甘蓝型油菜白花性状在杂交油菜育种中的应用

以甘蓝型白花油菜和黄花油菜为亲本材料，研究白花性状的遗传表现，结果表明，白花对黄花为不完全显性，白花由一对基因WW控制，杂合体Ww表现为乳白花，白花与黄花亲本的基因型分别是：白花为WWY1Y1Y2Y2，黄花为wwY1Y1Y2Y2。同时以白花和黄花恢复系R44为亲本做组合，选育白花恢复系，做为标记性状，有效提高杂交油菜的种植纯度，并可鉴定不育系的利用价值。     

甘蓝型油菜白花基因的RAPD标记

以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,白花对黄花是一对由不完全显性基因(WW)控制的不完全显性遗传性状;利用集群分离法(BSA)对该白花基因进行RAPD分析,在1 200个随机引物中,获得了引物S1092(5-CCC AGG CTA C-3),在白花基因库和黄花基因库间扩增出多态性产物S-10921250;对该分离群体及其姊妹系和其他白花油菜进行的单株验证表明,S-10921250与甘蓝型油菜白花基因相连锁,遗传距离为0.84 cM。     

基于二代测序的甘蓝型油菜白花基因候选区间定位及连锁标记验证

【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F2群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,为定位白花候选基因和选育白花新材料提供新思路。【方法】以甘蓝型油菜DH纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交,观察F1和F2群体的花色分离,分析白花性状遗传模式。在F2群体中选取30株纯白花和30株纯黄花构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行5×测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh、中双11、Darmor、Tapidor为参考序列,重测序QTL-seq分析流程计算2个DNA子代池的SNP-index和delta(SNP-index)。利用R包画出SNP-index和delta(SNP-index)滑窗分析图,鉴定候选区间。转录组MMAPPR分析流程以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,计算SNP频率,ED4(Loess fit)检测峰值和鉴定候选区间。利用MISA进行重复序列鉴定,使用Prime3在候选区间进行SSR引物设计,在F2群体中采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对SSR引物进行筛选。【结果】甘蓝型油菜黄花与白花杂交F2群体中,白花和黄花性状分离比符合3﹕1,暗示白花性状受1对显性主效基因控制。全基因组重测序区间定位结果显示,白花性状基因候选区间在Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb。同时以甘蓝型油菜中双11、Darmor、Tapidor分别为参考序列,均鉴定出白花基因候选区间在C03染色体上的一致性和稳定性。转录组测序定位白花性状基因位于Darmor-bzh C03染色体54—55 Mb。转录组测序和重测序定位染色体结果高度一致。在此区间内MISA和Primer3结合设计SSR引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到6个与白花性状紧密连锁共分离的SSR标记。6个SSR标记区间范围在760 kb(52.81—53.57 Mb)。此候选区间与甘蓝、白菜共线性分析,对应白菜A02染色体56.76—57.40 Mb区间,对应甘蓝C03染色体10.99—11.28 Mb区间。【结论】甘蓝型油菜白花性状由1对显性主效基因控制。白花性状基因候选区间在法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb区间内。此区间760 kb范围内筛选出6个与白花性状基因紧密连锁共分离的SSR标记。     

基于二代测序的甘蓝型油菜白花基因候选区间定位及连锁标记验证

【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F2群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,为定位白花候选基因和选育白花新材料提供新思路。【方法】以甘蓝型油菜DH纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交,观察F1和F2群体的花色分离,分析白花性状遗传模式。在F2群体中选取30株纯白花和30株纯黄花构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行5×测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh、中双11、Darmor、Tapidor为参考序列,重测序QTL-seq分析流程计算2个DNA子代池的SNP-index和delta(SNP-index)。利用R包画出SNP-index和delta(SNP-index)滑窗分析图,鉴定候选区间。转录组MMAPPR分析流程以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,计算SNP频率,ED4(Loess fit)检测峰值和鉴定候选区间。利用MISA进行重复序列鉴定,...     

