双管齐下策略：结合育性恢复基因导入与单倍体诱导技术实现Ogura CMS甘蓝双抗病种质资源再利用

为解决Ogura CMS（细胞质雄性不育）甘蓝种质资源难以再利用的问题，研究人员通过育性恢复基因（Rfo）导入/转基因和体外/体内单倍体诱导技术相结合的策略，成功开发出兼具抗枯萎病（FW）和黑腐病（BR）的双抗甘蓝新品系。该研究为商业化杂交品种的遗传改良提供了新思路，并发表于《Horticultural Plant Journal》。

　　

甘蓝作为全球重要蔬菜作物，长期受到枯萎病（Fusarium wilt, FW）和黑腐病（black rot, BR）的威胁，这两种土传病害可导致产量损失高达80%。然而，当前主流的Ogura细胞质雄性不育（CMS）杂交品种虽具抗性，却因育性不可遗传而难以在育种中重复利用。这一矛盾成为制约抗病育种的瓶颈。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所的研究团队以抗FW和BR的Ogura CMS杂交种XG5为材料，创新性地采用"两步走"策略：首先通过两种途径恢复育性——与恢复系CB40杂交或直接转入Rfo基因；随后利用小孢子离体培养和体内诱导系dmp9快速创制双单倍体（DH）纯系。研究历时两年，最终获得3个兼具正常育性、双抗性和优良农艺性状的DH系（D9、D10、D16）。

关键技术包括：1）分子标记辅助筛选携带Rfo基因的植株；2）农杆菌介导的遗传转化；3）小孢子离体培养结合秋水仙素加倍；4）基于dmp9诱导系的体内单倍体诱导技术。这些方法显著缩短了传统育种需5-7年的纯系选育周期。

3.1 通过恢复系和抗性渗入实现育性恢复
XG5与恢复系CB40杂交后，Rfo基因传递效率仅0.79%，但成功获得4株育性恢复植株。通过连续回交将抗性导入优良自交系S01，创制BC₂代材料。

3.2 通过Rfo基因转化实现育性恢复
构建pBWA(V)BS-Rfo-GFP载体转化XG5，获得4株转基因植株，花粉活力恢复正常。通过杂交和回交逐步剔除转基因成分，保留抗性性状。

3.3 离体小孢子培养创制DH系
从BC₂代材料诱导出15个单倍体株系，经秋水仙素处理后加倍效率达57.14%，流式细胞术确认其恢复二倍性。

3.4 诱导系dmp9创制DH系
利用dmp9诱导系杂交获得794粒种子，单倍体诱导率为0.63%，显著降低了操作成本。

3.5 DH系抗性及农艺性状鉴定
分子标记和接种试验证实，45%的DH系抗FW，35%抗BR，其中D9、D10、D16表现双抗性，病情指数（DI）均低于36。

该研究通过"双途径育性恢复+双模式单倍体诱导"的创新组合，首次实现Ogura CMS商业杂交种的抗病种质资源高效再利用。相比传统方法，该策略将育种周期缩短60%以上，且避免了外源染色体片段残留的风险。特别值得注意的是，dmp9诱导系的应用为十字花科作物体内单倍体育种提供了重要技术参考。尽管目前BC₂代材料的抗性遗传稳定性仍需进一步验证，但这一研究成果为应对土传病害挑战提供了新的育种范式，对保障蔬菜安全生产具有重要实践价值。