甘蓝型油菜—菘蓝二体附加系的创制和细胞学分析

为创制稳定遗传的甘蓝型油菜—菘蓝二体附加系,以花粉育性很低、在甘蓝型油菜品种华双3号(2n=38,AACC)上附加一条菘蓝(2n=14,II)特定染色体(g)的单体附加系(2n=39,AACC+1I_g)为父本,与正常的华双3号杂交,产生正常油菜胞质的单体附加系、经自交获得二体附加系(2n=40,AACC+1II_g)。该二体附加系的细胞学及基因组原位杂交观察表明,花粉母细胞减数分裂中染色体配对与分离基本正常,在终变期形成20个二价体,后期I进行20∶20的均等分离;第二次分裂中形成正常的四分体及四个子细胞,花粉的育性较高,自交结实好,产生的后代均携带菘蓝染色体。但也在少部分的花粉母细胞内出现菘蓝或油菜的落后染色体。该细胞学行为较稳定、育性较高的甘蓝型油菜—菘蓝二体附加系为菘蓝遗传研究及油菜育种研究提供了新材料。     

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系BAC文库的构建

甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系包含了甘蓝型油菜全基因组和新疆野生油菜一对染色体,携带有恢复基因;以该二体异附加系为材料,以CopyControl&;#8482; pCC1BAC&;#8482; (Hind Ⅲ Cloning-Ready) Vector为载体,构建了其基因组的BAC文库（bacterial artificial chromosome library）。该文库含有69,120个克隆,平均插入片段达110kb,相当于甘蓝型油菜单倍体基因组大小的6.336倍。随机挑选3个大于100kb的克隆进行稳定性继代实验,经100代后插入的DNA片段仍然稳定存在。该材料BAC文库的建成,为我们下一步开展甘蓝型油菜基因组学研究及相关重要功能基因的克隆等提供了必要的技术平台。     

油菜雄蕊同源异型缺失突变体的发现及形态特征

在甘蓝型萝卜质不育系(Ogu CMS)与甘蓝型油菜中双4号和中双9号的杂交后代中,同时发现了花器官同源异型缺失突变体.形态观察表明,该突变体的变异主要发生在花器官第三轮的雄蕊上,其中位于外圈的2枚短雄蕊发育受阻,干瘪皱缩,不能产生花粉;而位于内圈的4枚长雄蕊则全部转化为心皮状结构,紧紧包附在雌蕊的周围.由于这种新型不育材料存在同源异型转换现象(雄蕊转化为心皮),因此推测其产生可能与控制花器官发育的同源异型基因的变异有关.     

油菜Ogu CMS恢复系16C外源恢复基因染色体片段SSR标记图谱构建与比较

为推进Ogu CMS不育系统杂种优势利用，探知甘蓝型油菜Ogu CMS优良恢复系16C外源导入恢复基因Rfo携带的染色体片段大小并比较其与欧洲Ogu CMS恢复系R2000的异同，以Ogu CMS不育系81A与恢复系16C为双亲构建F2分离群体，结合38对依据萝卜参考基因组开发的SSR引物进行育性性状差异标记筛选，并构建Rfo基因连锁标记图谱。SSR标记筛选结果显示：12对SSR引物在F2分离群体不育与可育DNA混合池间表现出差异，其中R9SSR2416与R9SSR3326为两侧边缘标记位点；16C与R2000差异比较结果显示：11对SSR标记在16C与R2000间扩增有差异，其中R9SSR2421与R9SSR3282为16C特有标记位点，其余9对为R2000特有标记位点。综上结果表明，甘蓝型油菜Ogu CMS恢复系16C外源导入恢复基因染色体片段来源于萝卜R9染色体，片段大小约为3.30 Mb（Chromosome_R9:8480586-11779992），与欧洲Ogu CMS恢复系R2000恢复基因携带的外源染色体片段大小与来源均不同。     