甘蓝型黄籽油菜主要品质性状与环境效应 基因型差异研究

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了4种不同密、肥(氮素)处理条件下粒色及其它主要品质性状的变化。结果表明:不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型,其粒色等品质性状存在极显著差异;甘蓝型黄籽油菜的品质性状主要决定于基因遗传效应,同时密肥效应和基因型与密肥的互作效应对甘蓝型黄籽油菜的品质也有极显著影响。不同基因型甘蓝型黄籽油菜的品质性状在密肥处理间变异程度不同。     

油菜乳白花突变体的获得及后代遗传表现

对油菜品系优3进行了N+诱变处理研究,结果表明:N+诱变处理后,油菜品系优3 M2代产生1株乳白花突变体(正常黄花突变为乳白色花),自交后M3代表现白花∶乳白花∶黄花为1∶2∶1的分离比;用白花个体测交,后代表现白花∶乳白花为1∶1的分离比;用黄花个体测交,后代表现乳白花∶黄花为1∶1的分离比,表明油菜白花性状和黄花性状均受一对纯合基因控制,白花对黄花为不完全显性遗传。     

甘蓝型油菜三隐性核不育白花突变材料的三系选育方法及其遗传分析

【目的】研究甘蓝型油菜三隐性核不育白花突变材料的三系选育,并验证三隐性核不育类型油菜的遗传模式。【方法】从2004年陕西省油菜区域试验编号为"8"的材料中发现了1株甘蓝型油菜白花突变体单株,自交产生育性分离;通过连续兄妹交筛选优质不育系,同时通过广泛测交筛选临保系和优质恢复系,最后运用临保系与恢复后代测交出现7∶1的育性分离比的方法来验证三隐性核不育类型油菜的遗传模式。【结果】选育出稳定的白花纯合两型系、白花临保系、白花全不育系及恢复系。在遗传验证中,得到了编号为h25的非恢复株,符合自交61∶3、测交7∶1的分离比例。【结论】实现了白花性状的三系配套,初步证明复等位模式有待进一步商榷。     

密度和氮素与甘蓝型黄籽油菜主要品质的关系

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了不同密度和氮素水平下粒色及其他主要品质性状的变化。结果发现,施氮可使甘蓝型黄籽油菜黄籽度明显提高,但同时种子含油量有下降趋势;施氮后多数基因型的胚蛋白质含量均有不同程度的增加;密度对黄籽油菜粒色、种子含油量的影响因基因型而异;密度对胚蛋白质含量有负效应,即密度加大,胚蛋白质含量有降低趋势。     

密度和氮素与甘蓝型黄籽油菜主要品质的关系

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了不同密度和氮素水平下粒色及其他主要品质性状的变化.结果发现,施氮可使甘蓝型黄籽油菜黄籽度明显提高,但同时种子含油量有下降趋势;施氮后多数基因型的胚蛋白质含量均有不同程度的增加;密度对黄籽油菜粒色、种子含油量的影响因基因型而异;密度对胚蛋白质含量有负效应,即密度加大,胚蛋白质含量有降低趋势.     

甘蓝型黄籽油菜主要品质性状间的相关性分析

 【研究目的】为探讨不同田间环境条件下,同一甘蓝型黄籽油菜基因型各品质性状之间的相关关系,【方法】以甘蓝型黄籽油菜基因型GH01为材料,研究了由播期与密度形成的9种田间环境条件下粒色及其它主要品质性状间的相关性。【结果】结果表明：黄籽度与胚含油量、种子含油量间呈明显的负相关关系（相关系数分别为r=-0.6617和r=-0.7458*）,胚含油量与胚蛋白质含量、种子含油量之间仍保持着极其显著的负相关和正相关关系（相关系数分别为r=-0.9071**和r=0.8973**）。【结论】甘蓝型黄籽油菜黄籽度、种子含油量之间的相关关系随供试基因型的不同而发生变化,但另一些品质性状（含油量、蛋白质含量）间的相关关系并不因供试基因型间的差异而改变。     

甘蓝型油菜白花性状的主基因+多基因遗传分析

 【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值（CIE RGB值）,选择能反映花瓣颜色差异的B值,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合（HW243×HZ21-1和HW243×中油821）的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用。在F2群体中主基因的遗传率为96.94%和95.83%,多基因遗传率为3.93%和2.47%;在B1群体中主基因的遗传率为54.58%和49.57%,多基因遗传率分别为35.64%和46.9%;在B2群体中主基因的遗传率为98.14%和97.67%,多基因遗传率分别为0.98%和2.06%。【结论】甘蓝型油菜白花性状具有数量性状的遗传特性,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因效应为主,多基因效应相对较小。主基因的遗传力较高,受环境影响较小。     

