芥菜型油菜莫利(Moricandia arvensis)细胞质雄性不育系统研究进展

授粉控制系统是油菜杂种优势利用中的关键一环。其中,细胞质雄性不育系统(CMS)是目前较理想的授粉控制系统之一,创制新型的授粉系统在油菜杂种优势利用中具有重要意义。芥菜型油菜莫利(M.arvensis)CMS是印度Prakash等人于1998年创造的一个新型油菜细胞质系统,该系统不育系育性彻底稳定,无不良胞质副效应,目前在印度已应用于芥菜型油菜杂种优势利用。本文综述了该不育系统的创制、雄性不育基因研究、恢复基因分子标记开发,以及该系统在芥菜型油菜育种上的应用,旨在为油菜杂交种选育和分子标记辅助选择育种提供参考。

Moricandia与芸苔属植物亲缘关系的研究

Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ是十字花科中唯一的具Ｃ３Ｃ４植物的属。为向十字花科芸苔属（Ｂｒａｓｉｃａ）作物中转移Ｃ３Ｃ４等重要性状提供基本信息，从可交配性和ＲＦＬＰ指纹图谱两个角度研究了Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属作物间的亲缘关系。结果表明：Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属作物间的可交配性很低，仅从Ｍ．ａｒｖｅｎｓｉｓ×甘蓝型油菜的１０５枚培养子房中获得４个杂种苗。用２３个甘蓝型油菜核ＤＮＡ探针和４个甜菜线粒体ＤＮＡ探针检测了芸苔属作物和ＭｏｒｉｃａｎｄｉａＣ３Ｃ４植物间ＤＮＡ限制性内切酶位点多态性。Ｍｏｒｉｃａｎｄｉａ与芸苔属物种间的同源性很高，其中白菜型油菜与Ｍ．ｎｉｔｅｎｓ之间在核基因组上的相似性甚至大于它与同属的甘蓝型油菜间的相似性。ＭｏｒｉｃａｎｄｉａＣ３Ｃ４物种与芸苔属作物在核ＤＮＡ和细胞质ＤＮＡ间的高度同源性，揭示了通过有性杂交或原生质体融合及染色体间重组的途径向栽培种转移重要基因的可能性。

甘蓝型油菜莫利CMS (Moricandia CMS)的种质创制

莫利CMS是一种重要的细胞质雄性不育系统,在油菜杂种优势利用上具有重要应用价值,目前在印度的芥菜型油菜中得到广泛应用。为了将莫利CMS引入甘蓝型油菜,本研究通过甘蓝型油菜与芥菜型油菜莫利CMS材料进行杂交、多代回交自交获得莫利CMS的甘蓝型油菜材料。根据莫利不育胞质相关分子标记orf 108-O检测、花粉活力鉴定及自交结实情况进行选择,最终选出连续2代花粉活力低于3%且自交不结实的CGZ 909作为候选不育系材料;连续2代花粉活力大于90%且自交结实正常的CGZ 924、CGZ 925作为候选恢复系材料。候选恢复系材料给候选不育系材料授粉所得F_(1)代自交结实正常,实现了莫利CMS在甘蓝型油菜中的三系配套。本研究为下一步基于莫利CMS的甘蓝型油菜杂种优势利用奠定了基础。