菘油2号选育及油蔬两用价值初探

药用植物菘蓝的特定染色体附加到甘蓝型油菜所产生的附加系表现一定的抗病毒活性,但尚无营养成分、菜薹和菜籽产量、综合效益方面的研究。本研究以抗病毒油菜菘油1号为父本,细胞核雄性不育系川A-3为母本选育出菘油2号,并对其进行油蔬两用产量、农艺性状、菜薹营养、种子品质、综合效益等方面的研究。结果表明,具有菘蓝染色体特异标记的植株占48.56%,其菜薹营养丰富,维生素C和锌含量明显高于西兰花1-1-5、白花菜rB-112、红菜薹Q10005、初冬牛心甘蓝和萝卜CP4,氨基酸、蛋白质含量明显高于白花菜rB-112、红菜薹Q10005、初冬牛心甘蓝和萝卜CP4,与西兰花1-1-5相当。从播种到始摘薹的天数平均为117 d,菜薹产量为16 908.8 kg/hm²,较摘薹对照增产75.1%。与单纯收籽栽培相比,摘薹后末花期延迟6~10 d,株高、全株角果数、每角粒数、千粒重、单株产量,含油量都显著降低,其末花期理论生物量平均124.3 t/hm²,收获油菜籽1127.3 kg/hm²,较摘薹对照增产16.4%,较单纯收油菜籽栽培减产42.3%,油蔬两用栽培平均综合效益108 892.4元/hm²,比单纯收油菜籽栽培新增效益92 920.4 元/hm²。菘油2号油蔬两用栽培对增进人类健康和油菜提质增效具有重要意义,具有巨大的推广前景。     

甘蓝型油菜二体附加系92Ⅰ1096附加染色体的遗传研究

应用细胞学方法研究了甘蓝型油菜二体队９２Ⅰ１０９６和甘蓝型 采整倍体品种宁沿 １０号及其杂种的体细胞染色体数及花粉母细胞减数分裂过程中的染色体配对行为。结果：甘蓝型油二体附加系９２Ⅰ１０９６的体细胞染色体数稳定在２ｎ＝４０条。它与宁油１０号间的正反交杂种体细胞染色体数为２ｎ＝３９条。表明二体附加系９２Ⅰ１０９６的两条外源的同源附加染色体通过雌雄配子的传染机会相等。花粉母细胞减数分裂中期（ＭＩ）,杂     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育新材料RM5637A的遗传研究

以不育系RM5637A与Polima CMS和陕2A CMS的保持系，恢复系和核不育两型系以及116份国内外不同来源的甘蓝型油菜品种（系）作杂交试验。结果表明，RM5637A不育系是不同于Polima CMS和陕2A CMS及核不育两型系遗传背景的另一类细胞质雄性不育系统。不育性除受胞质不育基因控制外还受3对独立遗传并具有相同作用的重叠隐性基因控制，恢复源十分广泛，现有甘蓝型油菜中约有73．3％的品种（系）均为其恢复系。     

甘蓝型油菜与菘蓝属间杂交新品系的形态解剖研究

甘蓝型油菜８４０４与菘蓝属间杂交新品系的形态解剖结构观察结果表明：新品系叶片、根系的外部形态似父本菘蓝，茎的形状似母本甘蓝型油菜。根、茎和叶的内部解剖结构，大多数特征介于双亲之间；少数性状如茎中维管束的排列似父本，韧皮部与木质部的比例似母本，少数超亲性状，如根中木质部已分化的导管、管胞数目多于亲本。杂交新品系根茎叶兼具双亲的形态结构特征。     

我国甘蓝型油菜远缘杂交和种质创新研究进展

本文对我国在甘蓝型油菜远缘杂交及种质资源创建方面的研究进行了总结与展望。我国重要的油料作物甘蓝型油菜系20世纪30、40年代由国外引入,取代白菜型与芥菜型油菜后于60、70年代大面积栽培,故遗传基础较狭窄。但我国的白菜和白菜型油菜、芥菜与芥菜型油菜具有非常丰富的变异类型,可为甘蓝型油菜的遗传改良提供许多所需的性状及基因,我国进行了大量的芸薹属种间(甘白、甘芥)杂交,培育出了优异品种与骨干亲本中油821、黄籽新材料、抗菌核病与根肿病新材料。还运用组织培养与体细胞融合技术,合成许多甘蓝型油菜与其他属植物的有性及体细胞属间杂种、附加系与易位系,选育出可供育种利用的新材料、新型的细胞质雄性不育系及恢复系。     

芥菜型与甘蓝型油菜杂交后代白锈病遗传与亲本类型及叶蜡的联系

芥菜型与甘蓝型油菜杂交后代白锈病遗传与亲本类型及叶蜡的联系油菜白锈病分布广泛，妨碍种子的正常发育而降低菜籽和莱油的产量及品质。易感白锈病的芥菜型油菜品种同３个抗病的甘蓝型油菜进行种间杂交，结果表明，白锈病抗性由两对基因控制，具有上位效应；亲本类型和叶...     

