利用大黃油菜人工合成甘藍(lán)型油菜S0、S1世代的遺傳分析.pdf

1、甘藍(lán)型油菜是由天然蕓苔屬基本種甘藍(lán)(Brassica oleracea,2n=18,CC)和白菜型油菜(Brassica rapa,2n=20,AA)或白菜(Brassica campestris,2n=20,AA)經(jīng)天然雜交和染色體自然加倍進(jìn)化而來(lái),為一個(gè)雙二倍體(2n=38,AACC)。其起源于歐洲,在我國(guó)的栽培歷史較短,遺傳基礎(chǔ)非常窄。人工合成甘藍(lán)型油菜可以有狹效的拓寬現(xiàn)有甘藍(lán)型油菜資源。
　　蕓薹屬異源多倍體的進(jìn)化一直是人

2、們研究的熱點(diǎn),人工合成的異源多倍體是研究異源多倍化早期分子機(jī)制的理想材料,因?yàn)橛糜诤铣啥啾扼w的二倍體是已知的,便于人們對(duì)合成種和親本材料進(jìn)行基因組合和基因表達(dá)的比較分析。
　　本研究以青海省農(nóng)林科學(xué)院油菜所人工合成的一批甘藍(lán)型油菜為研究對(duì)象,在形態(tài)學(xué)、千粒重、自交親和性、細(xì)胞遺傳學(xué)及表觀遺傳學(xué)等多個(gè)方面對(duì)其做了系統(tǒng)的研究。
　　獲得主要研究結(jié)果如下:
　　1.人工合成的所有甘藍(lán)型油菜在形態(tài)上偏像父本甘藍(lán),開(kāi)白花,葉色、

3、花瓣大小、形狀介于雙親之間。生育期介于120-140天之間。SSR分子標(biāo)記和細(xì)胞學(xué)分析表明人工合成甘藍(lán)型油菜為真雜種。
　　2.在不同親本組合S0后代中發(fā)現(xiàn)了23株大粒植株,其中大黃油菜×中遲芥藍(lán)雜交后代S0平均千粒重最高為7.453g,顯著高于甘藍(lán)型油菜品種青油14號(hào)和大黃油菜。最低的為大黃油菜×葉牡丹(5.482g),亦顯著高于甘藍(lán)型油菜品種青油14號(hào)。在S1代中,大黃油菜×黃花芥藍(lán)組合的平均千粒重最高,為7.145g,大黃油

4、菜×中遲芥藍(lán)組合的平均千粒重最小,為6.077g。四個(gè)組合除大黃油菜×中遲芥藍(lán)外,三個(gè)組合S1平均千粒重顯著高于青油14號(hào),其中大黃油菜×黃花芥藍(lán)、大黃油菜×中花芥藍(lán)S1世代平均千粒重極顯著高于青油14號(hào)。
　　3.對(duì)A、B、C、D四個(gè)不同親本雜交組合S1代共183個(gè)不同單株自交親和指數(shù)大小做了比較,結(jié)果表明:不同單株自交親和指數(shù)之間存在廣泛變異,自交親和指數(shù)最小的為0,最大的為8.294。183個(gè)單株自交親和指數(shù)按大小可分為3類

5、,親和指數(shù)小于1的單株總共有55株,占總株數(shù)的30％;介于1至3.0之間的75株,占總株數(shù)的49%,親和指數(shù)大于等于3的總共53株,占總株數(shù)的21%。不同組合內(nèi)S1自交親和指數(shù)比較發(fā)現(xiàn),同一組合S1個(gè)體之間變異廣泛。
　　4.花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂觀察結(jié)果表明,人工合成甘藍(lán)型油菜單倍體所有終變期花粉母細(xì)胞都有二價(jià)體形成,其中一些細(xì)胞包含三價(jià)體和四價(jià)體,后期Ⅰ染色體的分離比主要是9/10、8/11、7/12。加倍后植株花粉母細(xì)胞終變期觀

6、察到了19個(gè)二價(jià)體,后期I染色體主要呈19/19分離,未見(jiàn)到染色體落后現(xiàn)象。四個(gè)雜交組合S1花粉平均育性在82.24%―87.35%之間,同一株系S0和S12個(gè)不同世代花粉育性除F10為74%,其余植株均在80%以上,同一株系不同世代花粉育性不存在顯著差異。
　　5.以A組合(大黃油菜×中花芥藍(lán))S0世代、B組合(大黃油菜×中遲芥藍(lán)) S0和S12個(gè)世代人工甘藍(lán)型油菜為材料,分別利用AFLP和MSAP技術(shù)檢測(cè)了基因組變化及甲基化模

7、式變化情況。結(jié)果表明,16對(duì)引物在A組合S0擴(kuò)增到523條帶,其中4對(duì)引物擴(kuò)增出9條變異帶,變異帶包括7條親本缺失帶和2條新增帶,分別占S0總條帶的1.33%和0.38%;45對(duì)引物在B組合雙親植株擴(kuò)增到1093條帶,只有一對(duì)引物檢測(cè)到一條父本帶型在所有S0植株中缺失,約占S0總條帶的0.09%;在B9子代F19-1―F19-16總共擴(kuò)增得到1092條帶,變異帶有10條,占總條帶的0.915%,其中包括9條缺失帶和一條新增帶,9條缺失帶