大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系的获得与鉴定

 以大白菜附加结球甘蓝1号和6号染色体的双单体异附加系为材料,从其自交后代38个植株中筛选出3株2n = 22的植株。通过核型分析及SSR鉴定确定这3个植株为大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系,其外观性状在营养生长时期与二倍体大白菜没有明显的差异,在生殖生长期具有部分结球甘蓝的特征,其减数分裂终变期染色体联会时,11个二价体的比率达90.10%,后期Ⅱ以11-11-11-11分离的比例为83.50%,从而证明了具有很高的遗传稳定性。     

附加甘蓝3号染色体的大白菜单体异附加系的获得与研究

 以大白菜—结球甘蓝异源三倍体杂交种（AAC）与二倍体大白菜（AA）的回交一代为材料,利用根尖体细胞核型分析法鉴定出大白菜—结球甘蓝3号单体异附加系;利用甘蓝连锁群特异SSR标记鉴定表明,该单体异附加系中的外源染色体与甘蓝的03连锁群相对应;该单体异附加系植株矮小,花枝细弱倒伏,花粉整齐度、花粉生活力和结籽率均较低,花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体不均衡分离及染色体落后等现象。     

大白菜—甘蓝异附加系的获得与鉴定

 异附加系是利用外源基因进行品种改良和基因组研究的重要材料。以大白菜—甘蓝异源三倍体（AAC）与二倍体大白菜（AA）回交一代为材料,经过细胞学鉴定,从中筛选出大白菜—甘蓝7号单体附加系CO-7-1和9号单体附加系CO-9-2。CO-7-1、CO-9-2自交后代中外源染色体出现频率分别为35.3%、20.0%。从CO-7-1的自交后代中分离鉴定出二体异附加系CO-7-1D的比率为11.8%。该异附加系的获得为分析大白菜和甘蓝的亲缘关系,进一步获得大白菜和结球甘蓝易位系、代换系提供了基础材料。     

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代InDel标记分析和染色体数鉴定

在进行异附加系鉴定和相应连锁群In Del标记筛选的基础上,利用In Del标记和细胞学方法对大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代46个单株进行了鉴定分析。结果表明:结球甘蓝C03连锁群相对于大白菜特异的67个In Del标记,均至少在1份后代单株中扩增出了甘蓝的特异条带;在46个后代单株中,3个单株为染色体数22条的二体异附加系,6个单株为染色体数21条的单体异附加系,1个单株为染色体数20条的大白菜二体代换系,28个单株为染色体数20条的附加了结球甘蓝染色体片段的大白菜易位系,还有3个单株染色体数为22条,2个单株染色体数为21条,推断其分别为易位了结球甘蓝染色体片段的大白菜非整倍体易位系,还有3个单株没有检测到甘蓝特异条带。本研究结果为这些材料的进一步研究和应用奠定了基础。     

添加甘蓝2号染色体片段的大白菜易位系的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝2号单体异附加系(AC_2)为试材,对其花蕾辐射后获得的M_2植株进行游离小孢子培养。利用与结球甘蓝2号染色体对应的26个InDel标记对小孢子植株进行鉴定,结合细胞学观察,确认获得了6株添加甘蓝2号染色体片段的大白菜易位系植株。通过对InDel标记的加密设计,明确了6个大白菜易位系植株中均含有甘蓝特异标记C09-4和C09-4-52,片段大小为788.3 kb。选择两个来自不同M2单株的大白菜易位系‘AT2-1’和‘AT2-2’进行自交、回交及与大白菜高代自交系杂交,利用结球甘蓝特异的InDel标记对其后代进行鉴定。结果表明,两个大白菜易位系的85份自交后代、82份回交后代及188份杂交后代中均含有甘蓝特异标记C09-4和C09-4-52,说明这些易位系中的甘蓝染色体片段能够稳定遗传。     

利用小孢子培养创建大白菜-结球甘蓝易位系

为创建大白菜-结球甘蓝易位系,以大白菜-结球甘蓝3 号单体异附加系（AA + C3）为试材,进行了游离小孢子培养,利用结球甘蓝C02 连锁群相对于大白菜的特异InDel 标记对获得的小孢子植株进行鉴定,从17 个小孢子植株中筛选出1 个具有结球甘蓝特异条带的植株。通过对InDel 标记的加密设计,明确了该植株中外源甘蓝片段的大小为1.03 Mb。利用大白菜A 基因组10 个连锁群上均匀分布的100 个InDel 标记对其进行分子鉴定,初步确定了该植株中甘蓝染色体片段位于大白菜5 号染色体上。花粉母细胞减数分裂观察结果显示,该植株染色体数为20 条,为添加结球甘蓝3 号染色体片段的大白菜-结球甘蓝易位系。     

