红菜薹新型细胞质雄性不育系的转育研究

以新型甘蓝型油菜（Brassica napus L.）细胞质雄性不育系（Eru CMS）为不育源,通过远缘杂交结合回交的方法,并运用组织培养、单株选择、异地加代种植的手段成功地将该不育基因转育到了红菜薹上。经检测所得的红菜薹（Brassica campestris L.ssp.chinensis L.var.utilis Tsen et Lee.）不育系苗期遇低温叶片不黄化,不育性稳定,蜜腺正常,不育度和不育株率均为100%。     

甘蓝型油菜新型不育系花器特征及mtDNA的RAPD分析

对新选育的甘蓝型油菜PL CMS不育系和Pol CMS及Ogu CMS不育系材料花器形态进行比较,并对3种不育系10份材料mtDNA进行RAPD分析.结果表明,新选育的PL CMS不育系与Pol CMS、Ogu CMS在花瓣长和宽、花冠直径、雄蕊大小等形态特征方面有极显著差异;mtDNA分析结果表明,新发现的细胞质雄性不育材料L04-02A、L04-05A、L04-01A为同一类型的细胞质雄性不育系,它们与Pol CMS及Ogu CMS不育材料有很大差异,由此推知PL CMS不育系是一种新型甘蓝型油菜不育系.     

甘蓝型油菜和芥菜型油菜种间杂交研究

甘蓝型油菜与芥菜型油菜杂交研究结果表明,杂交结实力与杂交组合方式以及参与杂交的亲本材料有关,以芥菜型油菜作母本的杂交结实力高于以甘蓝型作母本的组合：芥×甘杂交组合的平均结实数／花为 ２．６４ 粒,而甘×芥杂交组合的平均结实数／花为 ０．１０ 粒。芥甘杂种一代形态特征和生育期介于双亲之间,甘芥杂种一代不表现整齐的中间类型,株间差异明显;总体来看,芥甘杂种一代与双亲回交的结实力（０．４０,０．２１）低于甘芥杂种一代与双亲回交的结实力（３．３０,１．７４）,无论是芥甘杂种一代还是甘芥杂种一代,用甘蓝型油菜作父本回交的结实力高于用芥菜型油菜作父本回交的结实力,但也有个别回交组合出现例外,不表现上述规律。 Ｂ Ｃ１ 代种子当年播种出苗率低（１８．５％ ）,群体株间性状差异明显,生育期极不一致。芥甘杂种一代与甘蓝型油菜亲本第二次回交,其平均结实数／花较回交一代提高 １．０８ 粒, Ｂ Ｃ２ 代种子当年播种出苗率仍较低,但较对应的 Ｂ Ｃ１ 代稍有提高,群体中出现趋回交父本性状但雄性育性彻底退化的植株。芥甘杂种一代自由授粉所得 Ｆ２ 群体是一个变异极为丰富的遗传群体。     

甘蓝型油菜与紫罗兰属间杂交的植物遗传学研究

为探索属间杂种的遗传特点以及改良甘蓝型油菜油分品质,进行了甘蓝型油菜和紫罗兰的属间杂交。杂交母本为甘蓝型油菜奥罗（Brassica napusL.cv.oro)。父本为紫罗兰（Motthiola incana(L.)R.Br.)。将授粉7d后的油菜子房切下,消毒后,培养了添加适当植物激素的MS培养基。从750个离体培养的油菜授粉子房中,获得了2粒成熟胚胎,其结籽率为0.26%。将胚胎取出,转接于MS培养基（添加2.0mg/L6-BA和0.1mg/LNAA）,获得了丛生芽,将丛生芽分割为许多单芽,转接到新鲜培养基中,长成了22株小苗,杂种一代植株呈中间性,它的许多性状介于两个亲本之间,一些性状倾向母本,少数性状表现显著的超亲杂种优势,植株结实性差。杂种后代（F2）植株表现多样性,多数植株的性状倾向母本,能育。部分植株表现中间性,育性差,少数植株发育不良,不育,染色体研究表明,杂种一代植株为混倍体。在杂种体细胞中,许多细胞的染色体数为2n=26。为两个亲本的配子染色体数之和。杂种后代（F2）中,倾母植株的染色体数为2n=38。矮小植株的许多细胞具非整倍染色体数。如2n-1=37,2n 1=39。从杂种后代中获得了种子油分品质较好的植株,有可能用于油菜的品质育种。     

利用染色体加倍技术创建油菜非整倍体

采用秋水仙素染色体加倍技术,获得了纯合黑籽甘蓝型油菜品系NJ230(Brassica napus)的染色体加倍材料(2n=76).对加倍材料连续自交3代,观察加倍材料后代染色体数目及性状变异,结果表明:(1)加倍材料当代(D1)植株矮化;(2)加倍材料自交1代群体(D2)呈现雄性不育、种子颜色等性状变异;(3)加倍材料自交2代后(D3、D4),多数植株染色体数为2n≤38;(4)获得了1个2n=32的黄籽非整倍体系.本实验为油菜非整倍体创建提供了一种可行的方法.     

