甘藍型油菜與白菜型油菜異源六倍體的創(chuàng)建及利用.pdf

1、油菜是世界范圍內重要的油料作物和經濟作物，其中甘藍型油菜(Brassica napus)又由于產量高、耐病害等優(yōu)良特性，種植廣泛。甘藍型油菜是甘藍(B. oleracea)與白菜(B. rapa)雜交后染色體的自然加倍而成的異源四倍體，是后形成的復合種，馴化歷史相對較短，遺傳資源相比兩親本種較狹窄，在自然界中存在的遺傳變異有限，限制了甘藍型油菜的品種改良?；诖?，本研究提出了一種甘藍型油菜種質資源拓寬的新策略，即通過甘藍型油菜（AACC

2、，2n=38）與白菜型油菜（CC,2n=18）雜交，創(chuàng)建新種質橋梁異源六倍體（AAAACC，2n=58），再與具有優(yōu)良遺傳成分的甘藍雜交，將親本種的遺傳變異導入甘藍型油菜中。同時本研究將一份具有高抗菌核病能力的野生甘藍C01（B. incana）的抗性位點通過分子標記輔助回交，導入到栽培甘藍B. oleracea var. alboglabra中，以期以上述六倍體為橋梁，將高抗菌核病成分導入甘藍型油菜。
　　本研究主要內容包括：⑴

3、以甘藍型油菜中雙11號為母本授予白菜型油菜SWUA01的花粉，雜交獲得三倍體雜種AAC，用0.1mg/ml的秋水仙堿對雜種進行加倍處理，于田間獲得經誘導處理的材料54份，并視之為S0代材料。通過形態(tài)觀察、花粉育性檢測、分子標記輔助選擇和細胞學鑒定，發(fā)現(xiàn)了7份源于雙親雜交的花蕾、花朵較大，花粉育性高且具有58條染色體的異源六倍體AAAACC。⑵在鑒定出的S0代六倍體中以其中兩份材料為代表進行了六倍體的結實性調查。結果顯示六倍體的自交結實在

4、每莢果8.8-9.8粒間，自由授粉結實在每莢果3.9-4.3粒間，六倍體S0代結實性良好。發(fā)展的自交種（S1）芥酸、硫苷含量基本上均介于雙低甘藍型油菜中雙9號和雙高甘藍型油菜中油821之間。⑶以一份栽培甘藍C41（B. oleracea var. alboglabra）為輪回親本與野生甘藍C01構建了甘藍回交BC1、BC2和BC3世代?；谇捌谠贑09連鎖群上鑒定到的一個主效抗性QTL，本研究在目標QTL區(qū)間開發(fā)了新的SSR標記，并最終

5、在該區(qū)間成功加密了5個SSR標記。利用目標QTL區(qū)間中的連鎖標記對各世代進行了分子標記輔助選擇，結合菌核病抗性鑒定結果，從中篩選優(yōu)良個體發(fā)展下一世代，最終成功構建遺傳了良好抗性能力的目標群體 BC3F2，將野生甘藍的抗菌核病成分導入到了栽培型甘藍中。⑷調查了S0代六倍體與本研究發(fā)展的菌核病抗性甘藍回交后代的可交配性，當六倍體為母本時結莢但不結實，而以甘藍為母本時每莢粒數僅為0.05-0.1粒，結實雖困難，但在大量雜交授粉的前提下仍能有少

6、量結實；相比之下，S0代六倍體與甘藍型油菜有較好的可交配性，每莢粒數在1.53-3.76粒之間，且由其發(fā)展的雜種F1遺傳變異豐富，結實性良好；而與白菜型油菜之間的可交配性則與甘藍相似，每莢粒數僅在0.05-0.18粒之間，結實也比較困難。S0代六倍體的可交配性結果表明，利用本研究的六倍體和菌核病抗性甘藍有望創(chuàng)建出具有菌核病抗性遺傳成分的新型甘藍型油菜，且將六倍體與甘藍型油菜結合也能實現(xiàn)甘藍型油菜遺傳背景的拓展。⑸對六倍體S1代與多種類型

7、甘藍間的可交配性進行了調查，以六倍體S1代為母本時，S1代與不同甘藍間的每莢粒數總體上約為0.05粒，各材料間的每莢粒數無顯著差異（P=0.1032），而以甘藍為母本時，每莢粒數約為0.03粒，與正交結實率接近，表明六倍體 S1代與甘藍正反交結實雖都比較困難，但在大量雜交授粉的前提下仍都會有少量結實，且與甘藍的類型無關。相比之下，當 S1代為母本時，與白菜型油菜之間的每莢粒數約為0.06粒，與甘藍型油菜間的每莢粒數約為0.15粒，結實表