新疆野生油菜不育材料的发现与研究初报

新疆野生油菜资源十分丰富,其形态特征多样,有诸多的优良特性。目前国内有关单位对部分材料在形态学、解剖学、种子学、细胞学、品质性状以及抗(耐)病性等方面进行了初步研究,但对野生油菜育性的研究尚未见报道。本项目开展新疆野生油菜自交亲和性研究,从中发现有部分雄性不育材料。该发现在国内外尚属首例,首次获得野生油菜不育基因,不仅丰富了我国油菜种质资源,而且对油菜杂种优势的研究及利用提供了新的不育种源。 1　材料和方法 　　选用1964年采集的18份新疆昭苏野生油菜为材料,通过剥蕾自交获得不育材料。对不育材料采用小区及株系观察鉴定,育性调查,花粉镜检以及杂交等方法进行研究。     

混合选择对油菜隐性核不育系群体产量及品质性状的改良效应

为了对甘蓝型油菜隐性核不育系的产量和品质性状进行改良,应用群体混合选择改良方法对甘蓝型油菜隐性核不育系混合群体进行多年适度隔离控制轮回选择田间试验。结果表明:1)对构建的两个甘蓝型油菜核不育系混合群体QTA1(黑籽不育系群体)、QTA2(黄籽不育系群体)进行5代混合轮回选择,选育出的2368A和2392A不育系的产量、含油量、配合力均优于原始不育系,芥酸、硫甙等品质指标均优于国家优质油菜标准,含油量达48.34%和49.79%。2)用2368A和2392A与甘蓝型油菜骨干亲本组配了21个比对照油研50增产5.47%～31.34%的核不育两系组合。结论:混合选择改良方法不仅可以改良甘蓝型油菜隐性核不育系的品质和配合力,还可以显著提高其含油量和抗性等。     

黔油4AB选育研究

通过低芥酸不育系S45A与油研2号测交,再经回交和连续兄妹交保持,进行定向培育而成的黔油4AB,属双低高蛋白甘蓝型油菜细胞核隐性雄性不育系。其育性分明、不育性稳定而彻底;不育性靠兄妹交保持,不育株保持后代不育株率为50％左右;不育性受两对隐性基因控制。该不育系具有恢复源广,植株综合性状优良;芥酸含量(0．43％)和硫甙含量(29．2μmol/g)较低,蛋白质合量(26．29％)和含油量(39．00％)较高等优点。是开展油菜杂优育种的优良不育系。利用该不育系已育成三高(高产、高蛋白、高油)两低(低芥酸、低硫式)甘蓝型杂交油菜新品种黔油14号。     

陕2A胞质雄性不育转育系的育性研究

对甘蓝型油菜不同级别育性植株进行自交和异交结实试验，检验陕2ACMS系统中0～6级花株之间的育性差异，将其划分为不育(0、1级)，半不育(2、3、4级)和可育(5、6级)三类。根据陕2A转育系与保持系及恢复系之间的复交试验育性分离比率进行遗传分析表明，半不育系洛川181A的半不育受半不育基因控制，相对不育基因为显性，恢复基因则为隐性。     

榨菜胞质雄性不育系选育初探

以芥菜型油菜(Brassica Juncea Coss.)CMS×大白菜(Brassica Campestris L.ssp.Penk-inensis Lour olsson)的种间杂种 F_1(AB_1×aa)为不育胞质供体,用榨菜(B.Juncea Var.Tsen etLee)为不育胞质受体,通过杂交和连续回交,初步选育出具有芥菜型油菜不育细胞质的早、中、晚三种类型的榨菜胞质不育系。其不育率和不育度均达100%,雌性功能正常,蜜腺发育良好,经济性状优良,可望应用于榨菜杂种一代的种子生产。     

甘蓝型油菜三系种质资源的利用研究

对国内外328份甘蓝型油菜种质资源429次测定,结果表明,利用Qing-2A及PolimaA选育新的三系,可以从胜利油菜或具有胜利油菜亲缘的种质材料中育成保持系,从具有跃进油菜亲缘及具有中国南方白菜型油菜的胜利油菜种质材料中育成恢复系.然而,由于油菜异交授粉习性,多数长期自然繁殖的品种(系)都可能筛选出相应的不育系和恢复系,关键在于选择的方向.     