天然甘蓝型油菜C染色体组C1,C2缺体的创建及遗传分析

缺体（nullisomic,2(n-1)）是相对于正常生物个体（euploid,2n）的染色体组缺失一对同源染色体的有机体，是一种不可多得的遗传材料，能够实现对单条染色体的遗传解析。本研究通过甘蓝型油菜（Brassica napus,2n=38,AnAnCnCn）与先前获得的剥离白菜（restituted B. rapa,RBR,2n=20,AnAn）进行杂交及连续回交，通过C基因组染色体特异分子标记及荧光原位杂交（flourescence in situ hybridization,FISH）技术首次筛选出了甘蓝型油菜C染色体组的两个缺体系：C1染色体（NC1）和C2染色体缺失的缺体系（NC2）。随后对两个缺体材料的花粉母细胞（pollen mathor cell,PMC）观察证实，在终变期的PMC呈现18个二价体，减I后期染色体以18∶18均等分离为主，但在后期I及后期Ⅱ均出现不同频率的落后染色体。与亲本相比，两个缺体的生物量、花粉育性、结实率等显著降低，且表现一些特有性状，例如NC1全叶被覆毛刺，NC2开花时间比亲本提早近两个月，说明缺失染色体上携带有相关性状的抑制基因。这两个缺...     

陆地棉染色体片段代换系（BC5F3和BC5F3︰4）产量和纤维品质性状表现的初步评价

本研究以海岛棉海1为供体亲本,陆地棉中棉所36为轮回亲本构建了一套棉花染色体片段代换系,通过对BC5F3和BC5F3∶4这两个世代材料表型数据的分析,结果显示,同年份中与轮回亲本比较,群体各性状的极差和遗传变异系数都比较大;1942个BC5F3单株群体中衣分最高达49.57%,超轮回亲本比例为71.78%,纤维断裂比强度最高为36.5cN/tex;658个BC5F3∶4株行群体中纤维上半部平均长度最大值32.25mm,超轮回亲本比例为47.57%,断裂比强度最高达到32.2cN/tex,超轮回亲本比例为40.27%;通过相关性分析,主要产量性状和纤维品质性状在两个世代间呈极显著正相关,衣分与纤维长度及强度在群体内呈极显著负相关。这些结果表明,通过高代回交后连续自交得到的染色体片段代换系群体中存在丰富的遗传变异,含有大量具有丰产、纤维品质优异的单株,两个世代材料具有较好的一致性与稳定性;产量和品质同步改良还存在一定难度。本研究为进一步的近等基因系分析、基因克隆、基因聚合效应分析等储备了大量的研究材料。     

芥菜型和甘蓝型油菜及其杂种后代种子硫甙组成差异的研究

用高效液相色谱技术分析了芥菜型油菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｊｕｎｃｅａ）和甘蓝型油菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｎａｐｕｓ）种间杂种后代及共亲本的硫甙组成。结果表明,与亲本农艺性状相似的后代,那么其硫甙组成与亲本亦相似。各后代中硫甙组成与亲本相比,虽发生了不同管理的变化,但都有倾向母体的趋势。芥菜型油菜烯丙基硫甙含量,２－羟基－３－丁烯基硫甙含量低,而甘蓝型油菜２－羟基３－丁烯基硫甙含量高,烯丙基硫甙含量最低     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系301A线粒体不育基因片段分析

提取细胞质雄性不育系301A、212A和'陕3A'及其共同保持系'中双2号'线粒体DNA,根据已报道的Polima油菜细胞质雄性不育相关基因orf224序列设计引物,对3种不同来源的线粒体DNA PCR产物进行分析.结果显示,这3种甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料所获得片段序列完全一致,且与已报道的Polima油菜线粒体中细胞质雄性不育相关基因orf224序列完全相同.研究表明,不育材料301A从分子角度讲属于Polima系统,不育系301A、212A和'陕3A'线粒体中与细胞质雄性不育相关线粒体基因片段orf224具有高度同源性.     

甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥杂交创制有限花序新种质

远缘杂交是作物遗传改良和种质创新的重要途径。本研究通过甘蓝型油菜(2n=38,AACC)与埃塞俄比亚芥(2n=34,BBCC)的种间杂交获得了形态属于两亲本中间型的杂种F_1,且表现埃塞俄比亚芥的有限花序特性。该杂种具有预期的体细胞染色体数目(2n=36,ABCC),GISH分析显示含有8条B染色体组的染色体;在减数分裂终变期的花粉母细胞中出现多种染色体配对构型,在后期Ⅰ染色体分离多以17∶19分离为主,但在后期Ⅰ及后Ⅱ期均出现大量的落后染色体、染色体桥,导致花粉败育。将该杂种与亲本甘蓝型油菜品种中双11连续回交,获得有限花序的后代材料BC_5F_1,其他形态特征与中双11类似,其体细胞染色体数目恢复至2n=38,减数分裂染色体行为也正常;GISH分析虽检测到少数B染色体组信号,但没有整条的染色体。利用46对B基因组特异引物对有限花序杂种及后代材料进行SSR扩增,发现在杂种F_1及部分BC_5F_1植株中都能检测到B基因组特异带,表明有埃塞俄比亚芥B基因组遗传成分的导入。所创建的有限花序新品系为油菜的遗传改良和选育适于机械化作业的新品种提供新材料。     

人工合成甘蓝型油菜研究进展

利用二倍体亲本甘蓝(Brassica oleracea,2n=18,CC)和白菜型油菜(Brassica rapa,2n=20,AA)或白菜(Brassica campestris,2n=20,AA)可人工获得甘蓝型油菜。新型甘蓝型油菜不仅拓宽了甘蓝型油菜种质资源,开辟了甘蓝型油菜育种新途径,而且在芸薹属异源多倍化过程研究中具有广泛的应用。本文重点对人工合成甘蓝型油菜获得方法及后代二倍化过程中染色体、基因组、基因表达和表观遗传学方面所发生的变异及其遗传规律的最新研究进展做概述,并对近年来人工合成甘蓝型油菜在育种中的一些应用进行综述,旨在为进一步开展人工合成甘蓝型油菜的研究提供理论依据和新的方向。     

亚洲棉同源四倍体与陆地棉杂交和回交后代育性遗传的研究

为培育棉花细胞质雄性不育系,从1973年起用陆地棉与人工加倍获得的中棉同源四倍体杂交,以杂种(F_1)为母本,连续用陆地棉作为轮迴亲本回交,1979年获得F_1及四次回交后代,以此为材料研究F_1及其回交后代的育性遗传。中棉同源四倍体雄性全不育,用陆地棉花粉授粉可以成铃,成铃率显著高于中棉二倍体×陆地棉。中棉同源四倍体×陆地棉的F_1雌性高度不育,雄性完全不育;BC_1F_1雌雄配子育性更低于F_1;BC_2F_1雌配子育性迅速恢复,雄配子仍不育;BC_3F_1和BC_4F_1雌配子育性继续提高,雄配子育性发生分离,由BC_2F_1不育株所产生的BC_3F_1群体中,雄性不育株率为17.5％,由BC_3F_1不育株所产生的BC_4F_1群体雄性不育株率达66.6％。对F_1及回交各世代花粉粒形态和生活力作了鉴定,同时对F_1及回交各世代的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察。     

