开放访问
问题
OCL
体积27,2020
文章编号 16.
页数) 5.
部分 农学
DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2020013
bob电子体育竞技风暴 2020年4月09

©a Gourrionet al。,由EDP科学公司主办,2020年

执照Creative Commons
这是在Creative Commons归因许可证的条款下分发的开放式访问文章(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)提供任何介质中的不受限制使用,分发和再现,所以提供了正确的工作。

1介绍

油菜是人类食品(油),动物饲料(牛饼)和化学行业的全球主要作物。2017年,世界上有4100万公顷的油菜制作了8900万吨种子(FAOSTAT 2019),它使油菜强奸是棕榈和大豆后的第三次生产的油籽作物。主要生产商是欧洲生产冬季油菜(WOSR),加拿大和中国生产弹簧式油菜(SOSR)。WOSR和SOSR之间的主要农艺差异依赖于诱导开花的春化要求。因此,在欧洲,沃斯尔在夏季/秋季播种,与春季播种的SOSR(20-25 Q / HA)相比,早期开花和更好的收益率(35-40 q / ha),并有一个较短的生物循环以及延迟开花时间,因此遇到干旱的风险较高。

为了满足1960年至1990年的市场需求,育种家们降低了油菜种子中芥酸和硫代葡萄糖苷的含量,创造了名为“双零«00»”的品种。通过这种集约育种,冬季油菜遗传多样性明显缩小(双瓶颈)。Friedt和Snowdon,2010年)。因此,目前的精英WOSR具有较低的遗传多样性,这可能会限制遗传进展。

育种家用于杂交育种的主要品种类型是F1杂种。由于OSR主要是自花受精,因此在细胞质或基因雄性不育系统(皮诺切特和雷纳德,2012)。杂种的表现相对于亲本的表现称为“杂种优势”。它是指两个亲本的组合提高了杂交种的活力、产量或品质。理论上,双亲的遗传距离越远,这种杂种优势效应就越有效(Falconer和Mackay,1996)。但这一理论在油菜的研究中被证明是错误的,该研究表明遗传多样性与杂种优势不相关,而一般配合力(GCA)与杂种优势(et al。,2016年)。无论哪种方式,父母的选择对于增强杂种的发展至关重要。拥有大型遗传多样性使我们能够增加十字架的可能性,从而增加结果的可能性。

在这种程度上,了解精英WOSR品种内的遗传多样性降低,一些实验是制定了新的多样性来源,例如通过创建重新交叉的油菜(通过交叉b . oleraceaB. Rapa.) (Girkeet al。,2012年)。哈桑et al。(2006)利用30个SSR引物组合建立了核心种质,并对96份种质进行了遗传特征分析,表明WOSR和SOSR之间存在较大的遗传差异,并对其在杂种优势改良中的应用作了总结。在另一项研究中,冬季遗传多样性被引入到春季遗传背景(Butruilleet al。1999B.),各试验环境下试验杂交种的平均产量均高于逐春试验杂交种。在本研究结果的基础上,对WOSR增产的QTL及其渗透到油菜籽(春季型)中的作用进行了更多的研究,表明部分增产的QTL与高硫甙含量的QTL (Quijadaet al。,2006年)。

为其部分,法国“杰科尔扎”聚集了四家育种公司(RAGT2N,Limagrain,Syngenta,Euralis)和Inrae(国家研究所,法国国家研究所,法国)设立了一个项目,以提高WOSR性能扩大用SOSR穿越精英WOSR,冬季油菜遗传多样性。

2目标

本项目的第一个目标是通过生产两个群体和衍生具有不同SOSR多样性渐渗水平的株系来扩大WOSR的遗传变异。通过估计其一般配合力和特殊配合力来评价所得到的品系的价值。从长远来看,选育可供育种家使用的新亲本系,可以提高商品杂交种的产量潜力和质量。

第二个目的是发展与冬季/弹簧类型的分子标记的材料和春化要求。这些将有助于通过更快,更容易地筛选一种只有一种类型(在我们的案件,冬季型)的油菜的进一步繁殖。

在一个为期6年的项目中,已经创建了两个材料库(P1和P2),这两个材料库由WOSR和SOSR的混合组成,理论上它们的SOSR分别占其遗传背景的75%和87.5%。将不同的WOSR不育系与保持系杂交,并与不同地理来源的SOSR恢复系回交。经两代杂交获得P1群体,通过自花传粉获得系。P2群体采用相同的方案,但在交交前加一个回交到恢复系SOSR材料。春型植物和株系在春季播种后开花(IE。没有春化),它们就被丢弃了。衍生材料在法国的不同环境中被观察和选择。它们的后代都是固定的RFO.恢复基因,确认为冬季型OSR。品系产量(本身并利用近红外光谱技术对种子品质进行了评价。

利用SNP标记对P1和P2衍生品系进行遗传多样性分析,并与WOSR和SOSR品种进行比较。然后对产量和含油量进行了研究,并与优良WOSR对照进行了比较。

3结果

主要成分分析(PCA)在WOSR Elites和SOSR Elites之间表现出明确的区别。P1和P2位于同一集群中,SOSR和WOSR品种之间是中间的(图1)。然而,我们观察到P2种群似乎比P1种群更接近于非欧洲的spring类型物质,这与它的起源是一致的。

