蕓薹屬異源六倍體的遺傳分析與菌核病抗性鑒定.pdf

1、蕓薹屬植物由于栽培歷史悠久,經(jīng)過千年的遺傳與變異,遺傳資源極其豐富,這為利用蕓薹屬物種進行種間或屬間雜交,培育新的物種、挖掘新種質(zhì)提供了深厚的基因庫和遺傳多樣性資源。蕓薹屬異源六倍體的合成為油菜育種創(chuàng)造新的種質(zhì)資源,并可為研究蕓薹屬A、B、C三基因組結構的變化及進化關系提供模式材料。本研究分別用三種基本種和三種復合種雜交,對比尋找創(chuàng)建蕓薹屬異源六倍體(AABBCC)的理想方法,并對芥菜型油菜與甘藍雜交獲得的AABB.CC和從華中農(nóng)業(yè)大學

2、引進的埃塞俄比亞芥與白菜雜交獲得的AA.BBCC兩種不同類型的六倍體進行了比較研究,旨在分析兩種不同背景六倍體遺傳差異,并綜合其雙方的各種優(yōu)良特性創(chuàng)建一種新的更有優(yōu)勢的蕓薹屬異源六倍體。同時,鑒于合成AABB.CC六倍體所用的甘藍經(jīng)鑒定具有明顯的優(yōu)良菌核病抗性基因,我們試圖建立一種將菌核病抗性基因從甘藍轉入六倍體后再轉入甘藍型油菜,合成新型抗性甘藍型油菜的新途徑。我們對AABB.CC及其與甘藍型油菜的雜種進行了菌核病抗性鑒定,研究結果主

3、要如下:
　　 (1)蕓薹屬異源六倍體的人工合成
　　 我們共用了9份芥菜型油菜,9份甘藍,12份埃塞俄比亞芥,9份白菜型油菜,1份甘藍型油菜,2份黑芥配置組合136個,只有埃塞俄比亞芥和白菜的正反交及芥菜型油菜和甘藍的正反交得到了種子。這表明,埃塞俄比亞芥與白菜間的親和性較強,芥菜型油菜與甘藍次之,甘藍型油菜與黑芥最差。我們采用了秋水仙堿滴幼苗生長點、泡根、混合在培養(yǎng)基中組織培養(yǎng)三種加倍方法處理經(jīng)初步篩選后的三倍體后代

4、。結果表明,三種處理方法均能成功得到六倍體,但是效率卻很不相同。2010年,S1播種后,由于環(huán)境和管理不善等原因,只有芥菜型油菜與甘藍雜交得到的4個組合28棵六倍體存活。
　　 (2)兩種不同類型六倍體的比較研究
　　 從兩種不同類型六倍體花粉育性、自交結實率和天然結實率的對比顯示,7個株系間花粉育性無顯著差異,自交結實率和天然結實率有顯著差異(p＜0.01)。此外,自交結實率和花粉育性間顯著相關(r=0.704,p＜0

5、.05),而自交結實率和天然結實率兩者間存在極顯著相關性(r=0.96,p＜0.01)。
　　 為了調(diào)查2種不同類型六倍體之間的親和性,我們分別以兩種六倍體為母本做了正反交。結果表明,兩種不同來源六倍體為母本正反交之間有顯著差異(p＜0.05),以AABB.CC為母本較易獲得種子。而在六倍體與甘藍型油菜的親和性實驗中,發(fā)現(xiàn)兩種不同類型的六倍體與甘藍型油菜的親和性基本一致。為了進一步驗證兩種六倍體間及六倍體與甘藍型油菜間的親和性,

6、我們又做了花粉-柱頭識別反應實驗,發(fā)現(xiàn)不管是兩種不同來源的六倍體之間雜交還是六倍體與甘藍型油菜雜交,花粉粒都能正常萌發(fā),花粉管亦能到達胚珠,表明不存在受精前障礙。
　　 (3)兩種不同類型六倍體雜種優(yōu)勢初探
　　 2012年,我們對六倍體與六倍體間雜種分兩次重復進行隨機區(qū)組設計的雜種優(yōu)勢測驗。從田間的苗期、蕾薹期、花期等的觀察中可明顯發(fā)現(xiàn),兩種六倍體的雜種比親本有更強的營養(yǎng)優(yōu)勢,分枝較多,植株較為茁壯。通過考種發(fā)現(xiàn),雜種

7、在株高、一次分枝數(shù)這些對產(chǎn)量影響較大的指標上都遠遠好于對照,相比雙親有較強的超親優(yōu)勢。每角粒數(shù)也有一定程度的中親優(yōu)勢,但生殖優(yōu)勢不是很強。
　　 (4)菌核病抗性鑒定
　　 通過2011和2012兩年間共5次接種鑒定,結果顯示所有六倍體及六倍體和甘藍型油菜后代的菌核病抗性均顯著或極顯著地強于對照。幾種不同鑒定方法的相關分析發(fā)現(xiàn)離體莖桿接種與田間活體莖桿接種間存在顯著的正相關(r=0.93,p＜0.05),莖桿接種與葉片接