甘蓝型油菜"凸耳"性状的遗传鉴定及利用途径探讨

甘蓝型油菜“凸耳”性状是在油菜幼苗期(3～8叶)表现出来的一个在叶片面上长1～5片小叶的易于识别的形态标记性状，在油菜遗传育种研究与利用中有着较高的利用研究价值。通过对甘蓝型油菜“凸耳”性状遗传机制和遗传鉴定研究，在摸清其遗传控制基础和遗传规律基础上，对该性状在油菜遗传育种研究与利用中的利用途径和应用前景进行分析评价，有着很大的利用价值。     

甘蓝型油菜白花性状的遗传及AFLP标记

甘蓝型油菜的白花性状是一种有用的指示性状,本研究以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜的白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜的白花性状受1对不完全显性基因控制。利用集团分离法(BSA)对白花基因进行AFLP分析,在256对AFLP引物中共获得6个与白花基因紧密连锁的分子标记。EA11MC04与EA12MC01为基因两侧最近的分子标记,其遗传距离分别为0.8,1.0 cM。     

白菜—甘蓝染色体附加系的性状遗传

以白菜和甘蓝种间对应性状作为遗传标记性状，人工合成甘蓝型油菜，建立白菜—甘蓝附加系，并用附加系研究种皮颜色、花色和雄性不育等三个质量性状的遗传。结果表明，在甘蓝的染色体组和甘蓝型油菜所含的甘蓝染色体组中，控制种皮颜色和控制花色的基因分别载于不同染色体上，控制所用白菜雄性不育的育性恢复基因与控制种皮颜色和花色的基因也分别载于不同的染色体上；选择种间对应质量性状有显隐性差异的白菜和甘蓝材料合成的甘蓝型油菜附加系，可用所选择性状作遗传标记对其进行区分和利用。     

芸苔属主要油料作物黄籽性状分子遗传研究进展

油菜黄籽性状由于较好的营养和加工品质,得到现代油菜育种越来越多的重视,正逐渐成为油菜育种的重要目标.本文主要从芸苔属3个主要油料作物黄籽性状的遗传规律、基因定位和比较基因组学研究进展进行综述.在黄籽性状遗传方面,白菜型油菜、芥菜型油菜的遗传模式己基本清楚,由两对隐性基因控制,而甘蓝型油菜由于黄籽基因来源不同,存在多种遗传模式.在黄籽基因的定位方面,白菜型油菜、芥菜型油菜均已筛选到多个与黄籽性状紧密连锁的分子标记,并成功转成适合大规模筛选的SCAR标记,为分子标记辅助育种奠定了基础.甘蓝型油菜中也获得一些与黄籽性状紧密连锁的分子标记,并应用于分子标记辅助育种,但由于黄籽来源的不同,这些标记缺少通用性.在比较基因组学方面,根据拟南芥的相关种皮颜色基因,在白菜型油菜、芥菜型油菜、甘蓝型油菜中已克隆出一些与种皮颜色合成有关的基因,这些基因的克隆为油菜色素合成途径和通过转基因创造新型黄籽油菜研究奠定了基础.     

芥菜型油菜与甘蓝型油菜嫁接嵌合体的性状表现

以芥菜型油菜(B. juncea)作砧木,以甘蓝型油菜(B. napus)作接穗,形成嫁接嵌合体（以下简称“甘+芥”嫁接嵌合体）,对其植物学性状、农艺性状和32P标记的难溶性磷矿粉的吸收能力进行了研究。结果表明,“甘+芥”嫁接嵌合体除叶片出现紫色性状外,其他性状与甘蓝型油菜没有差异,但其农艺性状明显优于甘蓝型油菜和芥菜型油菜。其根系对肥料中难溶性磷吸收能力强,而且多数转移到地上部分,在体内分布较合理。     

基因编辑技术在油菜中的应用

油菜作为世界主要油料作物之一,在农业生产中占有重要地位。长期以来,油菜育种家致力于利用杂交、人工诱变、细胞工程等多种技术,培育优良油菜品种,提质增效。近年来,以CRISPR为代表的基因编辑技术突飞猛进,为油菜育种提供了新的方法和思路,并已被成功用于改变油菜的菜籽产量、油脂品质、抗病性、开花时间、花色、除草剂抗性等性状,展现了巨大的应用潜力。本研究对基因编辑技术在油菜中的应用实例进行了全面总结,并对尚待解决的一些技术问题和未来可能的发展方向进行了探讨,为相关学者提供参考。     

