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中国芸芥的分布、类型划分及油菜-芸芥杂交亲和性研究

孙万仓  
【摘要】: 中国的芸芥是一个农艺学名词,泛指Eruca Mill.(中名芝麻菜属)的所有种。 芸芥不仅是世界干旱半干旱地区的重要油料作物,而且是芸薹属油料作物乃至整个 十字花科植物育种的重要资源。由于它具有抗旱、耐瘠、抗(耐)病等优异的抗逆性能, 已愈来愈引起人们的重视。本文对中国芸芥(Eruca Mill.)的分布、形态特征和类型划分、 RAPD标记多态性、芸芥—油菜的远缘杂交亲和性进行了比较系统的研究。结果表明: (1)中国芸芥分布区域十分广泛,西起新疆,东到黑龙江,南至四川金堂均有芸芥分 布,分布范围为东经76°~东经125°,北纬31°以北,形成了一个由西到东的广袤的 芸芥分布带。芸芥的主产区分布在长城沿线的甘肃、宁夏、陕北、内蒙古、山西雁北地 区和河北坝上地区,其基本特点一是干旱,二是瘠薄。芸芥分布区(产区)一般年降雨量 在400mm以下,有些地区不足100mm。土壤肥力差,有机质含量10.0~15.0g/kg,全氮 ≤1.0g/kg,速效磷5~10μg/g。 (2)含油率、硫苷和脂肪酸均有较大变异。经测定,中国芸芥含油率22.35%~40.41%, 硫苷含量33.62μmol/g~58.80μmol/g,芥酸和油酸为主要脂肪酸,含量分别为 23.98%~34.54%、22.78%~29.49%,其中不乏高含油率、中芥和硫苷含量较低的优质材 料,如神池芸芥含油率达40.41%,康乐芸芥的芥酸23.98%,华池芸芥的硫苷仅33.62μ mol/g,表明中国芸芥品质改良的潜力很大。 (3)和田芸芥为我国除E.sativa及其变种E.sativa var.eriocarpa(Boiss.)post之外的另 外一个芸芥种或亚种(变种)(种名待定),表明我国芸芥至少有两个以上的种或亚(变)种。 主要表现在以下三点: 一是根据对所征集到的全国不同芸芥产区42份材料的植物学形态特征研究,中国 芸芥可分为全叶芸芥(和田芸芥)和羽(状裂)叶芸芥两大类型(其中羽叶芸芥又分为3 个亚类型),两大类型芸芥之间在植物学形态特征变异上没有连续性。 二是和田芸芥叶、花、果等植物学特征与目前我国分布的唯一芸芥种E.sativa Mill. 及其变种E.sativa var. eriocarpa(Boiss.)post存在较大差异。和田芸芥基生叶和茎生叶均 为完整叶,叶缘波状或锯齿状;花瓣上脉纹为黄绿色;角果表面光滑,无毛,四棱状。 湖南农业大学博十学位论文 向 E sativa Mill.及其变种 Esati。var.eriocarpo(Boiss.)post.的基!liltf、X生Ill均为羽状 t 裂no;花瓣上有紫色脉纹;角果为圆0状。 二是RAPD标记聚类分析结用,和出王芥与其它芬芥余缘关系远,独白聚为 么I, 亦证实和田会芥为新的类几’Z。 (4)兰芥与汕菜的远缘杂交存在严巫的生殖防w,本研究中儿授粉15990个杆头,5,’i 利率4.5%。F梢株形态特征鉴定表叫.所得到的个交种/全部为由外缘花粉诱导l‘“十 的偏讨种十。去芥‘。汕菜松交,杜交种于的产‘生与杂交的组配人式有大。H菜死Vm菜x z拌的纠籽率高}芥菜)w油菜X会芥及#监呷汕菜X 2芥,其中甘恤冲汕菜XZ外结秆 率最低。总的趋势是:以汕菜为母本杂交,朵交种产的广’生频率较高:反上以去芥作N 本则低。结籽率的共异与两个杂交来本间未缘关系的朵疏有X。 0(5)芒芥与汕菜的远缘杂交生殖明w上翌是授精前师w,即义交不来和。甘炊刑汕菜 U 芥的花粉一村头相A什用研究表明:’V巾菜* 芥进打属问远缘杂交时,花粉很难 .附着剑异源忡头上,即使花粉阴着到异源朴头卜,也难以荫发,而且花粉管也难以生K 伸仗。当对亡交不庆利的芬芥控制授粉向交时,也发生类似现象,辛异仅介下不市和样 度较低而己,表明远缘朵交不朱和‘J【1交不木和叶能存在某种内在联系。 W丢芥‘川;傈松交存在的严亚的众交不木和现象1!不意味着二都S交时完个不能发 生受精过积,产生杂种胚。少数斤源花粉么打头上萌发生K及杂交角果中败育胚残迹存 在的事实,表明有杂种胚产生,但拙种胚发育为成熟胚的机率较小。必须通过胚培养、 体细胞仕交及转基冈技术等,J能将Z芥与油菜的优异性状相v转移,实现遗传物质相 .匕交流,创造优异变异材料,牡别洁抗干子耐瘠薄材料、新的细胞质小育材料和抗(耐) 病材料,选育新刑的会芥、油菜新品种。


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