人工合成油菜与栽培油菜F1主要性状的杂种优势

以4个人工合成甘蓝型油菜(Resynthesized rapeseed lines,RS)与4个栽培油菜(Brassica napus,BN)为亲本,按Grifings I法进行完全双列杂交,将产生的56个F1组合分为人工合成种×人工合成种(RS×RS)、人工合成种与栽培油菜杂交种(NRF1)和栽培油菜×栽培油菜(BN×BN)三种类型,并系统分析NRF1农艺性状和产量性状的杂种优势。结果表明,与对照中双10号(ZS10)相比,NRF1在株高、分枝高、分枝长、分枝数和主花序长等农艺性状表现出较高的优势。32个NRF1组合的单株产量中,有7个表现正向对照优势,占22%,其中05R1×XY15的单株产量为24.47g,在所有参试材料中居第二位,说明人工合成甘蓝型油菜杂种优势具有利用可能性。产量组成因子分析结果表明,NRF1的平均单株角果数(436.96)极显著高于RS×RS(416.19)和BN×BN组合(370.89);千粒重在三种类型组合中无显著差异;每角粒数则表现为BN×BN(17.35)>NRF1(11.58)>RS×RS(8.28),说明每角粒数是NRF1杂种产量与产量杂种优势的主要限制因子。

人工合成具有白菜或甘蓝细胞质的甘蓝型油菜

为比较甘蓝型油菜不同细胞质基因组的遗传效应及其与核基因的相互作用,对12个白菜(2n=20)与1个芥蓝(2n=18)的正反交种间杂种分别进行子房和胚培养,人工合成白菜和甘蓝细胞质甘蓝型油菜。结果表明,白菜×芥蓝的正交子房培养杂种苗平均诱导率2.32%,甘蓝×白菜的反交胚培养杂种苗平均诱导率为1.16%。不同杂交组合之间,杂种苗诱导率差异大,但相同亲本正反交杂种获得的难易趋势相似。将单倍体杂种小苗在含0.01%秋水仙碱的MS培养基中预培养处理10d的染色体加倍效果最好,加倍率达59.32%。人工合成的甘蓝型油菜农艺性状类似于栽培甘蓝型油菜,无论正交或反交合成的甘蓝型油菜,其农艺性状介于父母本之间,但更接近于母本。合成油菜花粉育性在40.53%～88.95%之间。

人工合成甘蓝型油菜减数分裂中的染色体行为观察

以白菜(Brassica rapaL.,2n=20,AA)为母本,芥蓝(B.oleraceaL.,2n=18,CC)为父本,通过种间杂交、子房培养和染色体加倍,获得新合成甘蓝型油菜(B.napusL.,2n=38,AACC)株系35个。细胞学观察结果表明,新合成甘蓝型油菜的花粉母细胞(PMCs)内染色体在早双线期聚集成两个染色体群,具有较为明显的界限;随后逐渐形成单个二价体,直至终变期产生全部19个二价体,或一些四价体和二价体;在个别PMCs内19个二价体呈9∶10的分开排列;在后期Ⅰ/末期Ⅰ以及第二次减数分裂过程中,染色体分离较为正常。在讨论中提出甘蓝型油菜的染色体在长期的进化过程中所产生的结构变异可能主要来自于A、C基因组内部染色体间交换的假说。

人工合成甘蓝型油菜抗根肿病遗传研究初报

以普通甘蓝型油菜品种中油821和人工合成甘蓝型油菜品系HW243配制的6个遗传世代群体（P1，P2，F1，BC1，BC2，F2）为材料，采用病区自然鉴定法，对抗根肿病特性进行了初步的遗传规律研究。结果表明：亲本中油821表现为高度感病，HW243为高度抗病，F1群体为高抗；F2群体发生抗性分离，抗感比为3．082：1，经x^2测定符合3：1比例，概率达0．95～0．99。B1群体亦发生抗性分离，抗感比为1：1．174，经，测定符合1：1比例，概率0．3-0．5；而BC2群体中则金为抗病类型。结果分析表明，人工合成甘蓝型油菜HW243的抗根肿病特性受一对显性基因控制。

