芥菜型油菜與芥藍種間雜交初步研究.pdf

1、遠緣雜交在一定程度上可以打破物種間的界限促進基因交流。通過遠緣雜交，導(dǎo)入不同種、屬的染色體組，可以創(chuàng)建作物新類型和新物種；可以導(dǎo)入異源染色體或染色體片段，創(chuàng)造出異附加系、異代換系和易位系；可以誘導(dǎo)孤雌生殖或者通過消除親本之一的染色體產(chǎn)生單倍體，進行單倍體育種；可以為物種進化和確定物種間親緣關(guān)系提供理論依據(jù)。另外，遠緣雜交也是生物進化的重要因素之一，是物種形成的重要途徑。芥菜型油菜具有耐瘠、耐旱、抗黑脛病、抗裂莢、黃籽、含油量高、種皮薄、

2、低纖維等優(yōu)良特性。芥藍是原產(chǎn)于中國南部的十字花科蕓薹屬一年生甘藍類蔬菜作物，對病毒病有極強的抗性。本文選用芥菜型油菜與芥藍進行種間雜交，獲得異源三倍體種間雜種，對影響種間雜交的因素及雜種性狀特征進行了研究；并對1份種間雜種進行了小孢子培養(yǎng)，研究了小孢子培養(yǎng)植株的細胞學、形態(tài)學和花粉育性特點。
　　 其主要結(jié)果如下：
　　 1、選取16份芥菜型油菜和4份芥藍為親本材料進行正反交(芥菜型油菜×芥藍為正交，芥藍×芥菜型油菜為反

3、交)，配置24個雜交組合，共計授粉7577朵花蕾(其中正交組合授粉6877朵花蕾，反交授粉700朵花蕾)；移栽至田間147份種間雜交后代無性系材料，結(jié)合形態(tài)學觀察和染色體數(shù)目鑒定出31份材料為真雜種，真雜種率為21.09％。
　　 2、16份芥菜型油菜和4份芥藍種間雜交授粉35d后，雜交子房殘留率波動于4.17％～80.47％，平均為59.50％，受雜交組合的影響明顯。將殘留子房取回實驗室剝?nèi)∮着哌M行胚挽救。平均剝胚效率為12.

4、51個胚/100蕾；正交組合明顯優(yōu)于反交。24個雜交組合中僅有09D215×09D230組合未得到胚，其它組合剝胚效率在0.66～32.54個/100蕾之間不等。從4508個殘留子房中剝?nèi)?48粒幼胚，接種于四種培養(yǎng)基上進行胚培養(yǎng)，研究結(jié)果表明1/2MS培養(yǎng)基適于芥菜型油菜與芥藍種間雜交胚挽救。
　　 3、選用其中四個雜交組合分別進行四種處理(授粉一次且無10％NaCl涂抹柱頭、授粉一次且10％NaCl涂抹柱頭、授粉二次且無10

5、％NaCl涂抹柱頭和授粉二次且10％NaCl涂抹柱頭)，結(jié)果表明重復(fù)授粉和10％NaCl溶液涂抹柱頭兩種處理方式不能有效提高種間雜交效率。對四個雜交組合授粉10d后進行每隔4天調(diào)查統(tǒng)計殘留子房，4次調(diào)查結(jié)果表明：授粉10d時子房殘留率變化趨勢可以反映該雜交組合子房殘留率高低。
　　 4、對芥菜型油菜和芥藍種間雜種進行形態(tài)學調(diào)查顯示，種間雜種的形態(tài)性狀多數(shù)介于雙親之間，苗期葉色濃綠、葉尖端卵圓、葉裂較少、缺刻較淺、葉表面刺毛少或無

6、，表面光滑，生長旺盛(趨向于甘藍型油菜)；開花后，真雜種從外觀表現(xiàn)上可分為二類：即完全不育或高度不育型和微粉型；對12份種間雜種的花粉育性檢測結(jié)果表明花粉育性較低，花粉可育率介于0～47.87％之間，均低于雙親材料；種間雜種的自交結(jié)實率顯示種間雜種的自交結(jié)實性較差，自交結(jié)實率僅為0.31％。雜種表現(xiàn)出極強的營養(yǎng)體雜種優(yōu)勢。
　　 5、鏡鑒染色體數(shù)目發(fā)現(xiàn)真雜種為27條染色體或介于27和36條之間。種間雜種減數(shù)分裂行為異常，出現(xiàn)較多

7、的染色體落后和(或)染色體橋。
　　 6、芥菜型油菜與芥藍種間雜種與甘藍型油菜雜交，共計授粉4104朵花蕾并進行三種處理(770蕾進行子房培養(yǎng)，1604蕾進行幼胚培養(yǎng)，1730蕾留在田間自然生長至成熟收獲)，結(jié)果顯示幼胚培養(yǎng)效率最高。其中，子房培養(yǎng)的平均效率(種子數(shù)/授粉花蕾數(shù)×100％)為5.32％，在MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)的效率最高(7.22％)。幼胚培養(yǎng)時各組合子房殘留率介于13.85％～100.00％，平均為60.72％；剝胚

8、效率介于4.41％～62.75％，平均為22.57％。四種培養(yǎng)基對剝離的幼嫩胚珠進行培養(yǎng)，平均發(fā)芽率為4.97％，各組合間發(fā)芽率介于0～25.00％，組合間差異明顯；其中以1/2MS培養(yǎng)基發(fā)芽率最高(7.53％)，M培養(yǎng)基發(fā)芽率最低(1.12％)。田間自然生長的平均結(jié)莢率為39.42％，平均結(jié)實率僅為5.14％，種子發(fā)芽率僅2.25％。(芥菜型油菜×芥藍)×甘藍型油菜F1代葉片形態(tài)差異較大，偏向于甘藍型油菜?；ǚ塾詸z測結(jié)果顯示(芥菜型

9、油菜×芥藍)×甘藍型油菜F1代花粉育性較芥菜型油菜×芥藍F1代提高，花粉可育率在17.69％～73.15％之間。
　　 7、以芥菜型油菜和芥藍的種間雜種和芥藍與芥菜型油菜雜交，雜交結(jié)果顯示，種間雜種和芥藍雜交親和性極差，雜交1042朵花蕾，結(jié)莢率較低，平均僅為18.14％，僅獲得3粒干癟種子，未萌發(fā)；種間雜種和芥菜型油菜雜交親和性較好，雜交732朵花蕾，平均結(jié)莢率為26.64％，平均結(jié)實率為5.05％，但是種子發(fā)芽率極低。

10、>　　 8、選用芥菜型油菜×芥藍雜種F1代10D903進行小孢子培養(yǎng)，得到245個子葉型胚，最后有92個發(fā)育成苗。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小孢子培養(yǎng)后代材料間差異明顯，變異范圍廣泛。大體上可以分為兩大類，其中一類，葉色濃綠，生長勢旺盛，偏向于甘藍型油菜；第二類，葉色較淺，長勢也較瘦弱。小孢子培養(yǎng)后代的花粉育性主要分布在60.00％～70.00％之間，多數(shù)達到或超過10D903的花粉育性水平。通過細胞學研究發(fā)現(xiàn)在不同小孢子培養(yǎng)無性系間染色體數(shù)目變異較