Clubroot resistance introgression in interspecific hybrids between Raphanus sativus and Brassica napus

Clubroot is a prevailing soil-borne disease affecting rapeseed production worldwide.However,few clubroot resistant rapeseed accessions were available for breeding.Identification and introgression of new clubroot resistant genes from closely related species by distant hybridization is an effective strategy.In the present study,9 radish(Raphanus sativus L.,2n=18,RR)lines resistant to Plasmodiophora brassicae pathotype 4 were used as donors to transfer clubroot resistance into a susceptible rapeseed(Brassica napus L.,2n=38,AACC)line by distant hybridization combined with embryo rescue.Nine intergeneric crosses were made but only 1(411×93039)produced F1 plants both from embryo rescue and natural seed-setting.Authenticity of triploid F1 hybrids(2n=28,ACR)were verified by flower color,cytological observation and molecular marker analysis,and 2 genuine F1 hybrids were identified.After chromosome doubling,these synthetic allohexaploid plants(2n=56,AACCRR)became partially fertile(pollen viability rate=35%)and were backcrossed with rapeseed parent to generate a BC1 population(2n=47,AACCR).Totally 178 BC1 plants were obtained,of which the majority(96.1%)were resistant to clubroot.These backcrossing progenies could be used for the breeding of new rapeseed varieties resistant to clubroot.     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育MI CMS的育性归类

利用鞯蓝型油菜细胞质雄性不育ＭＩ ＣＭＳ系统双低不育系及其保持系和恢复系,研究不育系与恢复系杂交后代中不同育性级别植株的育性归属。结果表明不同育性级别植株的花粉数量、分生活力、自交结实率等左异,因而育性分级标准中的１级、２级和３级植株均应归入不育株类,仅４级植株为可育株。根据这一归类方法,ＭＩ ＣＭＳ恢复基因条例一对显性基因的遗传模式。     

甘蓝型油菜萝卜质不育系的研究及恢保关系测定

用我国油菜种质资源与甘蓝型油菜萝卜质不育系测交,发现不同类型油菜以及同一类型内不同品种测交后代的缺绿反应不同,找到了基本不缺绿的保持系。从广泛测交后代的变异株中,定向选择出N_(86)不育材料。N_(86)不育材料花瓣平展、育性受温度影响,属不育隐性核基因和不育细胞质共同控制的核质互作类型。用~(60)co—γ射线处理萝卜质不育系,其M_1出现了苗期不缺绿的不育株和可育株,得到了两份中间材料。陕2A不育系、波里马不育系、萝卜质不育系和N_(86)不育材料的恢保关系测定表明:陕2A不育系、波里马不育系的恢保关系相同。陕2A不育系和波里马不育系的恢复系不能恢复萝卜质不育系。陕2A不育系和波里马不育系的恢复系,也不能很好恢复N_(86)不育材料,大部分植株为半不育。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育的研究与利用

为了扩大恢复源,1988-1989年用49个甘蓝型、芥菜型品种与波里马不育系测交,发现三个全恢材料。波里马不育胞质F_1的生育期、菌核病的感染程度和经济性状无不良负效应。选育冬播油菜不育系比选育春播油菜不育系要困难。本文还对油菜的起源进化与三系选育的关系进行了讨论。     

油菜细胞质雄性不育与线粒体基因组的研究进展

芸薹属植物作为十字花科经济价值最大的属种，不仅包含甘蓝型油菜、芥菜型油菜等油料作物，而且还包括白菜、甘蓝、芥菜等十字花科蔬菜。细胞质雄性不育作为杂种优势利用的重要途径之一，为芸薹属植物杂交育种提供了简单、高效的制种途径。近年来，在油菜中已经发现和报道的细胞质雄性不育胞质类型已有十余种，很多不育胞质的线粒体基因组测序工作已经完成。目前，对不同细胞质雄性不育系不育基因的研究工作、线粒体基因组测序和胞质类型的分类研究都有一定的进展。本文主要对油菜不同胞质类型的线粒体基因组的测序及应用和细胞质雄性不育机理的研究进行了总结与展望。随着分子生物学和测序技术的发展，对不同胞质类型的分类和不育机理的研究将帮助我们更好地认识和利用细胞质雄性不育。     

