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《华中农业大学》 2003年
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甘蓝型油菜新类型的创建和油菜亚基因组间杂种优势研究

栗茂腾  
【摘要】: 本研究论文主要涉及三个方面的研究内容:一,利用AFLP和SSR分子标记分析不同油菜品种(系)的遗传多样性;二,五倍体杂种(A~rA~nB~cC~nC~c)产生以及细胞遗传学分析;三,甘蓝型油菜新类型(A~rA~rC~cC~c)在油菜亚基因组间杂种优势利用研究。主要研究结果如下: 1 对64对AFLP引物进行了筛选,其中27对引物在油菜中能够扩增出比较清晰带纹。本实验选用的19对引物在21个油菜品种中共扩增出1578条带,平均每对引物扩增出83.05条带。对SSR反应条件进行了摸索,同时对40对SSR引物进行了多态性筛选,利用其中19对扩增效果较好的引物对21个油菜品种进行了遗传多样性分析。结果表明:19对SSR引物在21个油菜品种中共扩增出212条带,其中194条是多态性的带。 2 对1对、2对、3对直至19对AFLP和SSR引物所得到遗传聚类图和全部标记(来自19对AFEP引物和19对SSR引物的产物)所得到的遗传聚类图进行了比较分析。结果发现,3对AFLP引物得到的遗传聚类图和全部产物聚类图相似性系数就达到0.9214,该聚类图已经可以将几种不同类型油菜区分开来。随着引物数量的增加,和全部数据所得到的遗传聚类图之间相似性系数逐步增加,但增幅比较缓慢。相对AFLP标记来讲,利用较少SSR引物不能得到可靠的聚类图。Mantel测验显示由1578 AFLP标记和212 SSR标记所得到的遗传聚阵和全部的数据所得到的遗传聚类图(1578 AFLP和212 SSR标记)具有很高的相关性,相似性系数分别为0.99911和0.98110。比较分析同样表明AFLP和SSR遗传聚阵具有很高的相似性,二者的相似性系数达到0.99388,这说明SSR分子标记在遗传多样性分析中和AFLP同样有效,但是所用的引物对数要比AFLP多。 3 对埃塞俄比亚芥(B~cB~cC~cC~c)和白菜型油菜(A~rA~r)进行了杂交,得到了种间杂种(A~rB~cC~c)。用两种方法对A~rB~cC~c进行了加倍处理。结果表明:直接用秋水仙素浸泡杂种植株的加倍效率相对较高。对进行了加倍操作的杂种植株进行染色体观察。结果表明:完全加倍成功的杂种植株染色体数目为54条(A~rA~rB~cB~cC~cC~c)。原位杂交结果显示,加倍杂种植株体细胞染色体中含有16条B~c基因组染色体,说明该种类型植株真正是从杂种A~rB~cC~c(n=27)经染色体加倍后得到的。埃塞俄比亚芥和白菜型油菜杂种加倍植株形态多介于双亲之间,与未加倍杂种植株相比,杂种加倍植株营养生长繁茂,植株更加高大,株高超过双亲。 4 对六倍体植株(A~rA~rB~cB~cC~cC~c)和甘蓝型油菜品种(A~nA~nC~nC~n)和进行了杂 华中农业大学博士论文栗茂腾 交,得到了五倍体杂种(ArAnBcCnCc)。实验结果表明,六倍体植株和甘蓝型油菜 正反交结实性相差很大,以六倍体植株作母本时,在每个角果中可以得到大约2粒 种子,而以甘蓝型油菜做母本时,则很难得到种子,而六倍体植株和甘蓝型油菜杂 交结角率在正反交中差别不大。染色体检查结果表明,绝大多数杂种植株 (ArAnB℃”Cc)的染色体数目是46条,占全部观察植株63 .66%。GISH结果显示, 以B基因组DNA作为探针和染色体为46的体细胞进行杂交,其中8条染色体上具 有很强杂交信号。 5对五倍体杂种(ArAnB℃nC“)的两个组合进行了细胞学分析,在80%的花粉 母细胞中出现19个二价体或者超过19个二价体,这说明减数分裂过程中来源不同 的Ar/A”(来自于白菜型油菜的Ar基因组和来自于甘蓝型油菜的A”基因组)和Cn/Cc (来自埃塞俄比亚芥的Cc基因组和甘蓝型油菜的C”基因组)基因组染色体能够较 好的配对。原位杂交结果表明,减数分裂中期出现的额外染色体和后期的落后染色 体为B“基因组染色体。在五倍体杂种自交种子中,发现了染色体数目为38的种子, 因此可以推测,五倍体杂种减数分裂过程中,可以产生染色体数目为19的配子。 6分子标记分析结果表明,同一组合不同单株(染色体为38条)在遗传背景止 存在很大的差别。ISG(Ar)变化范围很大,从3.05%到44.13%,平均比例为24.04%。 和ISG(Ar)一样,ISG(Cc)所占比例在不同单株中变化也很大,从8.23%到43.25%, 平均比例为27.48%。在新甘蓝型ha菜中, ISG(Ar+Cc)在1 1 .61%和83.25%之间, 平均为48.45%。这说明甘蓝型油菜新类型中,自然甘蓝型油菜接近一半基因组被 Ar和C“替代。Bc基因组特异带在大多数的新甘蓝型油菜出现,这说明Bc基因组染 色体和ArAn/C℃”基因组染色体发生了交换,或者是在某些单株中存在整条的Bc基 因组染色体。 7相关性分析表明:ISG(Ar+C“)和单株产量之间呈显著正相关。因此,根据 白菜型油菜的Ar基因组和埃塞俄比亚芥的Cc基因组在新甘蓝型油菜中所占比例的 多少,可以初步判定不同的新甘蓝型油菜所配制亚基因组间杂种优势的大小。在甘 蓝型油菜新类型和自然甘蓝型油菜之间的亚基因组杂种中,Cc亚基因组和其他亚基 因组之间的互作要大于Ar亚基因组和其他亚基因组之间的互作。IsG(Ar),ISG (C“),ISG(Ar+C“)和千粒重,英果籽粒数目之间的关系也表现为正相关,但是 相似性系数很低。相反,ISG(Bc)和单株产量以及千粒重,荚果籽粒数目之间的关 系为负相关。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S565.4

