新型特早熟春性甘蓝型油菜的遗传多样性及其杂种优势的研究

摘要

杂种优势作为自然界一种普遍的生物学现象，是提高作物产量的一种有效途径。而遗传多样性研究是种质资源评价和杂种优势利用的基础，因此充分了解亲本之间的遗传差异，将亲本材料划分成不同的遗传类群，有助于指导强优势杂交亲本组合的选配，从而快速有效地利用杂种优势。长期以来，人们探讨了杂种优势预测的多种方法，但均表现一定的局限性，预测效果均不理想。随着生物技术的发展，近年来分子标记技术己被应用于多种作物的杂种优势预测和遗传基础研究，但关于遗传距离与杂种优势的关系众说纷纭，还没有得到一个一致的结论。
　　本研究以60份通过甘蓝型与白菜型油菜种间杂交培育出的新型特早熟春性甘蓝型油菜品系及其3个亲本（一个白菜型，两个甘蓝型）为实验材料，用SSR标记和SRAP标记研究材料的遗传多样性，从分子水平揭示其遗传差异；利用3个不育系S1、S2、S3（其中S1是天然甘蓝型油菜转育而来，S2和S3是新型甘蓝型油菜转育而来）所对应的保持系、10个恢复系R1-R10（其中9个是新型甘蓝型油菜品系）及由不育系与恢复系按NCⅡ不完全双列杂交组配的30个组合的F1杂种共43份材料，研究特早熟春性甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种主要经济性状，包括株高、一次有效分枝数、主花序长度、主花序角果数、角果长度、单株角果数、每角粒数、千粒重、单株产量等的杂种优势；同时通过对组合的13个亲本进行DNA分子标记分析，并对杂种F1性状表现进行分析，来探讨亲本分子标记遗传距离与杂种性状表现和杂种优势的关系，主要研究结果如下：
　　1.39对SSR引物共检测到149条清晰的条带，条带的片段大小在50-550bp之间，其中多态性条带145条，平均每对引物3.7条，多态性比率为97.3％；30对SRAP引物共扩增出401条清晰的带，条带的片段大小在150-800bp之间，其中多态性条带250条，平均每对引物8.3条，多态性比率为61.9%。从两种标记混合聚类结果可以看出，在相似系数0.588处可将全部材料划分为A、B共两大类群，其中A类包含一个来自039×浩油11号的甘白种间杂交后代和白菜型亲本浩油11号，B类包含两个甘蓝型亲本材料039、E144和其余的62份甘种间杂交后代。白菜型亲本浩油11号与甘蓝型油菜属于不同的种，遗传差异较大，聚在不同的类群是与实际的遗传背景相一致的。B类在相似系数0.732处又可以分为六个亚类，每一个亚类中都有分别来至于两个组合的品系，即来源于同一组合的品系被划分到不同的亚类，没有完全聚到一起，说明新型特早熟春性甘蓝型油菜品系具有丰富的遗传多样性。另外，两个甘蓝型亲本E144和039单独聚在了一个亚类当中，它们都是由加拿大引进，亲缘关系较近，它们聚在同一亚类也是与材料实际的遗传背景相一致的。
　　2.遗传成份比较分析结果表明，新型特早熟春性甘蓝型油菜中已经导入了部分白菜型遗传成份，不同的品系导入的比例不一样（1.25%～18.84%），白菜型成份的导入拓宽了现有甘蓝型油菜的遗传基础。
　　3.单株产量超亲优势分布在-17.72%～97.21%之间，其中正向优势的28个，所占比例为93.3%；而超亲优势在20%以上的有22个，所占比例为73.3%，其中14个是新型甘蓝型油菜×新型甘蓝型油菜，7个是新型甘蓝型油菜×天然甘蓝型油菜，说明新型甘蓝型油菜×新型甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜×天然甘蓝型油菜都能产生较强的杂种优势。
　　4.亲本的一般配合力均值与单株产量和单株产量超亲优势的相关系数分别达到0.71**、0.59**，而组合的特殊配合力与单株产量和单株产量超亲优势的相关系数分别为0.64**、0.52**，都达到极显著水平，因此，亲本的一般配合力均值较高或SCA较高的组合可以产生较强的杂种优势，而两者的值都高可能杂种优势更强。例如，S3×R3的单株产量是30个组合中最高的，这是由于其双亲一般配合力均值最大，它的sca也是30个组合中最高的。
　　5. SRAP标记遗传距离与单株产量的杂种优势相关系数为0.56**，达到极显著水平；而SSR标记算出的遗传距离与单株产量的杂种优势相关系数为0.12，相关性未达到显著水平。因此，在利用分子标记技术预测油菜的杂种优势时，SRAP标记效果更好。

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第一章 绪论

1研究的目的及意义

2 国内外研究现状

3 主要研究内容

第二章 新型特早熟春性甘蓝型油菜遗传多样性的研究

1 前言

2 材料与方法

3 结果与分析

4 讨论

第三章 新型特早熟春性甘蓝型油菜配合力及其杂种优势的研究

1 前言

2 材料与方法

3 结果与分析

4 讨论

第四章 分子标记遗传距离与杂种优势关系的研究

1 前言

2材料与方法

3 结果与分析

4 讨论

第五章 全文结论

1、新型特早熟春性甘蓝型油菜的遗传多样性

2、春性甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种（有些亲本是甘白种间杂交后代）的杂种优势

3、分子标记遗传距离与甘蓝型油菜杂种优势关系的研究

参考文献

附录

致谢

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