华中农业大学团队:创制新型 Ogura CMS 油菜恢复系并建立机械化杂交制种技术
Ogura 细胞质雄性不育（Ogu CMS）体系不育性稳定彻底，是油菜杂交制种的核心骨干系统，但该体系存在两大难以突破的技术瓶颈。 一方面，育性恢复基因Rfo源自萝卜，将其导入油菜基因组时极易伴随大片萝卜外源染色体片段，产生严重连锁累赘效应，表现为植株结实率降低、种子硫代葡萄糖苷含量升高、恢复基因配子传递效率低下，现有恢复材料均带有较长外源片段，农艺性状缺陷难以根除。 另一方面，传统 Ogu CMS 杂交制种模式人力依赖性极强：需将不育系与恢复系分区隔离种植，花期人工拔除田间恢复植株，成熟后分株分行单独收割，人工成本高、作业效率低，难以实现规模化全程机械化生产，严重制约油菜杂交种大面积繁育推广。近日，由华中农业大学郭亮教授团队联合湖南省农科院、广东省农科院、崖州湾国家实验室等多家单位团队，在国际植物学著名期刊《Journal of Integrative Plant Biology》发表题为：A mechanized hybrid seed production technology for rapeseed based on a novel Ogura CMS restorer line的短篇通讯（Brief Communication）论文（DOI：10.1111/jipb.70358）。论文核心围绕新型 Ogura 细胞质雄性不育（Ogu CMS）油菜恢复系创制，并配套研发全程机械化杂交制种技术，解决传统油菜制种 labor 密集、萝卜外源片段连锁累赘两大行业痛点。1. 创制短外源片段新型恢复系 R206以芥菜型油菜恢复系与油菜保持系经 6 次回交选育出 R206；Rfo 基因配子传递效率高，导入的萝卜外源片段仅 3.37 Mb，不含致硫苷升高的 MYB28 基因，硫苷、结实率等农艺性状无显著缺陷。对比现有恢复系，其萝卜 R09 外源片段长度最短，仅保留两段 Rfo 连锁标记区间。通过 BSA-seq 将育性恢复区间定位于 A10 染色体末端；完成 R206 染色体水平基因组组装，BUSCO 完整度 99.44%；外源片段内存在 3 个串联 PPR 基因，其中 PPR-B 拥有独有等位变异，是育性恢复关键候选基因。开发 R206 特异性 KASP 标记，选育黄籽恢复系 Y91R；采用黄籽恢复系 + 黑籽不育系混播种植，收获后依靠色选机分离杂交种。优化分选工艺（3 轮正向分选 + 1 轮反向回收），最终杂交种纯度＞94%，净种子损耗＜5%，省去人工拔除恢复株工序，适配规模化机械制种。Ogura 细胞质雄性不育恢复系 R206 的创制、基因组组装及其在机械化杂交制种技术中的应用种质创新 创制片段最短、农艺性状优良的新型 Ogu CMS 油菜恢复系 R206，解决长期存在的萝卜 Rfo 连锁累赘难题； 完成 R206 染色体水平高质量组装，精准界定外源导入片段大小、关键 PPR 育性基因，阐明低硫苷分子机制； 首创基于黄 / 黑种皮颜色差异的混播机械化制种方案，大幅减少人工投入，为油菜杂交制种全程机械化提供可落地成套技术。