甘蓝型油菜Ogura 雄性不育×白菜的回交杂种后代与亲本之间蕾期基因表达差异比较研究*

以甘蓝型油菜（Brassica napus L, AACC,2n＝38）Ogura细胞质雄性不育材料为母本,以不同白菜（B campestris ssp. chinensis Makino, AA, 2n＝20） 自交系‘新选一号’和‘矮脚黄’为父本进行杂交,获得了杂种F1、BC1、BC2代。利用cDNA-AFLP技术对两种材料的不同回交世代BC1、BC2代与其亲本在蕾期的基因表达进行分析。结果表明,两种白菜回交世代与其亲本的基因表达有明显差异,在质和量上都存在差异。基因表达模式有5类共7种：（1）单亲沉默型（2种）,（2）单亲一致型（2种）,（3）双亲共沉默型,（4）杂种特异型,（5）表达一致型。随着回交世代的增加,回交杂种和亲本的基因表达在单亲沉默型、双亲共沉默型呈增加趋势。而在母本一致型、父本一致型、杂交种特异型、表达一致型呈下降的趋势。两种白菜在F1、BC1、BC2 3个世代与回交亲本花蕾间的基因差异表达有15种类型,其中以在轮回亲本、F1、BC1、BC2中共同出现表达的带的比例最高。Abstract: Crosses between female parent of Ogura male sterility Brassica napus L. and male parents of B. campestris ssp. chinensis Makino were made and F1, BC1 and BC2 generations produced. Gene expression of two Chinese cabbage backcross hybrid BC1, BC2 and their parents at bud stage was analyzed by means of cDNA-AFLP technique. The results indicated that the patterns of gene expression differ significantly between BC1 and BC2 generations and their parents. There were many patterns of gene expression, including gene overexpression and gene silencing. Five patterns (seven kinds) of gene expression were observed, which include: (1) bands occurring in only one parent (two kinds); (2) bands observed in hybrids and one parent (two kinds); (3) bands occurring in only parents (one kind); (4) bands visualized in only hybrids (one kind); (5) bands observed in parents and hybrids (one kind). In accompany with the addition of backcross, the increase trend in backcross hybrids and their parents were described in the aspects of differential gene expression, bands expressed only in one parent and bands expressed only in both parents. The declined trend in backcross hybrids and their parents were observed in the aspects of bands expressed in both hybrids and one parent (two kinds), bands visualized in only hybrids and bands observed in parents and hybrid. Fifteen patterns of gene expression were observed in F1、BC1、BC2 and backcross parents. The percent of bands expressed in F1、BC1、BC2 and backcross was highest.     

甘蓝型油菜与紫罗兰属间杂交的植物遗传学研究

为探索属间杂种的遗传特点以及改良甘蓝型油菜油分品质,进行了甘蓝型油菜和紫罗兰的属间杂交.杂交母本为甘蓝型油菜奥罗(Brassica napus L. cv. oro),父本为紫罗兰(Matthiola incana (L.) R. Br.).将授粉7 d后的油菜子房切下,消毒后,培养于添加适当植物激素的MS培养基.从750个离体培养的油菜授粉子房中,获得了2粒成熟胚胎,其结籽率为0.26%.将胚胎取出,转接于MS培养基(添加2.0 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA),获得了丛生芽.将丛生芽分割为许多单芽,转接到新鲜培养基中,长成了22株小苗.杂种一代植株呈中间性,它的许多性状介于两个亲本之间,一些性状倾向母本,少数性状表现显著的超亲杂种优势,植株结实性差.杂种后代(F2)植株表现多样性,多数植株的性状倾向母本,能育.部分植株表现中间性、育性差,少数植株发育不良、不育.染色体研究表明,杂种一代植株为混倍体.在杂种体细胞中,许多细胞的染色体数为2n=26,为两个亲本的配子染色体数之和.杂种后代(F2)中,倾母植株的染色体数为2n=38,矮小植株的许多细胞具非整倍染色体数,如2n-1=37、2n+1=39.从杂种后代中获得了种子油分品质较好的植株,有可能用于油菜的品质育种.     

甘蓝型油菜Pol CMS育性恢复基因的PCR标记

采用恢、保回交群体和集团混合分析法,筛选了１０４０个１０－ｍｅｒ随机引物,找到了与甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系（Ｐｏｌ ＣＭＳ）育性恢复基因（Ｒｆｐ）连锁的两个ＲＡＰＤ标记Ｓ１０１９７２０和Ｓ１０３６８１０。它们位于Ｒｆｐ的一侧,与该基因的遗传图距分别为５．８ｃＭ和１２．３ｃＭ。随后,克隆并测序这２个多态性片段,根据其２端序列设计了２对２０～２４－ｍｅｒ的特异引物,它们在１３８株的回交群体中Ｐ     

基因Dx5+Dy10的分子标记选择对后代产量分布的影响

对利用分子标记筛选出两个组合的不同世代不同摹因Dx5 Dy10构成类型随机群体的产量分布进行了研究,结果表明,在杂交后代和回交后代中,单株、株行或株系在上下代和同一世代不同基因组成类型之间的产量分布特性基本一致;同一组合相同世代不同基凶类型之间的随机群体平均产量非常接近,无显著差异。早代目标基因分子标记选育不会改变当代和后代产量的分布;能否在品质性状筛选同时获得产量潜力较高的材料,关键在于能否从优质后代群体中选择出丰产潜力较高的材料;同时也与亲本产量潜力的高低密切相关。在改良高产小麦品种品质性状中,回交法比杂交法更有利。     