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 葛贤宏;人工合成芸薹属异源六倍体与诸葛菜属间杂种的细胞学及分子生物学研究[D];华中农业大学;2007年
2 邹珺;新型甘蓝型油菜的遗传改良及其基因组结构分析[D];华中农业大学;2009年
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【参考文献】
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【共引文献】
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8 于澄宇;胡胜武;郭蔼光;张春红;俞延军;;遗传标记与甘蓝型油菜杂种表现的关系[A];’2003中国作物学会学术年会文集[C];2003年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林荔辉;应用分子和常规技术通过籼粳交选育亲籼型水稻雄性不育系[D];福建农林大学;2010年
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3 张彩英;小麦主要产量和品质性状的QTL鉴定及ZDS功能标记的开发[D];河北农业大学;2010年
4 包梅荣;油茶种子成熟调控蛋白基因的分离克隆及功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
5 唐丽;湖南南天竹遗传多样性及园林利用评价体系研究[D];中南林业科技大学;2007年
6 文亚峰;人心果品种资源亲缘关系及其授粉亲和性的研究[D];中南林业科技大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘健;甘蓝型油菜C2连锁群种子含油量QTL簇及品质性状的分析[D];华中农业大学;2010年
2 朱家立;亚基因组杂种优势表现的评估及新型甘蓝型油菜FAE1指纹图谱分析[D];华中农业大学;2010年
3 郭一鸣;全球白菜型油菜遗传多样性分析[D];华中农业大学;2010年
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6 李霞;人工合成甘蓝型黄籽油菜粒色基因的精细定位[D];华中农业大学;2009年
7 田芳;甘蓝型油菜A8连锁群含油量QTLs及其遗传累赘分析[D];华中农业大学;2009年
8 张丽军;不同氮水平下水稻组织铵态氮、磷、钾的积累特征及QTL定位分析[D];华中农业大学;2010年
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【同被引文献】
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2 华金平;汕优63“永久F_2”群体构建及其杂种优势的遗传研究[D];华中农业大学;2003年
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10 马霓;高油酸的甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂交新材料的细胞学和遗传学研究[D];华中农业大学;2006年
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1 刘莎莎;光周期及低温处理对菠菜抽薹的影响[D];山东农业大学;2010年
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5 刘炜;大白菜与结球甘蓝部分单体、二体异附加系获得与研究[D];河北农业大学;2007年
6 黄莉;甘蓝型油菜杂种优势和遗传多样性的研究[D];华中农业大学;2007年
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8 黄顺谋;油菜亚基因组间杂种优势的表现及其遗传基础的初步分析[D];华中农业大学;2008年
9 袁谋志;芥菜型油菜种皮颜色的遗传与基因定位研究[D];湖南农业大学;2008年
【二级引证文献】
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2 蒋枞璁;整合分析甘蓝型油菜中控制种子含油量变异的数量性状位点[D];华中农业大学;2010年
3 杜雪竹;甘蓝型油菜与Lesquerella fendleri及菘蓝族间杂种的遗传研究[D];华中农业大学;2008年
4 黄镇;分子标记辅助选择培育新型甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系[D];华中农业大学;2009年
5 王晶;甘蓝型油菜中控制开花的主效QTL簇的解析和“成花素”基因家族的克隆及分析[D];华中农业大学;2009年