人工合成甘蓝型油菜早期世代基因组变异的AFLP和MSAP标记

为了揭示人工甘蓝型油菜早期世代遗传和表观遗传变异规律,以A组合(大黄油菜×中花芥蓝)S0世代、B组合(大黄油菜×中迟芥蓝)S0和S1世代人工甘蓝型油菜为材料,分别利用AFLP和MSAP技术检测基因组变化及甲基化模式变化情况。结果表明,16对引物在A组合S0扩增到523条带,其中4对引物扩增出9条变异带,包括7条亲本缺失带和2条新增带,分别占S0总条带的1.33%和0.38%;45对引物在B组合双亲植株扩增到1093条带,只有1对引物检测到1条父本带型在所有S0植株中缺失,约占S0总条带的0.09%;在B9子代F19-1～F19-16总共扩增得到1092条带,变异带有10条,占总条带的0.915%,其中包括9条缺失带和1条新增带,9条缺失带全部位于C基因组。MSAP检测发现,B组合S0植株中有3个位点发生了甲基化模式的改变,全部位于A基因组,甲基化模式改变位点占总检测位点的1.37%。研究还发现B组合S0世代一个植株出现可遗传的花色变异,推测该表型变异与B组合人工甘蓝型油菜中C基因组变异有关。

人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜几种关键酶编码基因的表达与其抗性的关系

【目的】研究人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜RB165的几种关键酶编码基因与菌核病抗性的关系。【方法】以RB165及其野生甘蓝抗病亲本BP(Brassica incana)和耐、感病甘蓝型油菜为试材,离体鉴定叶、茎菌核病抗性,并用qRT-PCR对4个病程相关基因(OXO、Cu/Zn SOD、PR2和PR3)在叶片接种0、6、12、24、36 h的表达进行检测。【结果】参试材料叶片和茎杆的抗病性达到极显著正相关(r=0.93);RB165的抗病性低于RP,但极显著高于耐、感病品(种)系;接种核盘菌后,OXO的表达被抑制,Cu/Zn SOD的表达则先下降后上升,PR2的表达出现2次峰值,PR3的表达被剧烈诱导,4个基因在不同材料间的相对表达量差异极显著,但变化规律相似。【结论】RB165的抗病性强于耐病甘蓝型油菜,但几种酶编码基因受核盘菌的诱导表达与菌核病抗性没有直接关系。

人工合成甘蓝型油菜的花药培养

对20个基因型的人工合成甘蓝型油菜进行了花药培养.结果表明,在Keller培养基上可以直接诱导出胚状体,胚状体的诱导率与基因型、培养基的添加物等有关.基因型不同,胚状体的诱导率也不同;在培养基中加入活性炭降低胚状体的诱导率,加入0 1mg·L-1的6 BA和0 1mg·L-1NAA能提高胚状体诱导率.

(芥蓝×羽衣甘蓝)×白菜型油菜人工合成甘蓝型油菜研究初报

以芥蓝和黄籽羽衣甘蓝的杂种F1作母本与黄籽白菜型油菜材料杂交,开展了甘蓝与白菜间多变种复合杂交人工合成甘蓝型油菜初步研究。在4个种间杂交组合中,授粉后20天统计,发育子房率在31.5%～60.1%;每100蕾发育胚珠数为1.1～60.8;借助胚珠培养获得了1个人工合成甘蓝型油菜新材料,其形态上综合了3个亲本的特征。该人工合成甘蓝型油菜自交高度不亲和,蕾期自交结籽也仅1.8粒/花蕾;与天然甘蓝型油菜杂交表现较高的亲和性,杂交亲和性表现与天然甘蓝型油菜基因型有关。