无蜡粉标记不育株对油菜杂交种产量的影响

在甘蓝型油菜移栽时,将不同比例的隐性质不育无蜡粉标记不育株混栽于杂交种正常株中,研究不育株率对油菜杂交种产量的影响。结果表明:不同品种间产量差异不显著,而不同不育株率处理间产量差异显著。不育株率为0时,杂交种产量表现最好,其次是不育株率为5%时。产量由高到低的不育株率处理顺序为:处理7(0)处理6(5%)处理5(10%)处理4(15%)处理3(30%)处理2(50%)处理1(100%)。在苗情性状、农艺性状及产量性状上,不育株比正常株表现较差,不育株率对杂交种产量有一定影响,但无明显线性关系。     

甘蓝型油菜隐性核不育系花蕾生理生化特性研究

为探究甘蓝型油菜隐性核不育性与活性氧及其他物质的代谢关系,本研究以隐性核不育系‘绵油11号’的可育和不育花蕾为材料,对不同发育阶段花蕾的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性及MDA、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量进行分析。结果表明:在花蕾各个发育阶段,不育花蕾抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)明显低于可育花蕾,进而导致活性氧在花蕾组织中的积累;而可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量亦低于相应的可育花蕾;但MDA含量并无显著差异。综上,在生理生化水平上,不育植株花蕾中活性氧的异常、物质代谢紊乱是导致不育花蕾败育的关键因素。这对甘蓝型油菜隐性核不育的成因提供了新的理论依据,为进一步高效利用油菜杂种优势奠定了基础。     

甘蓝型油菜新型细胞质雄性不育源YZA的初步研究

在现有的油菜杂种优势利用中,Pol、陕2A、M I等细胞质不育系(CM S)在花期对温度敏感,遇低温易产生微粉,严重影响其在生产中的应用。细胞核不育系在制种中需拔除50%可育株,从而增加制种成本,而且会出现可育株漏拔、杂种分离出不育株等现象,危及油菜的制种和生产。因此寻找新型不     

川油15核不育三系制种技术的应用研究

油菜显性核不育杂合型不育系8702AB及其转育的纯合型不育系38AB和全不育系38AC的不育株在苗期长势长相相似，物侯期基本一致，株型和花器官形态无明显差异，可恢性未发生变化。杂合型不育系8702AB及其纯合型不育系38AB的不育株率为50％左右，而全不育系38AC的不育株率为100％。不育系8702AB和38AC与同一恢复系(T1082)组配的杂交一代种在植株形态、花器官、恢复率、主要农艺性状及产量上无明显差异，全不育系38AC的制种产量显著高于杂合型不育系8702AB，提高制种产量76．18％。     

油菜双重不育系花蕾中糖和蛋白质代谢特点

以甘蓝型油菜细胞质不育(CMS)和细胞核不育(GMS)为对照,对油菜双重不育系(CCDMS)品系 GCDA - 2 花蕾中糖和蛋白质的含量进行测定.结果表明,CCDA - 2 与 CMS 和 GMS 相似,比其相应的保持系都有较高的糖和较低的蛋白质含量,表明花粉败育的同时,营养代谢也发生了紊乱.CMS 与 GMS 的差异达极显著水平:GCDA 群体则介于二者之间,核不育株 GCDA - 2HA 与 GMS 在糖和蛋白质的表达上是一致的,而与 CMS 有一定差异;GCDA 中质不育株 GCDA- 2BA 与 CMS 相似,而与 GMS 的保持系完全不同;说明在 GCDA 中,当双隐性核不育基因呈杂合状态时,细胞质不育核基因对糖、氮代谢起作用:当两套不育系统的核基因都起作用时,代谢倾向于细胞核不育系的特点.     

油菜双重不育系花蕾中糖和蛋白质代谢特点

以甘蓝型油菜细胞质不育(CMS)和细胞核不育(GMS)为对照,对油菜双重不育系(CCDMS)品系 GCDA - 2 花蕾中糖和蛋白质的含量进行测定。结果表明,CCDA - 2 与 CMS 和 GMS 相似,比其相应的保持系都有较高的糖和较低的蛋白质含量,表明花粉败育的同时,营养代谢也发生了紊乱。CMS 与 GMS 的差异达极显著水平GCDA 群体则介于二者之间,核不育株 GCDA - 2HA 与 GMS 在糖和蛋白质的表达上是一致的,而与 CMS 有一定差异;GCDA 中质不育株 GCDA- 2BA 与 CMS 相似,而与 GMS 的保持系完全不同;说明在 GCDA 中,当双隐性核不育基因呈杂合状态时,细胞质不育核基因对糖、氮代谢起作用当两套不育系统的核基因都起作用时,代谢倾向于细胞核不育系的特点。     

甘蓝型油菜显性核不育系的同工酶和蛋白质分析

以甘蓝型油菜显性细胞核不育材料Shaan-GMS的转育系220AB和对照(6CA×220)F1为试材,分析了不育株和可育株不同大小花蕾及其雄蕊中同工酶和水溶性蛋白的电泳图谱。结果显示:与可育株的花蕾和不育株小花蕾及其雄蕊相比,不育株较大花蕾及其雄蕊的酯酶、水溶性蛋白条带数目减少,一些条带分子迁移率增大;两种不育类型花蕾中过氧化氢酶谱差别不大;220A大花蕾雄蕊的α-淀粉酶增加了5条新带,在(6CA×220)F1不育株的大花蕾雄蕊中,α-淀粉酶也增加了2条新带。说明甘蓝型油菜显性核不育的发生过程与雄蕊中脂类、蛋白质和糖代谢异常有关。     

