甘藍型油菜—諸葛菜異附加系和代換系的建立及遺傳學.pdf

1、由于人工遠緣雜交合成的異源多倍體難以直接應(yīng)用于生產(chǎn)，為了更好的利用其他物種的遺傳資源，人們通過染色體附加、代換、消除和易位等細胞遺傳學技術(shù)，將野生種的個別目標染色體或染色體片段導入受體物種或作物內(nèi)，改變其遺傳組成和特性，從而創(chuàng)造出異染色體系。十字花科紫花植物諸葛菜(Orychophragmusviolaceus(L.)O.E.Schulz，2n=24，OO)表現(xiàn)特有的形態(tài)及細胞學特征，為油菜遺傳改良的優(yōu)異種質(zhì)資源。本文通過甘藍型油菜(B

2、rassica napus L.，2n=38，AACC)和諸葛菜的屬間體細胞雜種與甘藍型油菜連續(xù)回交，在后代群體中鑒定出全套12個附加系中的9個，另通過其中一個附加系與一個甘藍型油菜缺體(2n=36)雜交獲得代換系。本文對甘藍型油菜-諸葛菜附加系和代換系進行形態(tài)學和細胞學研究，主要結(jié)果如下:
　　 1.這些甘藍型油菜-諸葛菜單體/二體附加系(MA1-MA9)(2n=39，AACC+1ⅠO;2n=40，AACC+1ⅡO)分別表現(xiàn)不

3、同的形態(tài)特征，有的具有諸葛菜的特異形態(tài)性狀，如鋸齒狀葉、基部分枝及花瓣中的紫色素等;有的具有雙親沒有的新形態(tài)特征，如雌性不育、花瓣邊緣褪色變白、苗期葉片向上卷曲和早開花等;余下的則與甘藍型油菜相似;故可從形態(tài)特征較易區(qū)分這些附加系。由鋸齒葉附加系與缺體雜交獲得的二體代換系(2n=38，AACC-2+2O)也表現(xiàn)鋸齒葉。
　　 2.附加系rRNA基因表達分析表明，來源于三條諸葛菜染色體上的rRNA基因在三個附加系中不同程度的表達，

4、表達強度為MA5＞MA7＞MA3，從而表現(xiàn)不同程度的核仁顯性。
　　 3.細胞學觀察表明這些附加系的有絲分裂行為穩(wěn)定，體細胞無染色體數(shù)目的變異?；蚪M原位雜交分析表明，在單體異附加系中附加的諸葛菜染色體在減數(shù)分裂過程中容易落后丟失。二體附加系和二體代換系中，附加的一對諸葛菜染色體以正常的減數(shù)分裂配對及分離為主，但也表現(xiàn)低頻率的提前分離及落后;諸葛菜染色體常排在子細胞核的邊緣。未發(fā)現(xiàn)甘藍型油菜染色體與諸葛菜染色體異源配對形成的二價

5、體，表明它們?nèi)旧w間的同源性很低。另外，一些甘藍型油菜染色體在減數(shù)分裂中落后及丟失，可能是諸葛菜染色體誘導所致。附加的諸葛菜染色體可通過雌雄配子傳遞至后代。
　　 4.甘藍型油菜-諸葛菜體細胞雜種有絲分裂行為的原位雜交分析表明，部分間期核中雙親染色質(zhì)在空間上分開排列，諸葛菜染色質(zhì)常以大且深染的異染色質(zhì)團出現(xiàn)，在早前期多在細胞核的一側(cè)。在雜種花粉母細胞減數(shù)分裂前期Ⅰ，諸葛菜染色體常以一或二個深染的染色質(zhì)團出現(xiàn)，二價體的形成晚于甘藍

6、型油菜，隨后向赤道板的集中及兩極的分離也較晚，顯示兩個種染色體組在細胞周期上的差異。但在附加系和代換系中，諸葛菜染色體的濃縮先于甘藍型油菜染色體，在花粉母細胞減數(shù)分裂過程中很易從二價體染色深淺及體積辨別出深染且較大的諸葛菜二價體，且該二價體有時會比甘藍型油菜二價體提早分離，常排在子細胞核邊緣;該結(jié)果揭示在以甘藍型油菜染色體組為主的背景下，附加或代換的少數(shù)外源染色體行為發(fā)生改變。雙親染色體空間上的分開及細胞周期上的差異可能阻止異源配對。<