青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交亲和性研究

为研究青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交的亲和性,对白菜型油菜与甘蓝型油菜及配制的正反交组合的杂交结实率和亲和指数进行测定,并对杂交F_1代形态学、花粉活力和自交亲和性分析。结果表明:白菜型油菜与甘蓝型油菜杂交,以甘蓝型油菜作母本,结实率和亲和指数较高;甘蓝型油菜与白菜型油菜正反交F_1代组合均表现为自交亲和,植物学性状均偏向于母本,自交亲和性表现为甘蓝型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)白菜型油菜,自交亲和指数分别为20.37、6.30、1.59、0.51,花粉活力表现为甘蓝型油菜白菜型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)。     

大白菜种质资源的研究和应用

近缘种有益性状的发现和利用是作物改良的重要途径。本研究通过对大白菜和甘蓝型油菜相关性状的分析研究发现:大白菜种质中具有低硫甙、高含油量的资源。进一步研究表明:大白菜种质中主要硫甙为3-丁烯基硫甙,与甘蓝型双低油菜主要硫甙2-羟基-3-丁烯基硫甙不同,为一种新的低硫资源;大白菜饱和脂肪酸含量比甘蓝型油菜平均低0.6个百分点,特别是棕榈酸(C16:0)低1个百分点。而油酸含量却比甘蓝型油菜平均高3.65个百分点。若将低硫、低饱和脂肪酸、高油酸材料与甘蓝型油菜杂交,定向选择,是可以选育出低饱和脂肪酸、高油酸和更低硫甙的品种(系)。     

甘蓝型油菜种质创新的研究与利用

对4个甘蓝型油菜杂交组合F1和白花甘蓝(Brassica oleracea)与双低甘蓝型油菜(B.napus)品种花油3号种间杂交及回交BC4代的植株进行小孢子培养,获得大量的再生植株。通过田间连续的定向选择,结果获得了16份含油量45.19%~50.52%的新种质以及3份双低白花甘蓝型油菜新种质。研究结果表明,应用油菜小孢子培养技术及双单倍体育种技术进行油菜特异种质的创新,是一种快速获得新种质的有效途径,具有较好的应用前景。     

甘白远缘杂交新材料的创建及后代株系鉴定

利用自主选育的双低甘蓝型油菜品系CWH-2(P1)和白菜型菜用种千筋京水菜(P2)进行甘白远缘杂交并用P1回交再连续自交获得134个BC1F4株系。对甘白杂交134个BC1F4株系进行农艺性状和品质性状统计及频次分布分析。结果表明,鉴定出芥酸含量1.5%以下、硫苷含量30μmol/g以下、含油率43%以上、产量290 kg/667m2以上,可以直接用于育种的优良株系6个;同时,鉴定出一批具农艺性状和品质性状极端值的特殊材料。本研究鉴定出的优良株系为甘蓝型油菜育种储备了优良材料,具极端值的特殊材料为开展相关农艺性状和品质性状的分子生物学研究储备了基础材料。     

甘蓝型油菜与A~nA~nC~nC~nC~oC~o六倍体的可交配性及杂交种菌核病抗性

【目的】利用甘蓝与甘蓝型油菜的六倍体杂交种为桥梁与甘蓝型油菜回交,从回交种的自交后代中选育理想的甘蓝型油菜个体,是将甘蓝遗传成分转入甘蓝型油菜的一种新策略。调查多份甘蓝型油菜与六倍体的可交配性及杂交种后代的育性,并以油菜菌核病抗性为例,以验证该策略在甘蓝型油菜遗传改良中的应用潜力。【方法】用菌核病抗性较强的野生甘蓝与甘蓝型油菜中双9号进行种间远缘杂交,采用胚挽救及染色体加倍技术创建A~nA~nC~nC~nC~oC~o六倍体。通过调查六倍体与9份甘蓝型油菜的杂交结实率,分析六倍体与甘蓝型油菜的可交配性。通过调查六倍体与9份甘蓝型油菜的杂交种F_1的自交、自由授粉结实率和菌核病抗性水平,反映杂交种F_1代的结实能力以及目标性状的改良情况。【结果】经鉴定,六倍体含有20条A基因组染色体和36条C基因组染色体,即染色体组成为A~nA~nC~nC~nC~oC~o。该六倍体同时具有甘蓝亲本和甘蓝型油菜亲本中双9号的遗传物质,其自交结实率和自由授粉结实率分别为5.6和8.6粒/角。六倍体与9份甘蓝型油菜杂交的结角率在69.1%—92.9%,每角粒数介于4.7-10.5,不同基因型的甘蓝型油菜与六倍体杂交结果率和每角粒数均存在显著差异(P0.01)。所调查的9份杂交种F_1的花粉育性达到正常水平,但自交结实率和自由授粉结实率分别为11.4-20.7粒和19.9-26.1粒,基因型间均存在显著差异(P0.0001),自交结实率和自由授粉结实率之间相关性显著(r=0.67*,P0.05)。综合2013和2014年的茎秆菌核病抗性鉴定数据,六倍体相对于中双9号的相对感病度为0.47,9份甘蓝型油菜的相对感病度在0.94—1.26,亲本基因型之间抗性水平差异显著(P0.0001)。9份杂交种F_1的相对感病度为0.56—1.10,均介于对应的双亲之间,且与甘蓝型油菜亲本的抗性水平显著相关(r=0.78*,P0.05)。其中5份杂交种F_1的相对感病度显著低于对应的甘蓝型油菜亲本(P0.05),即其抗性水平相对于原甘蓝型油菜亲本获得明显提高。【结论】A~nA~nC~nC~nC~oC~o六倍体有一定的结实能力,与甘蓝型油菜的可交配性受油菜基因型显著影响,但均易获得具有较好(一定)结实性的杂交种后代,目标性状在杂交种一代获得显著改良。     

