分子标记辅助选择结合小孢子培养选育甘蓝型油菜隐性核不育临保系

摘要

杂种优势利用是培育高产优质油菜新品种的重要途径，9012AB类型的隐性核不育系统因具有临保系，可以繁殖100％的不育系而成为最具有利用潜力的授粉控制系统之一。在该不育系统的利用中，临保系的选育是关键。但由于该遗传模式较为复杂，通过传统的育种方法选育临保系费时费工且效率较低，而利用分子标记辅助选择和小孢子培养技术相结合的策略可以快速选育出基因型纯合且性状稳定的临保系。
　　本研究以几个综合性状较好的春油菜品系（隐性核不育系育127和育128、隐性核不育纯合两型系T45AB及其同核临保系T45、温敏性波里马细胞质雄性不育系303A)为材料，采用传统的杂交、回交与分子标记辅助选择及小孢子培养相结合的育种策略，期望快速选育综合性状优良、遗传上稳定的新背景临保系材料，为核不育系统的利用提供更多更好的基础育种材料。主要研究结果如下:
　　1.在育127/育128（基因型为ms3ms3RfbRfc）与T45B(基因型为Ms3ms3RfbRfb)杂交并以育127/育128为轮回亲本回交一次后的BC1群体中，利用分子标记辅助选择，分别获得临保系（基因型为ms3ms3RfcRfc）单株40株和37株，获得包含临保基因（基因型为Ms3ms3RfcRfc）的单株47株和51株。
　　2.通过对育127、育128为轮回亲本的BC1群体中基因型为ms3ms3RfcRfc和Ms3ms3RfcRfc的单株以及T45与303A杂交的F1代进行小孢子培养，分别获得了20、984、3200个再生苗。经过倍性鉴定，最后分别获得了由9、199、360个DH系构成的3个DH群体(W1、W2、W3)，其加倍率分别为45％、20.2％、11.3％。
　　3.利用分子标记对W1、W2和W33个DH群体进行基因型分析，在W1群体中获得DH临保系（基因型为ms3ms3RfcRfc）4个，W2群体中获得DH临保系126个，W3群体中获得DH临保系205个。统计分析发现，W3群体中临保基因型的DH系的比率要高于理论的1/2值，说明不同基因型的配子在秋水仙碱诱导的小孢子培养过程中的成胚率、成苗率或加倍率可能存在差异。
　　4.通过对三个群体的开花期的调查，发现W1群体各株系的开花期介于两个亲本之间，呈现中亲分离;W2和W3群体的开花期分离程度较大，均呈现超亲分离，主要表现为出现了大量明显早于双亲的株系。
　　5.通过对三个DH群体的初步评估，挑选出15个农艺性状较好的DH系。进一步考察产量相关性状及含油量，在W1群体中获得1个在千粒重和含油量相对于双亲都有明显改善的DH临保系(8X-5969);在W2群体中，获得1个在主花序角果数、每果粒数、含油量均优于双亲，但千粒重略小于高值亲本的DH临保系(8X-5984);在W3群体中获得了1个在主花序角果数、每果粒数、千粒重和含油量均高于双亲的DH临保系(8X-5734)。

目录

声明

摘要

缩略语表

1 文献综述

1．1 油菜杂种优势利用概况

1．1．1 自交不亲和

1．1．2 化学杀雄

1．1．3 雄性不育

1．2 油菜细胞核雄性不育研究概况

1．2．1 显性细胞核雄性不育

1．2．2 隐性细胞核雄性不育

1．3 分子标记技术在油菜育种中的应用

1．3．1 分子标记的种类

1．3．2 分子标记辅助选择在油菜育种中的应用

1．4 小孢子培养技术在油菜育种中的应用

1．4．1 油菜小孢子培养的意义

1．4．2 影响小孢子胚胎发生的因素

1．4．3 小孢子培养在油菜育种中的应用

1．5 本研究的目的和意义

2 材料和方法

2．1 材料

2．2 分子标记

2．3 技术路线

2．4 方法

2．4．1 叶片DNA的提取

2．4．2 用于辅助选择的分子标记及体系

2．4．3 数据统计与分析

2．4．4 田间自交和杂交

2．4．5 小孢子的分离与培养

2．4．6 DH群体生育期调查

2．4．7 产量相关性状和品质性状的考察

3 结果与分析

3．1 BC1代群体的分子标记分析

3．2 不同材料(基因型)对出胚率的影响

3．2．1 不同材料(基因型)的胚胎发生能力差异

3．2．2 不同材料的出胚率差异

3．3 小孢子再生苗及DH系数量统计

3．4 DH系检测结果分析

3．5 DH群体生育期调查

3．6 DH系性状考察

3．6．1 主要产量性状的考察

3．6．2 品质性状的测定

4 讨论

4．1 分子标记辅助选择育种的优势

4．2 小孢子培养技术遇到的问题与展望

4．3 临保系选育的重要性

参考文献

致谢

附录