人工合成的甘蓝型油菜自交亲和性分析

以青海大黄油菜和门源小油菜为母本,分别与中迟芥蓝种间杂交,人工合成了一批甘蓝型油菜资源。对这些甘蓝型油菜进行了减数分裂、花粉育性和花粉管萌发观察以及自交亲和指数分析。研究结果表明,2个人工合成的甘蓝型油菜杂交组合的花粉母细胞都具有较正常的染色体行为和较高的花粉粒育性水平,但是自交结实情况和亲和指数差异极显著,大黄油菜×中迟芥蓝后代表现为高自交亲和,门源小油菜×中迟芥蓝后代表现为高自交不亲和。

人工合成甘蓝型油菜早期世代及其亲本对盐胁迫的生理响应

以白菜‘矮抗青’（基因组AA）和‘中花芥蓝’（基因组CC）及其人工合成异源四倍体甘蓝型油菜（AACC）的早期世代（F1 ～F4）为实验材料,采用水培方法分别比较它们在100、200 mmol/L NaC1处理下的生理指标差异.结果表明：（1）在盐胁迫条件下,‘中花芥蓝’植株的生物量、脯氨酸和叶绿素含量、抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均最低,而相对电导率、MDA含量则最高.在100 mmol/L NaC1处理下,F2代植株的生物量、叶绿素含量、SOD活性最大,MDA含量最低;在200 mmol/L NaC1处理下,F4代的生物量、叶绿素含量、POD活性最大,MDA含量最低.研究发现,亲本‘矮抗青’的耐盐特性高于亲本‘中花芥蓝’,它们的杂种后代（异源四倍体）遗传了AA基因组的耐盐特性,从而比二倍体亲本具有更强的抵御盐胁迫的能力.

人工合成甘蓝型油菜抗旱性及DNA甲基化水平分析

甘蓝型油菜是具有重要经济价值的多倍体物种,是优质食用植物油和饲料蛋白质的重要来源之一。但是其驯化历史较短,遗传背景狭窄,且在整个生命周期中都对干旱胁迫敏感,因此培育高产耐旱品种是甘蓝型油菜的重要育种目标之一。本文用15%PEG-6000模拟干旱胁迫,对人工合成甘蓝型油菜不同世代(S1～S4)及其二倍体亲本进行不同时间的胁迫处理,并结合表型观察,以及叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等生理指标的测定,初步了解上述材料的抗旱性差异。结合表型观察和叶片中相对含水量分析,发现人工合成甘蓝型油菜S1～S4及其亲本的抗旱性表现为甘蓝> Bn-S3> Bn-S4> Bn-S1> Bn-S2>白菜型油菜。干旱胁迫后Bn-S3、Bn-S4的POD及SOD活性较高,MDA含量较低,表明Bn-S3和Bn-S4能更加有效地清除活性氧(ROS),对过氧化损伤的防御能力更强。通过HPLC分析发现所有材料的甲基化水平在胁迫12 h时最高,其中亲本白菜型油菜Br的甲基化水平最高, Bn-S1和Bn-S4介于两亲本之间,而Bn-S2和Bn-S3低于两亲本。甲基化敏感多态性分析也显示人工合成甘蓝型油菜在干旱胁迫后,甲基化和去甲基化水平均发生了明显的变化,表明植物的甲基化变化可能有利于提高其抗旱能力。

人工合成甘蓝型油菜高频率再生研究初报

资源材料保存在作物遗传资源的研究与利用中起到非常重要的作用。该实验以不同来源的人工合成甘蓝型油菜KH106,KH109,KH111D为材料,以花序轴,子房,果柄为外植体研究其再生情况,结果表明,由芥蓝和小白菜人工合成的甘蓝型油菜KH106的再生频率极显著高于由羽衣甘蓝和白菜型油菜人工合成的甘蓝型油菜KH109和KH111;与花序轴和子房为外植体再生频率相比,以果柄为外植体平均再生频率最高,差异达到极显著水平;利用不同预处理培养基处理不同时间,结果显示不经过预处理直接接种到分化培养基上再生频率最高。

