芥菜型油菜与羽衣甘蓝杂种后代的遗传分析及芥菜型油菜小孢子培养

摘要

利用芥菜型油菜与羽衣甘蓝进行杂交，对于创造新的油菜类型，改良现有的甘蓝型油菜品种具有重要意义。同时，利用芥菜型油菜和羽衣甘蓝合成异源三倍体，并对其杂种衍生后代进行研究就显得非常重要。游离小孢子培养是芸薹属作物育种过程中的主要方法之一。目前，芥菜型油菜的游离小孢子培养技术在国内外仅有少量报道，其小孢子培养技术的应用还不十分成熟，其发展潜力有待于进一步挖掘。
　　 本研究的主要内容有两部分：一是芥菜型油菜与羽衣甘蓝种间杂交及其杂种衍生后代的遗传分析;一是芥菜型油菜及其与羽衣甘蓝种间杂种后代的游离小孢子培养。具体有以下几点：
　　 (1)利用芥菜型油菜与羽衣甘蓝在合成杂种的过程中发现，以羽衣甘蓝作为母本的杂交亲和性要大于芥菜型油菜作为母本时的亲和性。利用形态学方法对杂种苗期及花期进行观察，可以快速、简便的分辨出真假杂种；
　　 (2)芥菜型油菜与羽衣甘蓝异源三倍体杂种自交后代S4的SSR标记结果显示，杂种自交后代的各株系间9在广泛的变异；其与芸薹属其它几种作物的相似度从大到小依次为：甘蓝型油菜＞羽衣甘蓝＞芥菜型油菜＞白菜型油菜＞黑芥。通过田间对上述材料的形态学观察发现，上述材料与杂种后代的相似程度基本符合SSR标记得到的结果。杂种从形态学上进行观察，最接近甘蓝型油菜；
　　 (3)芥菜型油菜与羽衣甘蓝异源三倍体杂种自交后代S4品质分析结果显示，杂种自交后代S4的硫甙、芥酸含量与含油量，在株系间存在极显著差异；
　　 (4)对大田环境条件下的7个芥菜型油菜自交系的游离小孢子培养结果显示，基因型是影响其成胚的关键因子，不同基因型材料之间胚状体产量差异较大，在不考虑其他因素的情况下，每皿产胚量变化在0～48.5个之间；低温预处理24h和高温热激时间长短因品种不同而存在差异。对7个材料中两个成胚差异较大的两个材料D449和Y491进行研究，结果表明在NLN-13培养基上添加外源激素1.0mg/L6-BA和0.1mg/L NAA能有效提高小孢子成胚效率。
　　 (5)通过对芥菜型油菜与羽衣甘蓝的异源三倍体杂种的游离小孢子培养，成功获得了其单倍体；
　　 (6)对芥菜型油菜及其与羽衣甘蓝异源三倍体杂种的单倍体植株的移栽与并染色体加倍结果显示，总的移栽成活率为66％。除材料D218成活率为0外，6个芥菜型油菜成活率在58％至86％之间。加倍率与基因型关系密切。其变化范围在0-25.9％之间。
　　 综上所述，通过对芥菜型油菜与羽衣甘蓝杂种自交后代S4的分子标记与品质分析，为进一步了解与利用这一群体提供了部分理论依据。了解影响小孢子培养再生体系中的各因素，有助于采取有效的措施优化油菜小孢子的再生体系，从而将这一技术更为广泛地应用于油菜的育种和基础研究当中。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1芸薹属作物远缘杂交研究进展

1.1.1芸薹属远缘杂交的不亲和性

1.1.2克服芸薹属远缘杂交不亲和性的方法

1.1.3芸薹属异源三倍体的合成研究进展

1.2芸薹属作物的小孢子培养研究进展

1.2.1小孢子培养在芸薹属作物育种中的应用

1.2.2小孢子培养的影响因素研究

第二章 芥菜型油菜与羽衣甘蓝种间杂交及其杂种衍生后代的遗传分析

2.1引言

2.2材料与方法

2.2.1材料的选择与管理

2.2.2芥菜型油菜和羽衣甘蓝种间杂种的获得

2.2.3芥菜型油菜和羽衣甘蓝种间杂种自交后代(S4)的SSR分析

2.2.4杂种后代S4的品质分析

2.3结果与分析

2.3.1种间杂交亲和性的调查

2.3.2真假杂种的识别

2.3.3杂种后代S4的SSR分析

2.3.4杂种后代S4的品质分析

2.4讨论

2.4.1芥菜型油菜与羽衣甘蓝杂种的合成

2.4.2芥菜型油菜与羽衣甘蓝杂种自交后代S4的SSR分析

2.4.3芥菜型油菜与羽衣甘蓝杂种自交后代S4的品质分析

第三章 芥菜型油菜及其与羽衣甘蓝杂种后代的游离小孢子培养研究

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1材料选择与管理

3.2.2小孢子的提取与培养

3.2.3各因素对小孢子培养的影响试验

3.2.4单倍体植株的继代培养

3.2.5小孢子植株的染色体加倍与移栽

3.2.6数据分析

3.3结果与分析

3.3.1小孢子在离体发育过程中的细胞学形态学观察

3.3.2基因型对芥菜型油菜小孢子胚产量的影响

3.3.3低温预处理对芥菜型油菜小孢子胚产量的影响

3.3.4高温热击处理对芥菜型油菜小孢子胚产量的影响

3.3.5激素对芥菜型油菜小孢子胚产量的影响

3.3.6 ZH205的小孢子培养

3.3.7单倍体植株的继代培养

3.3.8单倍体植株的移栽成活率

3.3.9单倍体植株的染色体加倍

3.4讨论

参考文献

致谢

在校期间发表论文及参与课题情况