6 姚行成;芸薹属栽培种与野生种Brassica maurorum的种间杂交及基因组关系[D];华中农业大学;2010年
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5 梅家琴;李加纳;钱伟;;虚拟合成物种法调查甘蓝型油菜C亚基因组的起源[A];2009年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2009年
6 张书芬;马朝芝;朱家成;王建平;傅廷栋;;甘蓝型油菜杂种后代芥酸含量及含油量的表现及其杂种优势分析[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
7 唐志康;黄荣仙;田露申;郭世星;蒋良材;蒲晓斌;牛应泽;;“化杀灵WP1”诱导的甘蓝型油菜雄性败育花蕾中SSH文库的构建及筛选[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
8 顾慧;付三雄;戚存扣;张洁夫;浦惠明;陈松;;SRAP标记预测甘蓝型油菜常规品种间杂种优势[A];现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集[C];2011年
9 陆光远;伍晓明;陈碧云;高桂珍;许鲲;;甘蓝型油菜新型雄性不育突变体的花器官形态特征[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年
10 许本波;李加纳;张学昆;谢伶俐;柴友荣;;甘蓝型油菜查尔酮异构酶基因的克隆和表达研究[A];湖北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第八届第十七次学术年会论文汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王代林;四川科技人员发现植物新型耐热基因[N];四川日报;2009年
2 记者 毛翠香;青杂3号杂交油菜鼓了农民的“钱袋子”[N];青海日报;2010年
3 支勇平;小麦也能利用杂种优势提高单产[N];农民日报;2003年
4 省种子公司 李全衡;杂种优势和玉米杂交[N];云南科技报;2003年
5 本报记者 顾猛 何祖才;中国杂交油菜之父[N];中国人事报;2004年
6 李山;茉莉酸具有调控花蜜生产功效[N];科技日报;2010年
7 本报记者 仇方迎;“杂种遗传力”:揭开杂种优势的神秘面纱[N];科技日报;2003年
8 郑新城;种鹅杂交注意什么[N];中国畜牧兽医报;2007年
9 记者 寇俊山;全力以赴抓好春季农牧业生产[N];青海日报;2010年
10 ;猪的品种与杂交组合选择[N];湖北科技报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 栗茂腾;甘蓝型油菜新类型的创建和油菜亚基因组间杂种优势研究[D];华中农业大学;2003年
2 马朝芝;甘蓝型油菜遗传多样性和杂种优势的研究[D];华中农业大学;2002年
3 钱伟;甘蓝型油菜与白菜型油菜亚基因组间杂种优势的研究[D];华中农业大学;2003年
4 沈金雄;甘蓝型油菜杂种优势及其遗传分析[D];华中农业大学;2003年
5 肖勇;新型甘蓝型油菜A~rA~rC~cC~c基因库的创建与评估[D];华中农业大学;2010年
6 梅家琴;甘蓝与甘蓝型油菜C亚基因组遗传关系调查及甘蓝抗菌核病QTL定位[D];西南大学;2011年
7 付东辉;甘蓝型油菜亚基因组间杂种优势分子遗传基础研究[D];华中农业大学;2011年
8 雷绍林;甘蓝型油菜隐性核不育恢复基因BnMS2的精细定位与候选基因鉴定[D];华中农业大学;2009年
9 徐芳森;甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究[D];华中农业大学;2000年
10 董军刚;甘蓝型油菜温敏细胞质雄性不育系417S选育与鉴定[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龙卫华;甘蓝型油菜营养性状的QTL定位及杂种优势机理初探[D];华中农业大学;2005年
2 齐兴;油菜杂种优势形成过程中基因组DNA甲基化模式研究[D];中国农业科学院;2006年
3 徐新福;分子标记预测甘蓝型油菜杂种优势的初步研究[D];西南农业大学;2005年
4 谭茂玲;甘蓝型油菜转基因体系的建立与PWY86及TLW10表达载体的遗传转化[D];西南大学;2011年
5 李海渤;我国甘蓝型油菜双低品种(系)的遗传多样性评估[D];华中农业大学;2001年
6 赵朝森;中国、澳大利亚和印度甘蓝型油菜遗传多样性和杂种优势分析[D];华中农业大学;2008年
7 吴建忠;甘蓝型油菜结实相关性状分析及QTL定位[D];华中农业大学;2010年
8 肖庆生;甘蓝型油菜抗旱相关基因的表达分析[D];中国农业科学院;2011年
9 杨成军;甘蓝型油菜CHSA、CHSB基因以及WRKY44同源基因片断的克隆与序列分析[D];西南农业大学;2004年
10 王轶;甘蓝型油菜“蜀杂九号”防御素基因全长cDNA的克隆与原核表达[D];四川大学;2005年
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