人工合成甘蓝型油菜研究进展

利用二倍体亲本甘蓝(Brassica oleracea,2n=18,CC)和白菜型油菜(Brassica rapa,2n=20,AA)或白菜(Brassica campestris,2n=20,AA)可人工获得甘蓝型油菜。新型甘蓝型油菜不仅拓宽了甘蓝型油菜种质资源,开辟了甘蓝型油菜育种新途径,而且在芸薹属异源多倍化过程研究中具有广泛的应用。本文重点对人工合成甘蓝型油菜获得方法及后代二倍化过程中染色体、基因组、基因表达和表观遗传学方面所发生的变异及其遗传规律的最新研究进展做概述,并对近年来人工合成甘蓝型油菜在育种中的一些应用进行综述,旨在为进一步开展人工合成甘蓝型油菜的研究提供理论依据和新的方向。

人工合成甘蓝型油菜花期变异A基因组的遗传研究

为了探究人工合成甘蓝型油菜后代中分离的两种早晚花材料在A基因组中的遗传变异情况,本研究以种植在青海大学农林科学院试验田的大黄油菜和中迟芥蓝为亲本,杂交获得S0代,在其S3代出现早花与晚花分离,通过对其S6代进行A基因组的SSR分子标记检测与花粉可染性检测,筛选出扩增带型清晰且具有多态性的38对引物。结果表明:早花中变异率介于0.84%~1.54%,平均为1.16%,晚花中变异率介于0.4%~0.8%,平均为0.59%;聚类分析结果显示早晚花群体明显分为两类,且早晚花平均遗传距离为0.375 1。并对早花与晚花进行花粉可染性检测,早花与晚花育性没有显著性差异。研究表明该人工合成甘蓝型早晚花材料在A基因组上发生了遗传变异。

结球甘蓝与油菜杂交胚挽救及其后代倍性鉴定

为将油菜中根肿病抗性基因CRR导入到甘蓝从而获得抗根肿病的结球甘蓝材料,以二倍体结球甘蓝与四倍体人工合成油菜为亲本进行正反杂交,采用MS和B5培养基对杂交子房和胚珠进行胚挽救试验,研究不同取样时期、培养基、基因型以及暗处理对胚珠萌发率的影响,并采用流式细胞仪法对杂交后代幼苗倍性进行初步鉴定。结果表明:胚珠培养优于子房培养。以人工合成油菜为母本的杂交组合获得的杂种苗数(57株)远多于反交组合(仅获得7株杂种苗)。子房培养取材时间以蕾期授粉后第10天为宜,以B1(B5+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L+水解酪蛋白0.5%+活性炭0.5%)培养基最好(萌发数6株);胚珠培养适宜取材时间为蕾期授粉后第11天,以M1(MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+水解酪蛋白0.5%+活性炭0.5%)培养基最佳(萌发率13.55%)。胚珠经过暗处理(24 h)后萌发率明显提高。倍性鉴定结果显示,胚挽救获得的64株幼苗中有57株为三倍体植株(89.06%)。

黄籽甘蓝型油菜的合成和不同颜色种皮比较代谢组分析

为分析人工合成甘蓝型油菜的稳定性以及黄黑籽种皮中的代谢物差异,本研究以一个A_(4)代甘蓝型油菜人工合成种为材料,调查其细胞学稳定性,对其自交A10代黄、黑籽株系进行了种皮香草醛染色和广泛靶向代谢组分析,结果表明人工合成甘蓝型油菜A_(4)代株系具有稳定的38条染色体,有丝分裂和减数分裂行为正常。A_(10)代黄籽和黑籽株系种皮颜色差异与原花青素差异积累有关,黑籽材料从开花后30 d开始,原花青素逐步在种皮中积累,而黄籽种皮中几乎没有原花青素积累。授粉后50 d的黄、黑籽种皮中共检测出23类737种代谢物,其中差异代谢物343种。与黑籽种皮相比,黄籽种皮中分别有149种和194种代谢物显著上调和下调积累。差异代谢物显著富集在黄酮和黄酮醇生物合成路径、甘油酯代谢路径和花青素生物合成途径这3条代谢通路中。综上所述,该人工合成甘蓝型油菜黄籽和黑籽种皮颜色差异主要由原花青素等类黄酮物质的差异积累导致。研究结果为揭示甘蓝型油菜种皮颜色形成机理奠定了理论基础,为黄籽油菜品种选育提供了材料支持。

