Ogura CMS紫菜苔×萝卜×甘蓝型油菜杂种的获得及细胞遗传学研究

以OguraCMS紫菜苔×萝卜杂种F1(AR ,2n =19)为母本 ,以甘蓝型油菜 (AACC ,2n =38)为父本进行杂交 ,获得了 4棵杂种植株。其中 1株 (PRN 1)的花色为嵌合体 ,该植株上的花多为黄色 ,但是也有乳白色花 ,另外还有 1朵花甚至 1个花瓣上同时具有黄色和白色区域 ,其余 3株 (PRN 2、 3、 4 )都开白花。PRN 4的花药开花前退化 ,其余 3株都可以看到 3～ 6枚花药 ,能够产生部分花粉 ,但是PRN 2的花粉不能被I2 KI溶液染色。PRN 2具有 4个蜜腺 ,PRN 1和PRN 3具有 2个蜜腺 ,PRN 4无可见蜜腺。在低温下PRN 2叶色正常 ,其余 3株幼叶表现不同程度缺绿。PRN 1的染色体数目为 2n =38,染色体平均配对构型为 14 6 7Ⅰ +10 0 7Ⅱ +1 0 6Ⅲ ,其染色体组构成可能是AACR ;PRN 2的染色体数目为 2n =35 ,染色体平均配对构型为 13 89Ⅰ +8 33Ⅱ +1 33Ⅲ +0 11Ⅳ ,PRN 3的染色体数目为2n =33,染色体平均配对构型为 14 0 0Ⅰ +7 82Ⅱ +1 0 0Ⅲ +0 0 9Ⅳ。PRN 4的染色体数目未能确定。与甘蓝型油菜回交后PRN 1～ 3植株各自产生了一定数量的种子 ,而PRN 4则未产生种子。

Ogura CMS紫菜苔与萝卜双二倍体的获得及细胞遗传学研究

以Ogura CMS紫菜苔(AA,2n=20)为母本,以不同萝卜品种(RR,2n=18)为父本进行杂交,获得了大量的属间杂种。从杂种F_1中发现了2株染色体自然加倍的双二倍体。在形态上双二倍体与未加倍的杂种F_1相似,都表现父本萝卜的白花性状,蜜腺正常,低温下子叶及真叶均不缺绿。在减数分裂中期Ⅰ双二倍体多数细胞形成19个二价体,后期Ⅰ时染色体以19:19的方式分配到两极,最后形成具有19条染色体的配子。通过对可染花粉比例、全株种子粒数及平均每个有效角果种子粒数的比较发现,虽然双二倍体的花药比未加倍的杂种F_1发育要好得多,但是双二倍体的育性还是低于未加倍的杂种F_1,尽管未加倍的杂种F_1在减数分裂时多数染色体以单价体的形式存在,同时也有二价体、三价体甚至四价体的形成,并且存在落后染色体和染色体桥。推测Ogura CMS紫菜苔×萝卜属间杂种F_1的育性除了减数分裂染色体的配对有关之外,与双亲染色体上基因的相互作用也有重要关系。对该杂种的遗传及育种意义进行了讨论。

Ogura细胞质雄性不育紫菜苔×萝卜属间杂种F_1的获得及细胞遗传学研究

以Ｏｇｕｒａ细胞质雄性不育紫菜苔（ＡＡ，２ｎ＝２０）为母本，以不同萝卜品种（ＲＲ，２ｎ＝１８）为父本进行杂交，获得了大量的属间杂种。杂种Ｆ１幼苗在低温下子叶及真叶均不缺绿。以红萝卜为父本获得的杂种Ｆ１植株叶柄、叶脉呈紫红色；以白萝卜为父本获得的杂种Ｆ１植株叶柄、叶脉不呈紫红色。所有的杂种Ｆ１植株都开白花，蜜腺正常，雄配子高度不育，但是雌配子具有部分育性。杂种Ｆ１花粉母细胞的染色体数目为预期的２ｎ＝１９，染色体平均配对构型为１５．５３Ⅰ＋１．３４Ⅱ＋０．２５Ⅲ＋０．０１Ⅳ，多数染色体以单价体的形式存在，但也有一些二价体、三价体甚至四价体，最多达到６Ⅰ＋３Ⅲ＋１Ⅳ，参加配对的染色体数达到１３条，表明Ａ染色体组和Ｒ染色体组具有一定的同源性。对该杂种的遗传及育种意义进行了讨论。

