甘藍(lán)型油菜耐草酸材料的生理和遺傳研究.pdf

1、油菜(Oilseed Rape)是世界范圍內(nèi)(特別是在中國(guó)、加拿大、印度及歐盟)廣泛種植地油料作物之一，但是油菜菌核病極大地影響油菜產(chǎn)量和品質(zhì)。油菜菌核病發(fā)病重，難防治，致病機(jī)理復(fù)雜的特點(diǎn)，至今也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)免疫的品種。而草酸毒素被認(rèn)為是油菜菌核病發(fā)病的重要致病因子，油菜對(duì)草酸耐性與它對(duì)菌核病的耐病性呈顯著一致性。油菜耐草酸性品種間存在著明顯的差異，篩選耐草酸品種是提高油菜對(duì)菌核病抗性的重要途徑，尋求一種快速、準(zhǔn)確的鑒定和篩選的方法非常的迫

2、切。目前，在毒素草酸溶液脅迫下，油菜的耐性生理以及油菜耐性基因差異的機(jī)理尚不十分清楚，從而限制了與毒素草酸相關(guān)的抗菌核病育種工作的展開(kāi)。本研究首先用草酸溶液代替水處理油菜種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，比較不同的活力指數(shù)，進(jìn)行耐草酸等級(jí)劃分。同時(shí)，選取不同草酸耐性的甘藍(lán)型油菜材料，進(jìn)行離體葉片菌核病接種鑒定，比較兩種方法的結(jié)果一致性，以此來(lái)探索草酸鑒定方法的可靠性。其次，用不同的草酸溶液(分別為0、1、2 mmol/L)對(duì)甘藍(lán)型油菜材料GH01在苗期

3、進(jìn)行脅迫處理，分析各種生理指標(biāo)隨時(shí)間的變化，同時(shí)，選用耐草酸性的不同材料，在苗期特定時(shí)期，比較它們的各種生理水平的差別，探討其抗病生理機(jī)理。最后，用3個(gè)高耐和2個(gè)低耐草酸材料，用雙列雜交設(shè)計(jì)和草酸處理種子發(fā)芽的耐草酸鑒定方法研究油菜耐草酸性的遺傳和配合力，探索其耐草酸的遺傳規(guī)律?，F(xiàn)取得的主要成果如下： 1．甘藍(lán)型油菜耐草酸材料的發(fā)芽快速鑒定與資源篩選：采用2mmol/L草酸溶液進(jìn)行甘藍(lán)型油菜種子發(fā)芽試驗(yàn)，測(cè)定發(fā)芽率、幼苗高度等指

4、標(biāo)，以相對(duì)活力指數(shù)評(píng)價(jià)油菜資源的耐草酸性。試驗(yàn)結(jié)果表明：不同遺傳來(lái)源的46個(gè)甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源的平均相對(duì)發(fā)芽率為78.22％，平均相對(duì)莖長(zhǎng)系數(shù)為66.85％，平均相對(duì)活力指數(shù)53.13％，體現(xiàn)出不同材料耐草酸性的遺傳差異。在鑒定的材料中挑選26個(gè)耐草酸性不同的甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源，在苗期進(jìn)行離體葉菌核病接種鑒定，其病斑直徑與耐草酸活力指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，表明可以用該方法來(lái)進(jìn)行油菜耐菌核病的鑒定和篩選。 2．草酸溶液對(duì)油菜生理的影響：用草酸溶

5、液對(duì)甘藍(lán)型油菜材料GH01在苗期進(jìn)行脅迫處理，測(cè)定葉片中的可溶性物質(zhì)的含量和抗性相關(guān)蛋白酶活力。結(jié)果表明：可溶性蛋白和可溶性總糖含量隨時(shí)間不斷的增加，而抗性相關(guān)蛋白酶(如超氧化物歧化酶、多酚氧化物酶、過(guò)氧化物酶)和丙二醛等在處理初期不斷增加，達(dá)到一個(gè)最大值，然后下降，并隨著時(shí)間的變化，酶的活力曲線變化呈現(xiàn)“鐘狀”。此外，在2mmol/L草酸下的各種生理生化反應(yīng)比1mmol/L處理的下生理生化反應(yīng)要強(qiáng)烈。在苗期，13個(gè)不同耐草酸性的油菜材

6、料用草酸溶液脅迫處理后，測(cè)定同一時(shí)間的生理生化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)除了丙二醛外，其它的生理生化指標(biāo)與耐草酸性指標(biāo)的相關(guān)性沒(méi)有達(dá)到顯著性。 3．用3個(gè)高耐和2個(gè)低耐草酸材料，用雙列雜交設(shè)計(jì)和用草酸處理種子發(fā)芽的耐草酸鑒定方法研究油菜耐草酸性的遺傳和配合力。結(jié)果表明，油菜的耐草酸性除了受核基因控制，還存在一定的母性效應(yīng)。核基因的作用方式比較復(fù)雜，存在顯性和加性基因作用。油菜對(duì)耐草酸性表現(xiàn)為部分顯性，不同耐草酸品種顯性程度存在差異，材料西農(nóng)長(zhǎng)角