白菜型油菜和羽衣甘蓝种间杂交的初步研究 Ⅰ.取材时间对子房离体培养结籽率的影响

黄籽白菜型油菜和黄籽甘蓝人工合成甘蓝型油菜是解决现有甘蓝型油菜黄籽不稳定的有效途径之一。研究以黄籽白菜型油菜和黄籽羽衣甘蓝进行种间杂交,通过子房离体培养克服种间杂交的不亲和型,并对授粉后取材时间和子房培养效率进行分析,研究结果表明:不同基因型的羽衣甘蓝和白菜杂交结籽率有一定差异;授粉后10～17d取材进行子房培养都是有效的,其中15d左右效果较好。

白菜型油菜×羽衣甘蓝种间杂种的性状表现

人工合成甘蓝型油菜是拓宽油菜遗传育种种质资源的有效途径,也是研究芸薹属物种起源与演化重要的手段之一。对红籽白菜型油菜和黄籽羽衣甘蓝的人工合成杂种进行各种性状调查,研究结果表明:杂种具有亲本互补酯酶同工酶酶带,植株形态相似于甘蓝型油菜,具有较强的营养体杂种优势;植株高度自交不亲和,和几个近缘种杂交亲和性较差,籽粒颜色为红色;杂种和白菜型亲本移栽大田后,同时感染病毒病,但是杂种表现较强的耐病性。

人工合成甘蓝型油菜S_0-S_3代DNA及cDNA的AFLP分析

为研究人工合成甘蓝型油菜早期世代基因组及表达水平的遗传变异规律,本研究利用AFLP(扩增片段长度多态性)和cDNA-AFLP分子标记技术,以人工合成甘蓝型油菜的亲本、S0代、S3代植株为材料,用26对引物进行扩增。结果表明:S3世代在基因组水平共发生了6.33%的变异,其中发生在A基因组和C基因组上的变异条带分别占总扩增条带的1.68%和1.81%,不确定变异条带占总扩增条带的2.84%;S3世代在表达水平共发生了81.34%的变异,其中发生在A基因组和C基因组的变异条带分别占总扩增条带的16.36%和21.20%,30条变异条带来源于AC共有条带,占总扩增条带的6.91%;不确定变异条带占总扩增条带的36.87%。本研究结果说明人工合成甘蓝型油菜S3代基因组水平和表达水平均发生了一定程度的变异,其中表达水平的变异率较高,此外,基因组水平和表达水平的变异均倾向于发生在C基因组上。

外源基因定向插入甘蓝型油菜C基因组

外源基因定向插入C基因组对于降低转基因甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC)的生态环境风险具有十分重要的作用．本研究利用农杆菌介导的遗传转化方法将抗除草剂bar基因转入到芥蓝(B．oleracea var．alboglabra,CC)中,以转bar基因的芥蓝(CbCb)为父本,非转基因的白菜(B．rapa,AA)为母本,通过种间杂交、子房培养和染色体加倍,获得bar基因定向插入C基因组的人工合成甘蓝型油菜株系67个．PCR结果表明,人工合成的甘蓝型油菜bar基因为阳性的株系31个,阴性的株系36个．Basta(?)喷施结果表明,分子检测阳性的人工合成甘蓝型油菜高抗除草剂,分子检测阴性人工合成甘蓝型油菜则不抗．Southern blotting分析结果表明,外源bar基因已整合到人工合成甘蓝型油菜的基因组中．