西藏野生油菜种质资源表型多样性初探

为了进一步探明西藏野生油菜种质资源的多样性,通过对西藏野生白菜类型油菜和野生芥菜类型油菜共49份种质资源的子叶形态、苗期生长习性、伸长茎性状、苔茎叶性状、植株性状、花瓣类型、角果着生状态、果喙长度、角果密度、籽粒性状等多种表型形态进行了种植观察与分析,结果发现：西藏野生油菜的形态类型多种多样,不仅有着丰富的遗传多样性,而且与西藏林芝地区栽培油菜之间也存在着一定的关系;有些性状在西藏的油菜育种中有着潜在的利用价值。     

甘蓝型油菜开花期全基因组关联分析及开花基因标记开发

随着南方稻-稻-油三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,选育油菜早熟品种是现阶段中国南方油菜育种的重要研究目标。本研究对100份油菜品种进行简化基因组测序并调查开花时间,利用混合线性模型进行全基因组关联分析,进行SNP等位基因间的表型差异分析。结果表明,检测到69个SNP与开花时间显著关联,可以解释13.42%～23.28%的表型变异;检测到674个SNP等位基因间表型均值差异显著,其中有13个SNP位于与开花期相关的基因内;确认有5个SNP与开花时间性状显著有关,且这5个SNP等位基因间的表型差异达到了6.02～19.19 d;在显著关联位点上下游300 kb范围内筛选到的候选基因CLPS3和EBS可能对影响油菜开花时间起着重要作用,CLPS3和EBS特异性标记可以作为开花期的功能标记用于分子标记辅助育种。     

甘蓝型油菜桔红花色基因Bnpc2紧密连锁标记的开发及其应用

培育出带有标记性状的甘蓝型油菜桔红花色恢复系,在杂交种制种过程中可以起到指示作用来去除恢复系杂株,从而提高杂交种纯度和产量。开发与甘蓝型油菜桔红花色基因紧密连锁的分子标记,有利于快速培育出甘蓝型油菜桔红花色恢复系。前期研究表明,甘蓝型油菜桔红花色性状受Bnpc1和Bnpc2两对隐性核基因控制,并将Bnpc1定位到151 kb的区间范围内。本研究以BC3分离群体(即与轮回亲本回交三代且经过等位性检验仅在Bnpc2位点处发生分离的群体)为材料,利用AFLP和SSR标记技术对基因Bnpc2进行了基因定位,获得18个与Bnpc2紧密连锁的分子标记,其中两侧最近的标记分别为4个共分离的SSR标记(BnA09-19, BnA09-22, BnA09-24, BnA09-25)和P11/MC02,它们与目的基因的遗传距离分别为0.12和1.74 cM,标记间的遗传距离为1.86 c M,因而甘蓝型油菜桔红花色基因Bnpc2被锁定在1.86 cM的区间范围内。同时,筛选得到1个与基因Bnpc2紧密连锁的共显性标记BnA09-22。利用与基因Bnpc1和Bnpc2紧密连锁的共显性标记进行分子标记辅助育种,选育出1个甘蓝型油菜桔红花色恢复品系4750R,并进行了三系配套,审定了甘蓝型油菜杂交种‘青杂15号’。     

GBS高密度遗传连锁图谱定位甘蓝型油菜粉色花性状

甘蓝型油菜花瓣颜色是重要的观赏性状,花瓣颜色的选育和改良已成为材料创制的主要研究方向。目前对甘蓝型油菜粉色花性状定位研究未见报道。本研究以甘蓝型油菜纯系黄花62和甘蓝型油菜纯系粉花77为亲本构建双单倍体(doubled haploid,DH)群体。利用简化基因组测序技术(genotyping-by-sequencing,GBS)筛选出3253个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记,构建了全长1766.06 cM甘蓝型油菜连锁图谱,标记间平均遗传距离为0.54 cM;使用WinQTL Cartographer复合区间作图方法对粉色花性状进行数量性状座位(quantitative trait locus,QTL)定位,检测到位于A07和C03染色体上各1个QTL;将定位区间内基因与甘蓝和白菜同源基因进行线性比对,在这些区间中找到了一些存在于3个物种的同源基因;对粉色花定位区间内基因进行可变剪切分析发现,2个花色相关基因BnaA07g15980D和BnaA07g17500D在亲本粉色花瓣中发生内含子保留可变剪切。上述研究结果为甘蓝型油菜粉色花相关基因精细定位和分子连锁标记开发提供了更多线索。     

