通过胚挽救创制甘蓝OguraCMS育性恢复材料的技术研究

摘要

结球甘蓝（Brassica oleraceaL.var.capitataL.）简称甘蓝，属十字花科芸薹属甘蓝种，是我国重要的蔬菜作物，年栽培面积达9×105 hm2以上，杂种优势明显。甘蓝Ogura细胞质雄性不育系简称Ogura CMS，其材料表现由母体自身遗传、花粉明显败育和雌蕊表现正常，容易被恢复系材料显性恢复基因恢复育性，便于育种者控制种源；但无法进行自交分离和进一步后期种质资源的创制；同时甘蓝中尚未发现Ogura CMS的恢复基因，因此迫切需要与含有Ogura CMS恢复基因的十字花科作物远缘杂交进行转基因。 为了快速有效地获得含Ogura CMS恢复基因的甘蓝材料，本研究中利用甘蓝Ogura CMS胞质不育系材料和甘蓝型油菜恢复系材料进行种间远缘杂交，通过B5和MS固体培养基分别对子房和胚珠进行胚挽救技术研究来获取 F1代植株，将甘蓝型油菜的恢复基因转至甘蓝上，同时初步筛选出该种间远缘杂交胚挽救的最适宜取材时期、培养基添加成分和杂交组合；利用流式细胞仪倍性鉴定、SSR 分子标记和形态学鉴定对 F1代植株的真实性进行鉴定。现取得的结果主要如下： 1.获得了甘蓝与甘蓝型油菜的种间杂交F1代植株71株，其中通过胚珠培养获得的F1代植株67株远多于子房培养仅获得的4株。子房培养最佳取材时期为授粉后11 d，胚珠培养为授粉后16 d，过早培养出胚率低，过迟培养普遍发生胚珠败育现象；子房培养以（B5基本培养基+6-BA0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+0.5%CH+0.5%CA）出胚成苗率最好，胚珠培养以（MS基本培养基+GA 0.1mg/L+NAA 0.1 mg/L+0.5%CH+0.5%CA）中的出胚成苗率最好，成苗率达5.871%；在所需培养基中添加适量生长调节剂、水解酪蛋白和活性炭更有利于胚珠生长发萌发。子房培养以 M14CMS×RFO-46 杂交组合得到F1代植株4株，胚珠培养以M09CMS×RFO-46杂交组合得到F1代植株21株。试验结果综合表现为胚珠培养优于子房培养。 2.采用流式细胞仪对得到的71株F1代植株的倍性进行鉴定，其中67株荧光强度峰值对应横坐标位置介于双亲之间，初步判断为真杂种三倍体植株；同时结合 SSR 分子标记从10对核心恢复引物中筛选出了一对引物BoE-134，对父母本及F1代植株进行6%聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，其中经流式细胞仪鉴定的67株均扩增到了父母本的特异性条带和双亲以外的新条带，说明该远缘真杂种具有返亲遗传和剧烈分离等特点；F1代植株的植物学形态特征整体呈现超亲优势，67株F1代植株经0.2%的秋水仙素加倍后的花粉活力在11%～60%之间，育性恢复。远缘杂交结合胚挽救技术促进种间优异基因的交流，为创制新的种质资源提供理论依据。 3.获得了田间远缘杂交技术、胚挽救离体培养技术、杂种株鉴定于一体的甘蓝与甘蓝型油菜杂交育种技术。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1远缘杂交在十字花科作物上的应用研究

1.1.1远缘杂交在十字花科蔬菜上的研究现状

1.2远缘杂交障碍研究分析

1.2.1远缘杂交难配性

1.2.2远缘杂种夭亡

1.2.3远缘杂种难稔性

1.3克服远缘杂交障碍途径

1.3.1远缘杂交难配性克服方法

1.3.2远缘杂种夭亡克服方法

1.3.3远缘杂种难稔性克服方法

1.4胚挽救在国内外十字花科植物远缘杂交的育种应用

1.5.1胚龄对杂种胚培养的影响

1.5.2培养基成份对杂种胚培养的影响

1.5.3基因型对杂种胚培养的影响

1.6远缘杂交种的鉴定与选择

1.6.2细胞学分析

1.6.3同工酶电泳分析法

1.6.4分子标记技术

1.7本研究目的及意义

第二章 甘蓝和甘蓝型油菜远缘杂交F1代植株的获得

2.1材料与方法

2.1.1试验材料与田间培养

2.1.2试验方法

2.2结果与分析

2.2.1子房的胚挽救离体培养

2.2.2胚珠的胚挽救离体培养

第三章 F1代植株的细胞学倍性、分子标记和形态学鉴定

3.1材料与方法

3.1.1试验材料

3.1.2试验方法

3.2结果与分析

3.2.1 F1代植株的鉴定

3.3讨论

第四章 结论

参考文献

附录

缩略词

致谢

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