利用属间杂交将萝卜属的根肿病抗性转移到甘蓝型油菜

摘要

根肿病，多表现于十字花科植物根部，是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woronin)引起的世界性土传病害。目前已蔓延到我国油菜生产的多个主产区，成为影响我国油菜产量与质量的主要病害之一。选育和利用抗病品种是目前公认的最为安全有效的方法。但由于甘蓝型油菜抗性资源匮乏，因此挖掘抗病资源，拓宽油菜抗性遗传基础对于保障我国油菜生产的安全具有重要意义。 种间杂交是拓宽十字花科作物遗传基础的重要手段。目前，国内外在萝卜与甘蓝型油菜直接有性杂交的研究报道并不多，以抗根肿病的萝卜作为父本，得到杂交后代的报道相对更少。本研究筛选出9种抗枝江菌株的萝卜(Raphanus sativus L.，2n=18，RR)品种，以其作为父本与感病的甘蓝型油菜“411”(Brassica napus L.，2n=38，AACC)杂交来转移根肿病抗性。主要研究结果如下: 1、鉴定了20份萝卜品种对国内9个地区的根肿菌的抗性，其中京研叶用对各地区的根肿菌均免疫;红脸蛋萝卜、和田三季对9个菌源均表现为高抗;台湾品种牛埔杙、吉美红皮、春露萝卜仅对PbES表现感病;新美心樱桃和台湾品种红姬樱桃对PbES和PbHS表现感病;红心红皮对PbES、PbHS和PbPX表现感病;其余11个萝卜品种对9个地区的根肿菌均无抗性。 2、以筛选到的9个抗根肿病萝卜为父本与感病油菜杂交。9个杂交组合中，两个杂交组合产生F1植株。通过流式细胞仪检测、萝卜特异性标记检测和染色体数目观察，三种方法的检测结果一致证实仅“411×京研叶用”这一组合中存在两株真杂种，在子房培养和田间自然条件下分别得到了1株。 3、对真杂种的细胞学观察发现，真杂种雄蕊败育，无花粉。经秋水仙素加倍后，花粉育性达35％，并且雌蕊压片观察发现含有56条染色体，表明成功得到了六倍体植株，即S0代。 4、以S0植株为母本与甘蓝型油菜回交，共得到178株幼苗。经抗病性鉴定，发现有171株表现为抗病，7株为三级感病;大部分抗病植株含有47条染色体，但发现有一开黄花的抗病植株含有43条染色体。 5、对真杂种的F1代和BC1代植株进行表型观察分析，结果表明:真杂种的表型介于父母本之间，营养生长较生殖生长旺盛得多，叶型类似油菜，花的形态要小于母本，花色为白色。成功加倍的植株花型大而饱满，叶片边缘有毛刺。回交角果长度与油菜荚果相似，果身与果喙比例与萝卜荚果相似，为1∶1。BC1代出现了明显的形态分离:生长早期，部分植株有主茎，类似于甘蓝型油菜，部分无主茎，枝叶分散，类似于萝卜。叶形差异主要表现在叶缘，从锯齿形到椭圆形均有。大部分花的颜色为白色，有一单株花色恢复到黄色。