杂交油菜新品种扬优8号的特征特性及栽培技术

杂种优势利用是提高油菜产量水平的重要手段。为了提高油菜产量及产油量,江苏里下河地区农科所利用油菜细胞质雄性不育系,经过近十年努力,选育出杂交油菜新品种扬优8号。该品种在江苏省区试中,表现突出：产量高,一般产量可达200kg/667m2;稳产性好,参加试验的几年间产量变幅小;品质优,符合国家双低标准;抗逆性较强。是一个优秀的杂交油菜新品种。为了配合该品种的推广应用,对其相关高产保优栽培技术进行了研究,并提出了具体的栽培措施。     

基于油菜F1杂种种皮鉴别其母本的SSR检测方法及应用

甘蓝型油菜杂交种中雄性不育母本假杂种是影响种子纯度的关键。为了探索一种能准确鉴定油菜杂交种中母本假杂种的方法,利用CTAB小样法分别提取油菜F1杂种种皮和幼苗的总DNA,进而筛选种皮与幼苗的SSR谱带存在差异的引物,并用于鉴别杂交种制种样品中母本基因型假杂种。结果表明：F1杂种种皮的SSR电泳谱带与其母本相同,利用筛选到的多态性SSR引物对2个国审品种的6份杂交制种样品中母本基因型假杂种鉴定的结果与田间单株鉴定吻合率达98%以上,说明利用F1杂种种皮与幼胚存在多态性的SSR标记鉴定杂交种的母本基因型假杂种是可靠的。该技术方法可以克服目前油菜杂交种SSR纯度鉴定对亲本的依赖,为种子生产、管理和经营部门种子纯度质量的有效监控提供技术参考。     

Cytoplasmic male sterility with self-incompatibility,a novel approach to utilizing heterosis in rapeseed (<Emphasis Type="Italic">Brassica napus</Emphasis> L.)

The Polima cytoplasmic male sterility (CMS) system has been successfully used in three/two-line hybrid production in rapeseed (Brassica napus L.). However, the sterility of the Polima (pol) CMS lines is sensitive to temperature fluctuations. Also, traces of pollen can cause self-pollination within the CMS lines, which results in reduced levels of F₁ hybrid seed purity and leads to a significant yield loss. Self-incompatibility (SI) is another important approach for hybrid seed production in rapeseed. Despite having a wide range of restorers and being easily selected in a breeding program, SI system has some drawbacks. In this study, SI genes from a self-incompatible line of Brassica napus were transferred to a pol CMS line and S372A, a novel line of combined cytoplasmic male sterility with self-incompatibility was bred. Due to the SI genes, this line produced very few seeds when it was selfed at low temperature and no seeds at high temperature. This suggested that the line with CMS + SI had combined the advantages and overcome the disadvantages of both the pol CMS and SI systems. Furthermore, our results showed that most of the maintainers and all the restorers of the pol CMS system were also maintainers and restorers of the CMS + SI line, respectively. This indicates that the CMS + SI system can be easily used to establish three-line hybrids of rapeseed, and we believe this novel system could be extended to other species of Brassica.     

Generation of tribenuron‐methyl herbicide‐resistant OsCYP81A6‐expressing rapeseed (Brassica napus L.) plants for hybrid seed production using chemical‐induced male sterility

Chemical‐induced male sterility (CIMS) is a method for hybrid rapeseed (Brassica napus L.) production. Some sulphonylurea herbicides such as tribenuron‐methyl (TBM) are used as chemical hybridization agents (CHAs) in CIMS systems. However, the male parents must be protected from herbicide injury with a shield during spraying of the female parents with CHAs to induce male sterility. Thus, using herbicide‐resistant rapeseed lines as the male parents can significantly simplify the seed production procedure and reduce the cost in hybrid seed production. A rice cytochrome P450 hydroxylase, OsCYP81A6, has been previously characterized to confer resistance to bentazon and sulphonylurea herbicides. We demonstrate here that the introduction of OsCYP81A6 renders rapeseed plants resistant to TBM. Compared with wild‐type plants, the transgenic plants displayed normal stamen development and male fertility when treated with 0.05 mg/l of TBM, the dose used for inducing male sterility in hybrid seed production. These results indicate that the OsCYP81A6‐expressing rapeseed plants can be used as the male parents for hybrid rapeseed production using CIMS.     