每个固定的后代已经越过3或4 WOSR精英雄性无菌测试仪,以测试它们的组合能力;混合动力车的测试在法国的四个不同地点举行。

图2一个,对于每个控件,一个混合控件表示为与四个位置对应的四个点。

源自P1和P2种群的许多杂种显示产量和含油量等同物或优于用作检查的商业杂交种(图2)。2017-2018年部分品系的结果证实了2016-2017年的结果(如P1-8、P1-13和P1-14)。

方差分析结果表明,两种基因型在含油量和产量上均存在显著差异。纽曼-柯尔斯试验使我们能够创造出具有显著不同手段的基因型组。2016-2017年,P1群体所有基因型的种子产量均与对照相当,4个基因型的含油量与对照相当或更高。P1-8基因型的油分含量显著高于对照(P1-8基因型为50.1%,最佳对照为48.9%),产量与最佳对照(P1-8基因型为对照平均产量的102.4%,最佳对照为对照平均产量的105.6%)无显著差异。P1-16似乎也有一个有趣的行为,含油量和种子产量与最佳对照没有显著差异。这两种基因型在2017-2018年显示了相同的结果。P2群体具有较强的同质性,没有基因型显示出与对照显著的种子产量差异,只有2个基因型显示出较低的含油量。

缩略图 图1

PCA显示源自P1和P2群体,SOSR和WOSR父母线和WOSR控件的线条结构。R2000是交叉口中使用的SOSR恢复系列。

缩略图 图2

百分比(X)中的对照(Y)百分比百分比的基因型产量(x)。答:橙色点是精英WOSR控制,蓝点是来自2016 - 2017年测试的P1衍生的杂种;B:黄点是Elite WOSR控制,绿点是源自P2的杂种,蓝点是从2017 - 2018年测试的P1衍生的杂种。

4讨论和结论

本项目证明了通过与不同SOSR系杂交扩大WOSR优良种质遗传多样性的重要性。结果表明,在不损失太多春季遗传背景的情况下,为冬季习性OSR进行繁殖是可能的。结果表明,将春型油菜OSR与冬型油菜OSR杂交是一种有趣的变异来源,增强了春型油菜种质资源提高冬油菜杂种优势的兴趣。

由于在这些群体及其后代的农艺选择上所做的努力相对较低,组合初测表现出良好的性能,本项目为今后鉴定优良组合性能和提高油菜育种创新性提供了新的遗传来源。

在此基础上,通过对P1群体进行单次种子下降来获得重组株系,以开发春化需求和早熟性标记。派生协会人口显示很大的可变性开花日期以及春化的需要,使实施GWAS(全基因组研究协会)和QTL的身份参与春化条件以及一些QTL解释开花早熟。与春化QTL相关的标记将有助于从初始群体中筛选出感兴趣的后代,并将用于进一步的实验和筛选。该项目的继续工作将集中于在另一组品系上验证春化标记,并提高开花时间标记的预测精度。

致谢

作者要感谢给油菜及其所有贡献者:菲利普Fouillard RAGT 2 n, Laurent Hanneton来自欧洲Limagrain托马斯Foubert和玛丽Boillot Euralis Semences,朱利安男人味儿,小薇吉妮Mirleau-Thebaud和克里斯托弗·萨特先正达公司,以及他们的团队,开展multi-local试验。我们还要感谢Michel Renard (UMR IGEPP INRA)发起了这个项目,Claude Domin (UMR IGEPP INRA)为材料生产和INRAE实验单元(UE La Motte, Le Rheu)的现场实验做出了贡献。

作者感谢FASO (Sofiproteol)在Printiver项目下的财政支持。

参考文献

引用这篇文章:Gurion A,Simon C,ValléeP,Delourme R,Chatre S,Dheu J-é。2020.通过与春天的油菜(SOSR)交叉扩大冬季油菜(WOSR)的遗传多样性。OCL27:16。

所有数字

缩略图 图1

PCA显示源自P1和P2群体,SOSR和WOSR父母线和WOSR控件的线条结构。R2000是交叉口中使用的SOSR恢复系列。

在文本中
缩略图 图2

百分比(X)中的对照(Y)百分比百分比的基因型产量(x)。答:橙色点是精英WOSR控制,蓝点是来自2016 - 2017年测试的P1衍生的杂种;B:黄点是Elite WOSR控制,绿点是源自P2的杂种,蓝点是从2017 - 2018年测试的P1衍生的杂种。

在文本中

当前的使用指标显示了在Vision4Press平台上的文章浏览量的累计计数(根据可用数据,全文文章浏览量包括HTML浏览量、PDF和ePub下载)和摘要浏览量。

数据对应2015年后平台使用情况。当前使用指标在在线发布后48-96小时可用,并在工作日每天更新。

参数的初始下载可能需要一段时间。