甘藍(lán)型油菜與白菜型油菜異源六倍體的創(chuàng)建及利用.pdf

1、油菜是世界范圍內(nèi)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，其中甘藍(lán)型油菜(Brassica napus)又由于產(chǎn)量高、耐病害等優(yōu)良特性，種植廣泛。甘藍(lán)型油菜是甘藍(lán)(B. oleracea)與白菜(B. rapa)雜交后染色體的自然加倍而成的異源四倍體，是后形成的復(fù)合種，馴化歷史相對較短，遺傳資源相比兩親本種較狹窄，在自然界中存在的遺傳變異有限，限制了甘藍(lán)型油菜的品種改良?；诖耍狙芯刻岢隽艘环N甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源拓寬的新策略，即通過甘藍(lán)型油菜（AACC

2、，2n=38）與白菜型油菜（CC,2n=18）雜交，創(chuàng)建新種質(zhì)橋梁異源六倍體（AAAACC，2n=58），再與具有優(yōu)良遺傳成分的甘藍(lán)雜交，將親本種的遺傳變異導(dǎo)入甘藍(lán)型油菜中。同時(shí)本研究將一份具有高抗菌核病能力的野生甘藍(lán)C01（B. incana）的抗性位點(diǎn)通過分子標(biāo)記輔助回交，導(dǎo)入到栽培甘藍(lán)B. oleracea var. alboglabra中，以期以上述六倍體為橋梁，將高抗菌核病成分導(dǎo)入甘藍(lán)型油菜。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴

3、以甘藍(lán)型油菜中雙11號為母本授予白菜型油菜SWUA01的花粉，雜交獲得三倍體雜種AAC，用0.1mg/ml的秋水仙堿對雜種進(jìn)行加倍處理，于田間獲得經(jīng)誘導(dǎo)處理的材料54份，并視之為S0代材料。通過形態(tài)觀察、花粉育性檢測、分子標(biāo)記輔助選擇和細(xì)胞學(xué)鑒定，發(fā)現(xiàn)了7份源于雙親雜交的花蕾、花朵較大，花粉育性高且具有58條染色體的異源六倍體AAAACC。⑵在鑒定出的S0代六倍體中以其中兩份材料為代表進(jìn)行了六倍體的結(jié)實(shí)性調(diào)查。結(jié)果顯示六倍體的自交結(jié)實(shí)在

4、每莢果8.8-9.8粒間，自由授粉結(jié)實(shí)在每莢果3.9-4.3粒間，六倍體S0代結(jié)實(shí)性良好。發(fā)展的自交種（S1）芥酸、硫苷含量基本上均介于雙低甘藍(lán)型油菜中雙9號和雙高甘藍(lán)型油菜中油821之間。⑶以一份栽培甘藍(lán)C41（B. oleracea var. alboglabra）為輪回親本與野生甘藍(lán)C01構(gòu)建了甘藍(lán)回交BC1、BC2和BC3世代?；谇捌谠贑09連鎖群上鑒定到的一個(gè)主效抗性QTL，本研究在目標(biāo)QTL區(qū)間開發(fā)了新的SSR標(biāo)記，并最終

5、在該區(qū)間成功加密了5個(gè)SSR標(biāo)記。利用目標(biāo)QTL區(qū)間中的連鎖標(biāo)記對各世代進(jìn)行了分子標(biāo)記輔助選擇，結(jié)合菌核病抗性鑒定結(jié)果，從中篩選優(yōu)良個(gè)體發(fā)展下一世代，最終成功構(gòu)建遺傳了良好抗性能力的目標(biāo)群體 BC3F2，將野生甘藍(lán)的抗菌核病成分導(dǎo)入到了栽培型甘藍(lán)中。⑷調(diào)查了S0代六倍體與本研究發(fā)展的菌核病抗性甘藍(lán)回交后代的可交配性，當(dāng)六倍體為母本時(shí)結(jié)莢但不結(jié)實(shí)，而以甘藍(lán)為母本時(shí)每莢粒數(shù)僅為0.05-0.1粒，結(jié)實(shí)雖困難，但在大量雜交授粉的前提下仍能有少

6、量結(jié)實(shí)；相比之下，S0代六倍體與甘藍(lán)型油菜有較好的可交配性，每莢粒數(shù)在1.53-3.76粒之間，且由其發(fā)展的雜種F1遺傳變異豐富，結(jié)實(shí)性良好；而與白菜型油菜之間的可交配性則與甘藍(lán)相似，每莢粒數(shù)僅在0.05-0.18粒之間，結(jié)實(shí)也比較困難。S0代六倍體的可交配性結(jié)果表明，利用本研究的六倍體和菌核病抗性甘藍(lán)有望創(chuàng)建出具有菌核病抗性遺傳成分的新型甘藍(lán)型油菜，且將六倍體與甘藍(lán)型油菜結(jié)合也能實(shí)現(xiàn)甘藍(lán)型油菜遺傳背景的拓展。⑸對六倍體S1代與多種類型

7、甘藍(lán)間的可交配性進(jìn)行了調(diào)查，以六倍體S1代為母本時(shí)，S1代與不同甘藍(lán)間的每莢粒數(shù)總體上約為0.05粒，各材料間的每莢粒數(shù)無顯著差異（P=0.1032），而以甘藍(lán)為母本時(shí)，每莢粒數(shù)約為0.03粒，與正交結(jié)實(shí)率接近，表明六倍體 S1代與甘藍(lán)正反交結(jié)實(shí)雖都比較困難，但在大量雜交授粉的前提下仍都會有少量結(jié)實(shí)，且與甘藍(lán)的類型無關(guān)。相比之下，當(dāng) S1代為母本時(shí)，與白菜型油菜之間的每莢粒數(shù)約為0.06粒，與甘藍(lán)型油菜間的每莢粒數(shù)約為0.15粒，結(jié)實(shí)表