油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因候选片段的克隆

根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育(Nsa CMS) 基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。     

论油菜的起源进化与雄性不育三系选育

本文分析了国内外现有的甘蓝型、芥菜型、白菜型雄性不育三系材料,发现油菜的起源进化与三系选育有密切关系:1、在起源中心和附近地区分布、进化程度较低的品种类群及原始种中,容易发现不育胞质和恢复基因;2、在离起源中心较远地区分布、进化程度较高的品种类群中,易找到保持系.还列举了水稻等作物的材料,也得到同样的结果.这些论点对油菜和其他作物的雄性不育三系选育都有重要参考价值。     

利用野生种质构建向日葵细胞质雄性不育源的研究

通过对向日葵野生种菊芋和油葵自交系7718B杂交幼胚的培养，获得了向日葵细胞质雄性不育系CMS514A及其不育保持系CMS514B。通过对其根尖生长点切片的观察,发现其染色体数为2n=34; CMS514A、B 与其它60个试验材料的杂交、自交试验的研究，其保持系与属于CMS PET-1的10个不育系的杂交组合在开花后均有花粉，且自交后代在开花后呈大致3：1的分离比例；CMS514A与属于CMS PET-1的30个保持系和恢复系所做杂交组合在植株开花后均无花粉；CMS514A与包括自交系、常规种、群体品种和其它不育源的保持系、恢复系等育种材料所做的20个杂交组合在开花后也没有花粉。结果表明CMS514为不同于CMS PET-1、CMS-CMG1-CMS-CMG2、CMS-CMG3等不育源的新的向日葵细胞质雄性不育源，其不育性受一对基因控制，遵循植物细胞质雄性不育的遗传规律。     

甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂交F12群体的品质及遗传分析

以甘蓝型油菜（AACC,2n=38）品种Oro与诸葛菜（OO,2n=24）属间杂交F4世代中出现的五倍体单株（AACCO,2n=50）为起始材料连续自交选育、鉴定,直至获得F12群体。各F12株系间表现一定的形态差异, 但株系内植株形态特征一致。细胞学观察表明85.3%的F12单株具有与甘蓝型油菜相同的染色体数目,花粉母细胞(PMCs) 减数分裂中正常配对和分离;其余植株的染色体数目分别为37、39和40;红紫色植株在减数分裂中有落后染色体,四分体时期会出现微核。基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)分析未检测出整条的诸葛菜染色体;但AFLP分析表明存在渗入的诸葛菜DNA片段。F12植株的脂肪酸组成及硫苷含量表现较大的变异, 有的植株油酸含量高于Oro而硫苷降低。     

甘蓝型油菜-埃塞俄比亚芥种间杂交非整倍体后代的遗传

非整倍体Nj04-089为甘蓝型油菜(Brassica napus L.)与埃塞俄比亚芥(B. carinata A. Br.)种间杂交后代中获得的附加系。为分析Nj04-089的遗传特性,利用显微镜对Nj04-089自交后代的根尖细胞染色体进行计数、对花粉母细胞染色体分裂行为进行观察,并采用PCR、GISH和Southern杂交等技术对Nj04-089的2个连续自交后代的附加染色体进行了遗传分析。结果显示：这两个连续自交世代根尖细胞染色体数2n=37～51条;花粉母细胞减数分裂的中期染色体构型分别为(0-4)Ⅰ+ (16-23)Ⅱ+ (0-2)Ⅲ 和 (0-8)Ⅰ+ (14-24)Ⅱ+ (0-4)Ⅲ + (0-1)Ⅳ,且观察到染色体桥、染色体落后、分裂周期不同步等异常行为。PCR、GISH和Southern杂交结果表明在该非整倍体后代中未检测到芸薹属B组染色体或大的片段,推测非整倍体附加的染色体并非整条或大片段B组染色体。