中国农业科学 | 河南省农业科学院张新友团队创制并鉴定花生栽培种与野生种Arachis sp.30119六倍体杂种

花生栽培种是一种重要的油料和经济作物，我国花生产量居全球首位。长期以来，由于人类对花生的选择和驯化，致使栽培种丧失了对许多生物和非生物胁迫的遗传抗性，致使其遗传多样性也持续降低，遗传基础日趋狭窄，严重影响了育种效率。花生野生种具有抗病虫害、适应性广等优良特性，为拓宽花生的遗传背景、改良栽培品种提供了丰富的基因资源。

近期，河南省农业科学院河南省作物分子育种研究院/神农种业实验室/农业农村部黄淮海油料作物重点实验室/河南省油料作物遗传改良重点实验室张新友团队完成的题为“花生栽培种和野生种Arachis sp.30119六倍体杂种的创制与鉴定”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷10期正式发表。

利用异源四倍体花生栽培品种白突131与二倍体野生种A. sp. 30119杂交，通过胚拯救获得种间杂种F₁（W1212），但F₁不结实。为了揭示W1212不结实的原因并获得可育的后代，先利用根尖细胞有丝分裂中期和花粉母细胞染色体制片，观察其染色体数目和减数分裂染色体联会情况，再利用试管苗染色体加倍方法对W1212进行加倍处理，最终收获4个单粒荚果，将其中一个荚果的种子组织培养成完整植株并命名为Am1212。利用顺序GISH/FISH和SSR标记分析Am1212的染色体组成，并观察调查其表型特征。最后，利用rDNA FISH随机分析8个Am1212的F₃代植株的有丝分裂中期染色体数目，评价其染色体遗传稳定性。

种间杂种W1212的中期染色体、减数分裂和花粉育性观察

白突131与A. sp. 30119的杂种一代W1212花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体平均构型为1Ⅲ+6Ⅱ+15Ⅰ，其染色体不能正常配对，表现为高度不育，染色体加倍处理后W1212下针枝条的花粉育性显著提高。白突131、A. sp. 30119和Am1212的顺序GISH/FISH分析结果表明，A. sp. 30119可能为A基因组二倍体野生种。Am1212有60条染色体，包含白突131与A. sp. 30119的全部染色体，证实其为六倍体杂种后代。但Am1212自交F₃代有37.5%的植株发生了染色体数目变异。通过分子标记筛选和表型调查，获得17个特异追踪A. sp. 30119的显性和共显性标记，明确了Am1212的遗传特性。

SSR标记G82、G97在白突131、A. sp. 30119和Am1212中的扩增

白突131、六倍体Am1212和A. sp. 30119的株型（A）、叶部形态（B）和荚果（C）表型比较

创制了一个新的六倍体花生Am1212，该六倍体整合了野生种染色质，同时，Am1212也拥有了小荚果等不利性状，且染色体遗传稳定性较差，因此，未来育种利用过程中，需要结合精准的染色体鉴定技术，打破不良连锁，获得具有补偿效应且包含有利性状的染色体变异材料。

该研究获得河南省农业科学院优秀青年基金（2022YQ16）、国家自然科学基金（32272153）、河南省科技研发计划联合基金（232301420025）、国家现代农业产业技术体系（CARS-13）、河南省现代农业产业技术体系（S2012-05）、河南省农业科学院基础科研项目（2023JC03）的资助。

论文链接：

《花生栽培种和野生种Arachis sp.30119六倍体杂种的创制与鉴定》

引用本文：

刘华, 曾凡佩, 王倩, 陈国权, 苗利娟, 秦利, 韩锁义, 董文召, 杜培, 张新友. 花生栽培种和野生种Arachis sp.30119六倍体杂种的创制与鉴定[J]. 中国农业科学, 2024, 57(10): 1870-1881.

LIU Hua, ZENG FanPei, WANG Qian, CHEN GuoQuan, MIAO LiJuan, QIN Li, HAN SuoYi, DONG WenZhao, DU Pei, ZHANG XinYou. Development and Identification of an Interspecific Hexaploid Hybrid Between an A. hypogaea Cultivar and a Wild Species Arachis sp. 30119 in Peanut[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(10): 1870-1881.