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《湖南农业大学》 2006年
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芸薹属与诸葛菜属间远缘杂交及种质创新的研究

王爱云  
【摘要】: 诸葛菜(Orychophragmus violaceus L.)是十字花科诸葛菜属的一个种,主要作为观赏植物栽培。由于它具有许多优良的农艺性状,因此,引起了越来越多的油菜育种工作者的关注。本文对芸薹属与诸葛菜属间杂交亲和性、花粉与柱头的相互作用、属间杂交子房的培养以及杂种的形态学、细胞学及分子鉴定等方面进行了研究,试验结果如下: (1)采用诸葛菜与芸薹属植物进行杂交,共授粉15117朵花,培养6034个子房,获得231个角果,238粒杂交种子,12株真杂种植株。 (2)对芸薹属与诸葛菜属间杂交亲和性研究表明,芸薹属与诸葛菜属间杂交存在高度的不亲和,很难获得杂种。F_1种子的产生不仅与亲本的基因型有关,而且与杂交的组配方式有关。以芸薹属做母本的杂交亲和性高于以诸葛菜做母本的组合的杂交亲和性。授粉子房离体培养能够提高属间杂交种产生的频率。 (3)用苯胺蓝染色法,在荧光显微镜下观察了诸葛菜的花粉在甘蓝型油菜、白菜型油菜和芥菜型油菜的柱头上的粘合、萌发及花粉管在柱头和花柱中的生长、伸长情况。结果表明,芸薹属与诸葛菜属间杂交存在花粉和柱头不亲和及“拒绝”反应,诸葛菜花粉很难在三种类型油菜的柱头上粘合和萌发,同时在花粉粘合的部位及其附近柱头乳突细胞内产生大量胼胝质;萌发的少量花粉粒,其花粉管生长迟缓,且发生严重扭曲、肿胀等畸形现象,从而导致其进入柱头也比较困难;少数花粉管能穿过柱头进入花柱。诸葛菜花粉与三种类型的油菜柱头的相互作用不同,即亲和性不同。芥菜型油菜(四川黄籽)与诸葛菜的亲和性比甘蓝型油菜(湘油15)与诸葛菜、白菜型油菜(澧临白菜)与诸葛菜的亲和性都高。表明芸薹属植物与诸葛菜杂交,存在严重的受精前障碍。 (4)以三种类型油菜和诸葛菜为材料,对芸薹属与诸葛菜属间杂交子房进行胚挽救研究,结果表明,蕾期授粉后第7天取杂交子房进行离体培养效果较好;不同的杂交组合其子房培养效果不同,以红叶芥×诸葛菜的结籽率最高,达12.20%;同一杂交组合,正、反交子房培养效果存在显著差异,选择杂交亲和性强的种及品种为杂交母本,可以提高子房培养的效果;以MS为基本培养基附加一定量的激素比以B_5为基本培养基附加一定量的激素效果好,以MS培养基(添加2.0mgL~(-1)6-BA、0.2 mgL~(-1)NAA、500 mgL~(-1)水解酪蛋白和0.5%活性炭)培养子房效果最好;赤霉素、甘氨酸及氯化钠溶液处理母本柱头效果不明显。 (5)对所获得的杂种植株形态学鉴定表明,大部分为偏母植株,少数为双亲的中间型,具有父本的一些形态特征,如:叶表面有毛,叶缘有锯齿和叶柄呈现紫色等,个别植株出现了双亲所不具备的新性状。由742×诸葛菜获得的F_1植株的花色为乳白色,明显不同于母本的黄色;由尤嫩斯×诸葛菜获得的F_1植株叶形变化大,不同于父母本的叶形。 (6)对杂种植株花粉育性鉴定表明,不同组合花粉育性不同;所有杂种植株花粉的可育性在0—21%之间,其中来自于组合742×诸葛菜和尤嫩斯×诸葛菜的2株F_1植株表现出完全雄性不育。 (7)从55对SSR引物中筛选出4对引物,用于F_1代杂种的鉴定。对所获得的192株F_1植株进行SSR分子鉴定显示有12株F_1代植株表现为既有母本的特征带,也有父本的特征带;或者失去了母本的一条特征带,表明这12株F_1代植株为属间杂种。SSR分子标记为杂种的早期鉴定提供了操作简单、成本低和实用性较强的分子鉴定方法。 (8)属间杂种在形态和分子水平上的变异预示通过芸薹属与诸葛菜属间杂交可有效地创造新的种质。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S565.4

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【引证文献】
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【参考文献】
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10 杨天慧;大葱、洋葱远缘杂交F_1代主要性状分析研究[D];山东农业大学;2010年
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