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人工合成甘蓝型油菜种皮色泽、芥酸含量和花色的遗传研究

刘雪平  
【摘要】:油菜是世界上广泛种植的一种油料作物,它在植物分类上属于十字花科(Cruciferae)芸苔属(Brassica),以收获种籽榨油为主要目的。我国油菜种植面积约为7.0×10~6公顷,面积和总产占世界1/3,居油菜生产国首位(傅廷栋,2000),近年来,菜籽油约占我国食用植物油消费量的35%,菜籽饼粕约占我国植物饼粕消费量的25%(廖伯寿,2002)。2002-2003年度的国内植物油产量为1.1×10~7t左右,预计2020年我国人口将达到15亿,按人均消费植物油13.6kg计算(相当于1998年世界人均植物油消费量),年需植物油2.0×10~7t左右,(王汉中,2004),因此大力发展油菜生产以满足日益增长的市场需求势在必行。目前世界各国都在大力发展优质油菜,主要表现在:降低种籽中芥酸、硫苷、亚麻酸及纤维素含量;提高油酸和蛋白质含量。现在生产上种植的优质甘蓝型油菜品种普遍是黑籽,缺少黄籽品种。黄籽与黑籽相比:在相同遗传背景下,黄籽比黑籽含油量高3%-5%,黄籽种皮薄,饼粕中纤维素含量低而蛋白质含量高,黄籽毛油色浅,杂质少,清澈透明,减少了加工成本等优点。因此优质油菜与黄籽性状相结合将给油菜的发展带来新的飞跃。在芸苔属中白菜型油菜、芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥都有天然的黄籽种质存在,然而世界上种植面积最大的甘蓝型油菜中黄籽资源缺乏,现有的甘蓝型黄籽油菜存在黄籽性状不稳定,自交多代仍有黑籽出现,色泽不鲜艳,种皮颜色为暗黄、土黄等特点,难于在育种上应用,因此许多研究者利用远缘杂交、辐射诱变及人工合成等多种方法积极创造甘蓝型油菜黄籽种质。1988年陈宝元教授利用白菜型油菜黄籽沙逊(Brassica rapa,2n=20,AA)与亮褐籽芥蓝(Brassica alboglabra,2n=18,CC)进行远缘杂交人工合成甘蓝型油菜,在其后代中选育出一个白花、中芥酸含量和中硫苷含量的黄籽品系No.2127-17,它的黄籽性状稳定,颜色纯黄且色泽鲜艳,本研究选用它作为亲本材料与加拿大的两个黄花、双低(低芥酸含量、低硫苷)的黑籽品种(Quantum2和Sprint)杂交,研究黄籽、芥酸含量和花色的遗传及其基因定位,同时希望在其后代获得双低的黄籽材料,研究结果如下: 1.小孢子培养 配制Quantum2×No.2127-17配制杂交组合,对其F_1代进行小孢子培养,在NLN-13培养基中加入0.1 mg/L6-BA,可以提高胚产量,比对照平均增加26枚/皿,但畸形胚增多,然而加入活性碳可以减少畸形胚而增加子叶期胚的数量。小孢子培养初始阶段在NLN-13培养基中加50 mg/L秋水仙碱,加倍效率达到67.6%。无菌苗移栽时采用遮阳网代替薄膜覆盖,小苗成活率可以达到87.6%左右,最终获得了600多个不同基因型的DH系。 2.种皮颜色、芥酸含量和花色的遗传 对种皮颜色的遗传分析表明:黄籽对黑籽为部分显性,在Quantum2×


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