油菜雄性不育系微量花粉与其农艺性状相关性研究

为了更好地利用不育系，对优质油菜（B.napus）细胞质雄性不育系681A的微量花粉特性进行了研究。发现该不育系微量花粉对不育系植株及杂种后代的长势、花器大小及农艺性状等有较大影响。随着不育系不育程度的增大，不育系和杂种生长渐弱，且花变小，角果变短，种子数变少，农艺性状变差，提出利用较多微量花粉的不育系异地制种，是兼顾油菜“三系”杂种纯度和杂种优势的较好途径。     

华中农大教授发现一种油菜新的不育类型

从华中农业大学获悉．中国工程院院士、华中农业大学傅廷栋教授发现了芥菜型油菜细胞质雄性不育系6-102A，这一品种不育株率和不育度为100％，克服了我国首个有实用价值的油菜雄性不育类型的缺陷，为油菜等作物今后的高产、丰产奠定了基础。     

甘蓝型胞质不育杂交油菜新品种‘贡油5005’的选育

目前,杂种优势利用是选育高产、优质油菜新品种的重要途径,自贡市农业科学研究院(以下简称“本院”)近些年通过改良油菜种质,利用杂种优势不断选育杂交油菜新品种,助力四川油菜产业发展。‘贡油5005’是本院以胞质不育系‘7149A’与双低恢复系‘7(50)R’杂交、鉴选出的首个高产、优质甘蓝型胞质不育杂交油菜新品种。在2017—2019年四川省机收油菜新品种试验中,2年试验平均产量为2654.1 kg/hm²,较对照‘德油6号’增产10.68%,芥酸平均含量为0.261%,商品菜籽硫甙平均含量为24.81μmol/g饼,平均含油量为43.32%,籽粒黑色。于2021年通过农业农村部登记,登记编号GPD油菜(2021)510021。该品种高产优质,是适宜于四川平坝、丘陵地区冬油菜区种植的双低甘蓝型胞质不育杂交油菜新品种,具有较高的推广应用价值。     

优质甘蓝型紫红叶标记油菜的选育

以非优质的紫红叶甘蓝型油菜95(2)、95(9)和优质的甘蓝型油菜品系(不育系)SU1、95Ⅲ015、187AB、228AB、川5AB杂交,结合田间性状表现和品质分析,经过多代的定向选择,育成了紫87、紫93、紫94、紫95、紫115、紫121、紫133、紫136、紫155、紫161和紫164等优质紫红叶甘蓝型油菜品系.这些品系的芥酸≤0.43%,硫甙≤30.8 μmol/g.     

甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系ZH1A的选育及应用

ZH1A是浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所以引进的甘蓝型油菜杂交种皖油14后代中的不育株和可育株经连续多代测交、兄妹交选育而成的甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系。该不育系综合性状优良,分别于2009年、2013年通过浙江省和安徽省农作物品种审定委员会鉴定,应用该不育系育成的甘蓝型油菜杂交种浙油杂1号、浙油杂2号分别于2009年、2010年通过国家农作物品种审定。     

白菜型油菜雄性不育材料的发现和育性观察

1989年3月,我们在油菜甘白种间杂交(81008X托品)F_4代白菜型油菜品系中,发现了雄性不育株。经过两年多的观察研究,其测交和回交后代无育性分离,现有白菜型油菜品仲中存在着保持和恢复基因。初步认为,该不育材料属于核质互作的细胞质不育类型。该不育材料在盛花前总不育率为98.76%,盛花后育性有变化。与波里马不育系高温敏感型相比,其育生变化除高温因素外,对光照长度是否也有一定的诱导作用,或需要一定的积温后才能导致育性发生变化进行了讨论。后期可育株自交和兄妹交结实指数分别为0.044和0.090,低于自交不亲和结实指数1.0的标准,剥蕾自交结实指数也仅5.133。根据其雄性不育和自交不亲和双重性质、作者认为,该不育材料用于配制杂种,纯度可能优于白菜型油菜自交迟钝系和标志性状杂种。     

甘蓝型油菜“白花+隐性核不育”两型系2512AB的选育研究

将甘蓝型油菜自交系材料8307C的白花基因和不育株101-007AB的隐性核不育基因分别导入自交系自2512C,采用杂交、自交、连续回交、自交育性分离、株系内兄妹交转育成新的高含油量、高蛋白、高配合力的双低油菜"白花+隐性核不育"两型系2512AB。"白花+隐性核不育"两型系2512AB具有高含油量(44.81%)、高蛋白(28.20%)、高配合力(一般配合力)、低芥酸(0.02%)、低硫苷(19.72μmol/g)等优良性状,恢复源广,较易配制出强优势的杂交组合,具有较好的开发应用前景。