甘藍(lán)型油菜新型黃籽種質(zhì)資源創(chuàng)新與鑒定.pdf

1、甘藍(lán)型油菜是我國(guó)油菜主要栽培品種，但其作為異源雙二倍體種起源發(fā)生的歷史較短，遺傳背景也較狹窄，加之我國(guó)甘藍(lán)型油菜引自國(guó)外，遺傳基礎(chǔ)更為單一，開(kāi)展甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源創(chuàng)新工作顯得十分必要。
　　 甘藍(lán)型油菜沒(méi)有天然的黃籽種質(zhì)資源，目前培育出的黃籽甘藍(lán)型油菜均來(lái)自蕓苔屬內(nèi)種間雜交，還未見(jiàn)通過(guò)屬間雜交獲得黃籽甘藍(lán)型油菜的報(bào)道，且現(xiàn)有的甘藍(lán)型油菜黃籽性狀有一個(gè)共同特點(diǎn)，它們的種皮色澤既不象白菜型油菜那樣呈鮮黃色，也不象芥菜型油菜那樣呈橙黃

2、色，而是姜黃或土黃色，并且種皮上有黑色的斑點(diǎn)、斑塊和褐色的環(huán)狀帶紋。同時(shí)種皮色澤的遺傳不穩(wěn)定，長(zhǎng)期自交不能純合，仍有少數(shù)單株出現(xiàn)黑籽，育種上應(yīng)用較為困難。因此，開(kāi)展甘藍(lán)型油菜黃籽種質(zhì)資源創(chuàng)新工作，對(duì)拓寬甘藍(lán)型油菜黃籽性狀遺傳基礎(chǔ)，豐富黃籽遺傳資源，具有非常重要的意義。
　　 遠(yuǎn)緣雜交可以把不同種間、屬間甚至親緣關(guān)系更遠(yuǎn)的物種進(jìn)行雜交，突破種屬界限，擴(kuò)大遺傳變異，從而創(chuàng)造新的變異類型或新物種，是種質(zhì)資源創(chuàng)新的重要手段；同時(shí)所獲得的

3、雜種不存在生物安全性問(wèn)題，可直接應(yīng)用于育種和生產(chǎn)。本研究以白芥和甘藍(lán)型油菜屬間雜種為基礎(chǔ)材料，通過(guò)不斷回交獲得包括黃籽性狀在內(nèi)的大量甘藍(lán)型油菜新種質(zhì)，并對(duì)新型黃籽新種質(zhì)進(jìn)行較為深入的研究和鑒定工作，為在育種中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。本研究取得的主要研究結(jié)果如下：
　　 1、通過(guò)對(duì)白芥和甘藍(lán)型油菜原生質(zhì)體融合后代不斷回交，獲得多個(gè)具有白芥優(yōu)良性狀和變異類型的后代，如結(jié)角密度高、黃籽和抗病等優(yōu)良性狀，同時(shí)部分后代也表現(xiàn)出長(zhǎng)角果、多籽粒等變異

4、類型。這些后代的獲得，為豐富油菜種質(zhì)資源提供了可能，并為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病油菜新品種提供豐富的育種材料。同時(shí)，本試驗(yàn)首次通過(guò)屬間雜交，獲得新的黃籽甘藍(lán)型油菜新種質(zhì)，為研究黃籽性狀的分子機(jī)理以及獲得色澤穩(wěn)定、純合的黃籽性狀提供了可能。
　　 2、通過(guò)對(duì)獲得的黃籽新種質(zhì)種子解剖學(xué)比較觀察發(fā)現(xiàn)，所獲的回交后代黃籽株系的種子解剖結(jié)構(gòu)基本上與甘藍(lán)型油菜相似，但也表現(xiàn)出黃籽親本(白芥)的部分特征。如種皮色澤主要分布在柵欄層，甘藍(lán)型油菜和部

5、分后代株系中有色澤分布，而白芥和部分黃籽后代株系中沒(méi)有色澤分布。柵欄層在甘藍(lán)型油菜中最厚，在白芥中最薄，而后代株系介于兩者之間?；亟缓蟠晗岛透仕{(lán)型油菜種皮表面紋飾為網(wǎng)-穴狀，白芥為溝槽狀或水皰狀?；亟缓蟠晗蹬咦尤~細(xì)胞面積和蛋白體面積指數(shù)介于兩親本之間，油體有大、小兩種，其大小在親本和后代間存在差異。說(shuō)明白芥外源染色體或染色體片段的導(dǎo)入，改變了回交后代株系種子結(jié)構(gòu)性狀。
　　 3、用白芥基因組作探針，對(duì)回交后代減數(shù)分裂進(jìn)行GI

6、SH分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甘藍(lán)型油菜的染色體在回交各個(gè)世代中均能正常配對(duì)和分離，而白芥染色體多以單價(jià)體形式存在，部分白芥染色體會(huì)與甘藍(lán)型油菜染色體形成三價(jià)體，在雜種后代減數(shù)分裂過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生白芥與甘藍(lán)型油菜的染色體重組，為易位系的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。BC3F1黃籽材料根尖細(xì)胞和減數(shù)分裂細(xì)胞進(jìn)行GISH結(jié)果顯示，獲得的黃籽材料染色體數(shù)目與正常甘藍(lán)型油菜相同，且未獲得雜交信號(hào)，排除獲得的黃籽材料是異附加系或置換系的可能性。微衛(wèi)星核心序列引物33.6

7、擴(kuò)增結(jié)果證明，在黃籽后代的基因組中存在與白芥相同的特異序列。TT2-2引物及根據(jù)TT2-2擴(kuò)增特異產(chǎn)物測(cè)序結(jié)果設(shè)計(jì)的引物Sal在白芥和黃籽后代中擴(kuò)增的特異產(chǎn)物一致性，進(jìn)一步確定了黃籽后代中具有白芥的DNA序列，結(jié)合細(xì)胞學(xué)鑒定結(jié)果，可以確認(rèn)獲得的黃籽回交后代株系是帶有白芥DNA序列的易位系。同時(shí)獲得黃籽特異性分子標(biāo)記Sal，為分子標(biāo)記輔助育種奠定了基礎(chǔ)。
　　 4、通過(guò)對(duì)6個(gè)黃籽回交后代株系的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀及抗病性分