甘蓝型油菜-白芥渐渗系材料农艺性状和种子品质分析

远缘杂交能够有效拓宽物种的遗传背景,产生丰富的遗传变异。前期研究中利用体细胞融合技术获得了甘蓝型油菜扬油6号(Y6)与白芥的属间杂种,将杂种与Y6连续回交和自交得到了一系列稳定遗传的渐渗系株系。本研究以62个渐渗系株系为材料,对这些株系进行14个农艺性状的考察,并通过相关性分析、主成分分析、回归分析和聚类分析等方法,探究甘蓝型油菜单株产量与农艺性状之间的关系及影响单株产量的主要因素。结果显示,甘蓝型油菜-白芥渐渗系株系的农艺性状存在较大差异;单株产量与全株角果数、有效分枝数和每角粒数等性状呈极显著正相关,而与分枝点高度呈极显著负相关。主成分分析的结果表明,4个主成分可以概括14个农艺性状的大部分信息,这些主成分主要与角果数目、株高、角果长度和千粒重等性状指标相关。回归分析结果表明,千粒重、每角粒数、二次有效分枝数、株高和全株角果数对单株产量具有重要影响。综合各项指标,筛选出一些具有优异农艺性状的材料,如L8等株系角果数目明显增多;L3、L7等株系分枝数目明显增多;L42、L49等株系千粒重明显增加;L3、L8等株系单株产量明显提高。利用近红外光谱仪分析渐渗系材料种子品质性状,发现硫代葡萄糖甘、芥酸、亚麻酸等品质性状存在较大变异,可用于选育具有优良品质性状的材料。本研究表明远缘杂交对于甘蓝型油菜种质资源创新、提高油菜产量提供了一条有效途径,研究结果为利用这些种质资源进行育种实践提供了理论依据。     

青花菜雄性不育系选育研究初报

以具有细胞质雄性不育基因的青花菜不育材料CMS94008为不育源,通过杂交和连续回交的方法选育出不育性稳定、经济性状良好的一批青花菜胞质雄性不育系,并以CMS92100、CMS93-2、CMS9905、CMS95234等不育材料及其转育父本为代表,对不育系的主要特征及农艺性状进行系统的观察鉴定。     

油菜优质新不育系黔油2AB选育及遗传研究

利用双低油菜品种油研2号的天然不育可遗传突变株,采取田间选择和品质筛选相结合、不育株后代连续兄妹交保持纯化的定向培育方法,育成甘蓝型油菜双低不育系--黔油2AB.经田间性状和遗传鉴定表明其恢保关系有别于其它不育源,育性受两对细胞核显性基因(杂合型两型系)控制,属细胞核显性不育系;该不育系芥酸含量低于1%、硫甙含量低于30μmol/g,含油量达40%以上;其育性分明、不育性稳定而彻底;具有田间长势强、经济性状好,较抗(耐)油菜菌核病和配合力较强等优点,是开展优质杂交油菜品种选育的重要亲本材料.     

基于BSA-seq法的油菜野芥胞质雄性不育恢复基因的分析

细胞质雄性不育是利用杂种优势创制油菜杂交种的重要途径之一。而恢复系的选育及恢复基因的研究有利于提高细胞质雄性不育系的应用价值。该研究以甘蓝型油菜细胞质雄性不育系1193A和恢复系15-R1为亲本,以F_2群体构建了2个极端性状混池,采用BSA-seq技术方法,对恢复基因进行定位分析。结果表明:(1)不育系1193A与恢复系15-R1之间共获得非同义突变的SNPs共33 883个,混池间共有7 996个非同义编码突变。(2)InDel检测与注释结果表明,亲本间引起移码突变的有2 918个,混池间引起移码突变的有840个。(3)综合SNP和InDel的关联分析结果,将恢复基因定位于C09染色体上的0～880000区域,总长度为880 kb。(4)对候选区域的SNP和InDel注释发现,亲本间存在非同义突变的SNP共40个,混池间存在非同义突变的SNP共65个,亲本间存在移码突变的InDel共7个,混池间存在移码突变的InDel共11个;对候选区间内的编码基因进行注释,结果共注释到162个基因,其中存在非同义突变基因11个,移码突变基因5个,这些基因可能与育性恢复有关。