融合有四大油菜导入的新型甘蓝型油菜轮回选择群体(G4)的性状改良

摘要

实验室将白菜的Ar基因组和埃塞俄比亚芥的Cc基因组成分不断导入到常规甘蓝型油菜（AnAnCnCn），先后合成了含有 Ar和 Cc导入的第一、二、三代新型甘蓝型油菜。其中，第三代新型甘蓝型油菜有数百份白菜型油菜和埃塞俄比亚芥亲本的导入，并引入显性核不育基因，构建了轮回选择群体。在此基础上，进一步通过杂交和轮回选择引入了芥菜的 Aj和普通甘蓝型油菜的 An基因组成分，构建了第四代新型甘蓝型油菜（G4）轮回选择群体。经过3轮的轮回选择，G4群体芥酸和硫苷已达到双低水平，但群体的其它品质性状及与产量密切相关的农艺性状还需进一步改良。
　　本研究对G4轮回选择群体继续进行品质性状和农艺性状的改良，同时为了增加新型甘蓝型油菜基因资源库的抗病能力，还需不断引入优良的抗病基因，在根肿病对十字花科植物危害范围不断扩大的环境下，拟通过杂交和分子标记辅助选择，将来自于白菜芜菁的抗根肿病基因导入到新型甘蓝型油菜轮回选择群体中，不断提高群体中优良等位基因的频率，为油菜的遗传改良提供可利用的育种材料。以G4第三轮轮回选择群体为基础，通过田间种植、表型选择、室内考种、性状筛选等进行了三轮的轮回选择。在选择过程中，每轮种植均在网棚内进行，将筛选到的性状相对最为优良的显性核不育单株和可育单株相间种植，花期借助蜂媒传粉。选择过程中，分别在苗期、花期、成熟期在棚内进行4-5轮的单株筛选，去除抗病能力差、结实性差、易倒伏、分枝性状差、异常早花或晚花及分段结实严重不良的单株。对挑选的农艺性状相对优良的数千份单株收获后进行考种，并对考种数据进行分析，分别筛选出最优良的可育单株和不育单株进行下一轮的播种。从第5轮选择收获的729个可育单株的考种数据分布可知，G4轮回选择群体品质性状和农艺性状的变异较为丰富，群体中存在一些性状特别突出的材料，如大粒、高含油量等，所以还需要进一步进行轮回选择，增加群体中有利基因的频率。对新型甘蓝型油菜品质性状和农艺性状的相关性分析表明：主花序长和千粒重存在正相关，亚油酸和亚麻酸含量存在很强的正相关，同时油酸和芥酸呈现极强的负相关等，在轮回选择过程中，可以结合相关性分析的结果指导性状的综合改良。新型甘蓝型油菜G4轮回选择群体的第三、四、五轮轮回选择的考种数据比较结果表明：在品质性状改良过程中，含油量和油酸含量均表现明显的上升趋势，亚油酸含量略微降低，而结角密度、结籽密度等一些产量相关的数量性状改良较为缓慢。总体来说，经过3轮的轮回选择，品质性状的改良效率要明显高于农艺性状（产量相关性状）的改良。为了在新型甘蓝型油菜中导入抗根肿病基因，2016年春季,以新型甘蓝型油菜高世代的优良自交系材料为母本，与含抗根肿病基因导入的常规甘蓝型油菜株系杂交，2016年继续在青海回交收获BC1，2017年将收获的种子种于武汉，采用分子标记对227株BC1单株进行筛选，有52.4％的单株检测到目标抗性基因，选择较优目标单株继续和相应新型甘蓝型油菜自交系回交。该研究在将抗根肿病基因导入到新型甘蓝型油菜的同时也为进一步开展抗根肿病基因的导入创建中间材料。

目录

声明

缩略词表

1前言

1.1甘蓝型油菜的种质资源创新

1.2 新型甘蓝型油菜的创建

1.3群体内改良的常用轮回选择方法

1.4甘蓝型油菜抗根肿病的研究现状

1.5 本研究的目的与意义

2材料与方法

2.1实验材料

2.2技术路线

2.3实验内容

2.4实验方法

3结果与分析

3.1新型甘蓝型油菜（G4）的三轮轮回选择及其群体的性状表现

3.2新型甘蓝型油菜（G4）品质性状相关性及改良效果评估

3.3新型甘蓝型油菜（G4）农艺性状相关性及改良效果评估

3.4在新型甘蓝型油菜中导入抗根肿病基因

4讨论与展望

4.1轮回选择群体性状改良结果及分析

4.2新型甘蓝型油菜轮回选择群体的应用前景

参考文献

附录

致谢