我国抗ALS类除草剂油菜种质创制与研究进展

化学除草是控制田间草害的有效手段,但我国油菜化学除草面积非常有限。创制对特定除草剂具有选择抗性的油菜新种质,选育抗性品种是实现我国油菜化学除草的有效途径。乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase,ALS)类除草剂具有高效低量、选择性强、杀草谱广等优点,在生产上得到广泛应用。本文简述了ALS基因及其突变产生抗性的机制,着重介绍我国基于ALS靶酶突变的抗除草剂油菜种质创制、抗性生理生化和分子机理等方面的研究进展,并探讨了抗除草剂新种质在油菜抗性新品种选育、杂交油菜制种及抗性基因在转基因工程中的应用。

M342抗除草剂基因CAPS标记的开发与应用

M342是利用EMS诱变定向选育获得的甘蓝型油菜抗磺酰脲类除草剂新种质。通过M342抗性基因与敏感型油菜的ALS基因序列分析结果表明,M342的BnALS3基因存在1处SNP突变,导致编码的蛋白质第556位色氨酸突变为亮氨酸,该突变导致基因序列对BsrD I内切酶消化的差异。为此设计了8条引物,从中筛选到引物对SU54F/SU58R在不同油菜品种中可以特异性扩增出目的片段,该片段经BsrD I酶切分型正确,从而开发了检测M342中抗性基因BnALS3R的CAPS标记。运用该标记对除草剂敏感型油菜、纯合抗性油菜及杂合抗性油菜BnALS3的基因型进行验证,并应用该标记对F_2、BC_1分离群体进行检测。结果表明,该标记验证的基因型结果与测序结果一致。F_2分离群体有Als3Als3、Als3als3、als3als3 3种基因型,BC_1分离群体有Als3als3、als3als3 2种基因型,与表型鉴定结果一致,遵循单基因遗传分离规律,表明该标记可以应用于抗性基因的检测。CAPS标记的获得为抗除草剂油菜的分子标记辅助选择育种奠定了基础。