(芥蓝×羽衣甘蓝)×白菜型油菜人工合成甘蓝型油菜研究初报

以芥蓝和黄籽羽衣甘蓝的杂种 F1 作母本与黄籽白菜型油菜材料杂交.开展了甘蓝与白菜间多变种复合杂交人工合成甘蓝型油菜初步研究.在4个种间杂交组合中,授粉后20天统计,发育子房率在31.5%～60.1%;每100蕾发育胚珠数为 1.1～60.8;借助胚珠培养获得了1个人工合成甘蓝型油菜新材料,其形态上综合了3个亲本的特征.该人工合成甘蓝型油菜自交高度不亲和,蕾期自交结籽也仅 1.8粒/花蕾;与天然甘蓝型油菜杂交表现较高的亲和性,杂交亲和性表现与天然甘蓝型油菜基因型有关.     

甘蓝型油菜含油率环境钝敏感基因型材料的筛选

为了筛选含油率高、稳定性好、受环境影响小的甘蓝型油菜资源用于杂交油菜新品种选育,以含有219个家系的重组自交系 SWU-2群体为材料,采取田间多年多点试验研究了不同环境条件对油菜含油率的影响。结果表明：SWU-2群体父本中油821的含油率对环境较钝感,母本 GH06含油率对环境较敏感;在 SWU-2群体的219个家系中,有8个基因型材料的含油率对环境钝感,其含油率变化小于2百分点;有5个基因型材料对环境敏感,其含油率变化大于5百分点。SWU-2群体219个家系中的8个基因型材料可作为含油率稳定型资源用于甘蓝型杂交油菜新品种选育。     

白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜对低氮低磷胁迫反应的差异

以收集的94份白菜型油菜(Brassica rapa)、芥菜型油菜(Brassica juncea)、甘蓝型油菜(Brassicanapus)为材料,利用大田小区试验,设正常施肥(CK)、低氮(LN)、低磷(LP)3种处理,在成熟期考察籽粒产量、株高、一次分枝数、每角果粒数、千粒重和角果数以及低氮或低磷与正常施肥间的籽粒产量比值(氮、磷效率),研究评价不同油菜材料对低氮、低磷胁迫反应的差异和产量潜力。结果表明:甘蓝型油菜在3种处理条件下都具有最高的平均籽粒产量,生产潜力大;白菜型的氮、磷效率最高,可能携带更多氮、磷高效相关的基因;芥菜型油菜的氮、磷效率虽不及白菜型油菜,但高于甘蓝型油菜,同时还具有黄籽和角果数多、抗虫抗病性强等优良性状,二者均可为甘蓝型油菜的遗传改良提供优良基因来源。在不同施肥条件下,不同类型油菜的性状都有较大的变异,并且与其籽粒产量有不同程度的相关性,说明不同油菜种类的相关性状具有较大的遗传变异资源,且同一类油菜不同基因型或品种间也存在较大的遗传变异。     

长江下游甘蓝型油菜小孢子的培养体系

自从德国学者首次报道甘蓝型油菜小孢子培养技术成功以来[1],该项技术已被迅速采用.小孢子培养能够得到基因型纯合的甘蓝型油菜株系(双单倍体,Double haploid),利用该技术可以迅速纯合保持系和恢复系[2],避免性状分离;也可以对远缘杂交后代通过加倍来稳定外缘染色体[3];还可以结合诱变技术进行油菜种质资源创新,目前已经获得品质和抗性性状非常优良的株系[4,5].