萝卜甘蓝双二倍体雄性不育性的遗传及细胞学研究

摘要

植物远缘杂交是作物育种、种质资源创新和新型不育材料创建的一条重要途径。芸薹属植物是一个遗传类型极其丰富、用途广泛的物种。前人已经做了大量关于芸薹属与萝卜属、白芥属、二行芥属及芸薹属内种间远缘杂交的研究工作，创造了一大批油菜、蔬菜新品种和不育系。
　　 在本研究中，以萝卜与甘蓝远缘杂交获得的萝卜甘蓝双二倍体及其不育系8109为实验材料，观察其植物学性状，研究不育系的遗传特性及花药发育，取得的主要结果如下：
　　 1)萝卜甘蓝双二倍体在植物学形态上有别于母本萝卜和父本甘蓝，介于亲本之间。萝卜甘蓝双二倍体基叶表现为裂叶、顶叶大而圆、叶片表面光滑、有少量腊粉；花器官发育正常，花型偏向父本甘蓝，花瓣比亲本大，呈白色；角果形态呈两截，上半部分外部形态与萝卜角果相似，木质化严重，不容易开裂，下半部分与甘蓝角果相似，荚果皮较薄，容易开裂。
　　 2)不育系8109花器官发育不正常，表现为死蕾，雄蕊短缩，花药为乳白色，且呈三角状，未见花粉存在。
　　 3)通过花粉活力检测和田间套袋自交检测，发现不育系8109败育彻底、稳定遗传；通过测交实验，发现2个恢复系8024和8057，但没有找到保持系。
　　 4)F2代可育株与不育株的分离比为3:1，BC1代可育株与不育株的分离比为1∶1，符合一对隐性基因的分离比例，表明此不育性受一对隐性基因控制。
　　 5)石蜡切片观察结果表明，不育系8109花粉败育发生的关键时期在四分体至单核期，此时绒毡层出现多层细胞及液泡化现象；随着时间的推移，不育花药绒毡层液泡化现象逐渐加重，绒毡层细胞表现为扩大、不育小孢子没有花粉外壁，在小孢子单核晚期，绒毡层与小孢子一起解体，直至形成空的花粉囊。

目录

文摘

英文文摘

1 文献综述

1.1 植物远缘杂交的研究现状

1.1.1 萝卜属与芸薹属杂交研究现状

1.1.2 萝卜芸薹远缘杂交的应用前景

1.2 远缘杂交与雄性不育

1.2.1 远缘杂交产生雄性不育的机理

1.3 油菜雄性不育与杂种优势的利用

1.3.1 细胞质雄性不育的研究

1.3.2 细胞核雄性不育的研究

1.4 油菜雄性不育的细胞学研究

1.4.1 拟南芥花药发育的过程

1.4.2 油菜雄性不育的败育时期及特点

1.4.3 花药的绒毡层细胞异常与雄性不育

1.5 油菜雄性不育的分类标准

2 本研究的目的及意义

3 材料与方法

3.1 试验材料

3.2 方法

3.2.1 实验群体的构建

3.2.2 萝卜甘蓝双二倍体的植株形态观察

3.2.3 萝卜甘蓝双二倍体雄性不育系的花器形态观察

3.2.3 遗传分析

3.2.4 花粉活力的测定

3.2.5 花药石蜡切片材料的制备

4 结果与分析

4.1 萝卜甘蓝双二倍体的植物学形态特征

4.1.1 萝卜甘蓝双二倍体的叶片形态特征

4.1.2 萝卜甘蓝双二倍体的花器形态特征

4.1.3 萝卜甘蓝双二倍体的角果形态特征

4.2 萝卜甘蓝双二倍体雄性不育系的花蕾及花器形态特征

4.2.1 萝卜甘蓝双二倍体雄性不育系的花蕾特征

4.2.2 萝卜甘蓝双二倍体雄性不育系的花器形态特征

4.3 花粉活力

4.4 不育性的遗传

4.5 花药发育的细胞学特征

4.5.1 可育花药发育的细胞学特征

4.5.2 不育系8109花药发育的细胞学特征

5 讨论

5.1 创建新型不育材料的意义

5.2 萝卜甘蓝双二倍体雄性不育系8109不育类型的判定

5.3 萝卜甘蓝双二倍体雄性不育系8109败育时期及败育特点

5.4 绒毡层在花粉败育中所起的作用

参考文献

致谢