宁波市油菜生产现状及发展分析

本研究通过梳理宁波油菜生产现状,总结出油菜生产发展在面积、产量、效益、市场4个方面具有巨大潜力。当前油菜生产主要面临种植效益低、政策扶持力度小、生产风险大以及产业化经营滞后等方面的制约。为此,提出了推广新品种新技术应用、加大政策扶持力度、加强当地产菜油品牌建设、加快开发油菜种植多样性功能等对策,旨在为宁波油菜生产发展提供技术支持。     

十字花科芸薹属种间杂种营养优势的利用研究

选用4个油菜雄性不育系和三种类型十字花科芸薹属种, 研究了不同杂交组合的亲和性, 杂种一代的营养优势表现和杂种营养优势的生理基础以及品质性状表现. 结果表明: 利用油菜雄性不育系与其它十字花科芸薹属种间杂交可以显著提高种间杂交的亲和性, 并具有细胞质遗传效应. 通过杂交制种可以获得大量的杂种应用于生产. 十字花科     

抗根肿病甘蓝型油菜新品种华油杂62R的选育

我国油菜根肿病发病面积在66.7万公顷左右,约占总生产面积的10%,已严重威胁到油菜的安全生产。基于此,本研究以含有CRb抗根肿病位点的大白菜材料CR Shinki为供体亲本,以甘蓝型油菜国审杂交种华油杂62的父本Pol.CMS恢复系Bing409为受体亲本,通过杂交、回交及自交等育种程序,结合前景和遗传背景筛选,将CRb抗病位点导入到Bing409中。在BC3F2代获得了遗传背景高度接近Bing409且含CRb抗病位点的抗根肿病新恢复系Bing409R,进而成功选育了我国首个抗根肿病杂交油菜新品种华油杂62R。CRb抗病位点在甘蓝型油菜背景中表现为单基因显性遗传,根肿病抗性遗传改良的同时并未对Bing409R及由其配制的杂交种华油杂62R的产量、品质造成不良影响,Bing409R及华油杂62R对我国四川、湖北、安徽等地区根肿菌生理小种具有免疫抗性。本研究的开展为我国油菜抗根肿病育种提供了宝贵资源,为我国抵抗油菜根肿病的威胁提供了重要保障。     

增施磷素种肥对免耕直播油菜生长发育及产量的影响

为研究免耕直播条件下磷素种肥的用量和施用效果,给油菜免耕直播提供配套的施磷技术,在豫南油菜主产区设不施种肥和种肥施用量分别为15 kg/hm2、30 kg/hm2、45kg/hm2、60 kg/hm2的随机区组试验。结果显示,随着种肥用量的增加,油菜冬前苗势明显增强：苗高增加10.41%,根颈粗增加28.89%,单株叶面积增加22.29%;产量性状明显改善：一次分枝数由4.5个增加到6.8个,二次分枝数由2.4个增加到3.3个,单株角果数增加118.57%,角粒数增加18.29%;千粒重随种肥用量增加而降低,但在15 kg/hm2用量时显著高于对照。产量在一定范围内随种肥用量增加而提高。全生育期延长6d。试验证明,免耕直播油菜增施磷素种肥能够促进秋发冬壮,具有显著的增产效果。在土壤含磷量中等田块,磷素种肥用量以30kg/hm2为最优,产量增幅达51.78%。     

Selection on pollen for linolenic acid content in rapeseed, Brassica napus L.

In order to enhance the economic value of edible rapeseed oil, an improvement of quality is necessary. Mutagenesis of rapeseed resulted in a low linolenic acid content and a low ‘linolenic acid (CIS: 3) level to linoleic acid (CIS: 2) level’ ratio, that is, the linoleic desaturation ratio (LDR), in the seeds of the Canadian variety ‘Stellar’. As an early breeding marker for low linolenic acid content, the pollen fatty acid composition was determined on 80 doubled haploid plants derived from a single F₁ hybrid obtained from a cross between ‘Stellar’ and a high CIS: 3 variety ‘Drakkar’. Fatty acid analysis on seed and pollen showed that the low CIS: 3 and the low LDR traits from the ‘Stellar’ variety were expressed in pollen and in seeds, and that a very close correlation (r = 0.88) existed between seed and pollen for these two traits. The inheritance of these traits is controlled by two major genes with additive effects, both in seed and pollen. However, minor genes also appeared to be expressed in pollen and seed. These genes may allow the production of plants with lower CIS: 3 levels than that of the low linolenic acid content parent. The efficiency of this new tool for early screening in breeding programmes is discussed.     

中国黄瓜杂交种子生产研究进展

介绍了国内外杂交种子生产现状，综述了杂交种子生产在栽培技术方面的研究进展，指出黄瓜杂交种子生产的适宜密度为5500株/667ｍ2，授粉的适宜温度为25℃左右，每667ｍ2施钾肥40kg增产效果较好，并指出了中国黄瓜杂交种子生产的发展前景。