添加结球甘蓝4号染色体对不同基因型大白菜抽薹及BrFLCs基因表达的影响

在获得耐抽薹大白菜-结球甘蓝4号染色体单体异附加系AC4的基础上,以其为母本分别与不同基因型的2个耐抽薹大白菜自交系和2个易抽薹自交系杂交,利用根尖染色体计数法结合结球甘蓝4号染色体相对于大白菜的特异分子标记鉴定,对杂交后代进行筛选,在每个杂交组合后代中分别获得了2个2n = 21和2个2n = 20植株。抽薹现蕾时间鉴定结果表明每个杂交组合后代中2n = 21的植株均较2n = 20的植株抽薹现蕾时间推迟。对杂交后代及其父本植株中BrFLCs的表达进行了分析,结果表明BrFLCs基因表达量不是影响大白菜抽薹现蕾的唯一主要因素,基因组背景对抽薹现蕾时间效应大于BrFLCs基因,同时外源结球甘蓝4号染色体的添加对BrFLCs基因表达的效应受大白菜基因组背景的影响。     

添加甘蓝8号染色体片段的大白菜易位系的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝8号单体异附加系(AC8)为材料,对其摘去已开放花朵的花枝进行60Co-γ辐射,然后取新开放花朵花粉授与AC8,获得M1植株,再将M1与AC8亲本大白菜‘85-1’进行回交,对其回交后代进行小孢子离体培养获得DH系。利用286个结球甘蓝相对于大白菜特异的In Del分子标记对DH系植株进行鉴定,结合细胞学观察获得添加甘蓝8号染色体片段的大白菜易位系‘AT8-1’。对易位系‘AT8-1’进行自交,与‘85-1’回交,与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,对其后代进行In Del分子标记鉴定,结果表明该易位系中甘蓝染色体片段不稳定,该片段完整保留率在自交后代群体为61.1%,回交后代群体为26.3%,两个杂交后代群体分别为24.2%与30.0%。后代群体中均未见易位片段变小的植株。     

大白菜—结球甘蓝易位系‘AT9-1’和‘AT9-2’的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系(AC9)为试材,对其与大白菜亲本‘85-1’回交后代植株进行游离小孢子培养。利用结球甘蓝9号染色体相对应的C06连锁群特异的20个InDel标记对小孢子植株进行筛选,结合细胞学鉴定从中获得两个添加甘蓝9号染色体不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’。通过对InDel标记的加密设计,明确了易位系‘AT9-2’中甘蓝片段大小为1.03 Mb;利用大白菜A基因组10个连锁群上均匀分布的177个InDel标记对其进行分子鉴定,初步确定了易位系‘AT9-2’中甘蓝染色体片段位于大白菜1号染色体上。对易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分别进行自交、与大白菜亲本‘85-1’回交、与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,利用结球甘蓝C06连锁群特异的InDel标记对自交、回交、杂交后代进行鉴定,结果表明:两个易位系中甘蓝9号染色体片段的遗传稳定性非常低,易位系‘AT9-1’的自交、回交和杂交后代中含有甘蓝染色体片段的植株比例仅为8.9%、3.1%和2.8%;而‘AT9-2’仅为6.7%、1.6%和2.6%。     

黄瓜—酸黄瓜异附加系的创制与鉴定

异附加系是重要的种间材料,可用于种间外源遗传物质的渐渗及基因定位等相关研究,创制多种类型的异附加系对于栽培黄瓜(Cucumis sativus)的品种改良及相关研究均具有重要作用。本试验中以来源于酸黄瓜(Cucumis hystrix)和栽培黄瓜‘北京截头’杂交的种间异源四倍体为母本,以‘北京截头’为轮回父本,连续回交获得22株植株。利用基因组荧光原位杂交(GISH)技术确定22株BC₂群体中附加有外源染色体的植株,然后利用oligo-FISH技术和12个酸黄瓜染色体单拷贝序列标记准确识别外源染色体。共筛选出4种异附加系材料,包括3种单体异附加系和1种双单体异附加系。其中3种单体异附加系分别附加酸黄瓜6号、10号和12号染色体,双单体异附加系同时附加了酸黄瓜6号和10号染色体。     

