用于萝卜优良品种的培育实践中；培育出系列特色新品种及配套高效栽培技术可在全国萝卜主产区大面积推广应用，将可为农业增效、农民增收做出重要贡献。

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