芥蓝—菜薹种间三倍体回交子代染色体数鉴定及单体异附加系的选育

为创造CC染色体组附加A染色体组的单体异附加系,以芥蓝—菜薹种间三倍体(CCA)为材料,采用人工杂交、形态和细胞学鉴定及核型分析等方法,比较了芥蓝—菜薹种间三倍体与其亲本芥蓝(CC)正、反交的结实性,分析了杂交子代的染色体数及频率分布,并对筛选出的单体异附加系进行了系统研究。结果表明:CCA×CC和CC×CCA的结籽率分别为0.28%和0.63%;在鉴定的88个CC×CCA的子代中,全部为2n=18的整倍体植株;在鉴定的156个CCA×CC的子代中,(2n+1)～(2n+9)等各类非整倍体均有存在,其中附加1条染色体的1个、附加2条染色体的16个;形态学标记鉴定和核型分析显示附加1条染色体的那个子代植株为单体异附加系CC+A9;在减数分裂终变期,单体异附加系CC+A9的A9染色体常与一对C组的染色体发生局部联会,两者间存在着部分同源关系;单体异附加系CC+A9的n+1雌、雄配子均有一定传递率,分别为18.75%和9.82%;单体异附加系CC+A9自交获得了1株双体异附加系。     

大白菜单体的鉴定及其染色体行为研究

 以同源四倍体大白菜小孢子植株为材料,采用根尖染色体数鉴定的方法,从534个小孢子植株中筛选出9株2n–1 = 19的植株,经核型分析和离体繁殖初步获得了3号、5号和6号3个单体。3个单体生殖生长期植株和花蕾形态及花粉特征与二倍体差别明显,各单体间花蕾形态差异明显。在减数分裂终变期或中期Ⅰ,单体染色体主要以单价体的形式存在,后期Ⅰ染色体以9-10分离为主。     

大白菜—结球甘蓝异源三倍体（ACC）基于25S rDNA的FISH分析

 应用25S rDNA-FISH对大白菜—结球甘蓝异源三倍体（ACC）中期染色体组成和减数分裂染色体行为进行了分析,并进行了花粉特性和结实性的研究。结果表明,大白菜—结球甘蓝异源三倍体染色体数为28,含有9个25S rDNA位点,其中4个来自结球甘蓝4号和7号染色体;5个来自大白菜1 ~ 5号染色体;A、C基因组间不同染色体同源程度不同,减数分裂终变期常形成单价体、二价体和三价体等不同的联会方式;中期Ⅰ和中期Ⅱ存在游离染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体分离不均衡,并存在染色体落后或丢失;末期Ⅱ有微核产生。异源三倍体花粉整齐度和生活力远低于其二倍体亲本,自交及与亲本甘蓝（CC）回交的结籽率都极低,仅为0.01%。     

大白菜与结球甘蓝杂交获得异源三倍体及其生殖特性的研究

 为创制大白菜—结球甘蓝异附加系、异代换系、易位系, 利用四倍体大白菜(AAAA, 2n =4x= 40) 为母本与二倍体结球甘蓝(CC, 2n = 2x = 18) 杂交, 采用蕾期去雄授粉、子房培养结合胚珠培养的方法, 获得了异源三倍体(2n =3x = 29, AAC) 杂交后代。该杂交种总体形态偏近于大白菜, 但生长势极强, 株高(开花期) 2 m; 花粉整齐度、花粉生活力都明显低于二倍体大白菜; 减数分裂行为复杂, 终变期除二价体和单价体外, 还有三价体等联会形式; 与二倍体大白菜回交的平均结籽率为3.19%。     

大白菜-甘蓝型油菜单体异附加系的获得与鉴定

以甘蓝型油菜作为母本,大白菜作为轮回父本,杂交获得BC1 和BC2 群体。通过染色体核型分析法从BC2 群体中筛选出大白菜-甘蓝型油菜C 基因组6 号单体异附加系,利用甘蓝型油菜C 连锁群特异SSR 标记鉴定,确定该单体异附加系中的外源染色体与甘蓝型油菜C6 连锁群相对应。     

结球甘蓝—大白菜异源三倍体小孢子培养的研究

 为创建结球甘蓝—大白菜异附加系, 以大白菜二倍体(AA, 2n=2x=20) 与结球甘蓝四倍体(CCCC, 2n=4x=36) 杂交获得的8个异源三倍体(ACC, 2n=3x=28) 单株系为试材, 进行游离小孢子培养研究, 获得再生植株, 并对其进行了染色体数目鉴定和性状调查。结果表明, 异源三倍体(ACC) 的小孢子诱导成胚的能力低于双亲; 在NLN中添加15%的蔗糖和0.1 mg·L^-1 6-BA、0.2 mg·L^-1 2, 4-D、0.05 mg·L^-1 KT的培养基上小孢子胚胎发生最高为0.0250个·蕾^-1, 8个株系间有差异, 平均为0.0100个·蕾^-1; 胚胎再生率只有33.3%。小孢子再生植株染色体数在14～27条之间, 田间性状表现多样。     

结球甘蓝相对于大白菜的连锁群特异SSR标记建立

 选用位于甘蓝9个连锁群的91对SSR引物, 对8个结球甘蓝品种和7个大白菜品种进行PCR扩增, 筛选出25对结球甘蓝相对大白菜的特异SSR引物, 涉及甘蓝的9个连锁群, 其中位于O1连锁群3对, O2连锁群4对, O3连锁群2对, O4连锁群3对, O5连锁群2对, O6连锁群2对, O7连锁群4对,O8连锁群2对, O9连锁群3对。为利用SSR标记鉴定大白菜—结球甘蓝异附加系中附加的结球甘蓝染色体奠定了基础。     

大白菜-结球甘蓝单体异附加系试管苗生根能力的研究

以大白菜-结球甘蓝系列单体异附加系试管苗为试材,比较了不同单体异附加系试管苗的生根率和移栽成活率,研究了不同浓度NAA对单体异附加系试管苗生根和根尖细胞分裂的影响。结果表明：AA+C1、AA+C2、AA+C3、AA+C4、AA+C5和AA+C6的试管苗生根较好,移栽成活率高,AA+C7、AA+C8和AA+C9的试管苗不易生根,移栽成活率低;1/2MS培养基附加1.5 mg?mL-1 NAA能有效诱导试管苗生根,提高试管苗生根质量和移栽成活率。     

大白菜与芥菜型油菜种间杂种的获得与鉴定

以大白菜‘A03’(2n=2x=20,AA)和芥菜型油菜‘AABB’(2n=4x=36,AABB)为试材,通过杂交获得了大白菜-芥菜型油菜异源三倍体(2n=3x=AAB=28)。结果表明:该三倍体生长势较强;叶色均较亲本深,株型偏向于芥菜型油菜,叶片、花、花蕾同时兼具了两亲本性状。减数分裂行为观察表明,在终变期,一般形成二价体、单价体和多价体,A基因组和B基因组染色体表现出部分同源性;中期I存在1~8条游离染色体;后期I存在落后染色体、染色体丢失及姊妹染色单体提前分离等异常现象,分到两极的染色体数目之和多大于28条;后期II分到每极的染色体数变异为10~15条,大多数为12~13条,同时有染色体片段存在。大白菜-芥菜型油菜异源三倍体(AAB)的获得为创建AA+B染色体的异附加系和研究A、B基因组间的亲缘关系奠定了基础。     

单倍体大白菜减数分裂分析及单体植株的获得

 以大白菜小孢子培养获得的单倍体植株为材料,观察花粉母细胞减数分裂行为,测定花粉 生活力和单倍体植株杂交的结实性,并对子代植株的染色体进行了鉴定。结果表明：大白菜单倍体减数 分裂不规则,中期Ⅰ单价体游离于赤道板附近或排列在赤道板上,可见1 ~ 2 个局部联会的二价体或1 个 局部联会的三价体;后期Ⅰ单价体大多能够移向两极,包含0/10、1/9、2/8、3/7、4/6 和5/5 等分离方式, 少数移向三极,包含1/4/5 和2/2/6 等分离方式;减数分裂产物包含二分孢子、三分孢子和四分孢子等; 单倍体植株与二倍体植株杂交表现高度不育,平均每荚结籽仅为0.068 粒;11 个子代植株中10 株为二倍 体（2n = 20）,1 株为单体（2n–1 = 19）。