白菜和芜菁Ogura型雄性不育系与保持系的获得及其细胞学观察

通过甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育材料与白菜、芜菁的种间杂交和连续回交,获得了不育性稳定的白菜、芜菁Ogura细胞质雄性不育系‘新选Ogu28-4’、‘矮脚黄Ogu33-14’和‘耐病Ogu18-4’及其相应的保持系。细胞形态学研究表明:虽然这3个不育系核背景不同,但花药败育时期基本相同,均具有单核败育型的特征;小孢子到单核期后不再向前继续发育,而是迅速退化以至解体,开花前彻底败育;不育系的花药在减数分裂早期绒毡层细胞中已出现液泡,有肥大趋势,而正常花药绒毡层的发育在减数分裂过程中达到高峰,四分体时出现退化迹象,开花前完全解体。不同的眙Ogura细胞质雄性不育系,虽然核背景不同,但花药败育的时期基本相同,说明Ogura CMS胞质互作关系稳定,受核背景影响小。

紫菜苔Ogura细胞质雄性不育系花药发育的细胞形态学研究

通过甘蓝型油菜 Ogura细胞质雄性不育材料与紫菜苔的种间杂交和连续回交 ,获得了稳定的紫菜苔Ogura细胞质雄性不育系 .细胞形态学研究表明 ,该不育系的花药发育兼有无花粉囊型和单核败育型的特征 .由于没有造孢细胞的形成或造孢细胞退化 ,不育系最多只有 1～ 2个花粉囊 ,而可育系都是 4个花粉囊 .发育起来的不育系花粉囊里面的小孢子到单核期后不再向前继续发育 ,而是迅速退化以至解体 ,开花前彻底败育 .在减数分裂前期 ,不育系绒毡层细胞中已经出现液泡 ,有肥大趋势 ,在单核小孢子退化以后绒毡层还很发达 ,而正常花药绒毡层的发育在减数分裂过程中达到高峰 ,四分体时出现退化迹象 。

两种甘蓝Ogura细胞质雄性不育源的分子鉴别

【目的】比较两种可实用的甘蓝Ogura细胞质雄性不育源(CMSHY和CMSR3)在细胞质DNA水平上的区别,以快速、准确鉴别两种不育源。【方法】利用开发的叶绿体SSR(cpSSR)和线粒体SSR(mtSSR)引物,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳和测序技术,获得在两种不育源间的分子差异,并对其中有限制性内切酶的位点转化成CAPS标记。【结果】无法在聚丙烯酰胺凝胶电泳上发现32对cpSSR扩增产物的差异,经测序仅发现ACP9引物上SSR重复数的差异。在21对mtSSR引物中,仅mtSSR2引物可以在聚丙烯酰胺凝胶电泳上区分这两种不育源。经测序发现其余5对mtSSR引物上存在9个多态性差异,其中3个为SSR位点的差异。对其中2个可被限制性内切酶MseⅠ酶切的多态性位点转化成CAPS标记,分别命名为m92-143 MseⅠ、m1-346 MseⅠ。这些标记均可以用于这两种Ogura细胞质雄性不育源的区分。【结论】利用获得的cpSSR和mtSSR标记,成功区分甘蓝Ogura细胞质雄性不育源CMSHY和CMSR3。CAPS标记可快速、简便、准确地区分两种不育源。

抗根肿病结球大白菜萝卜胞质雄性不育回交自交系和保持系的选育

用韩国抗根肿病自交不亲合型结球白菜品种"白菜王"对日本不抗根肿病的萝卜胞质雄性不育型白菜品种"绿半白菜"进行5代回交,通过用病菌孢子浓度为1×108个/g菌土接种BC5代不育系CCR11239和F6代保持系CCR11240,进行了根肿病抗性鉴定。结果表明:CCR11239病情指数为5.21,比对照品种83-1的病情指数92.59低87.38,表现高抗根肿病;CCR11240病情指数为3.51,比对照品种83-1的病情指数92.59低89.08,表现高抗根肿病;通过田间种植,进行性状测试,CCR11239表现不育性稳定,不育株率及不育度均达100%,蜜腺正常,与CCR11240差别不大;CCR11240性状稳定、整齐一致。

紫菜薹子叶离体培养不定芽诱导频率的研究

为比较紫菜薹不同基因型之间的子叶不定芽诱导频率,以6个紫菜薹(Brassica campestris ssp.chinensis var.purpuraria)品种为试材,在不同的培养基上诱导不定芽,发现‘十月鲜’紫菜薹的子叶不定芽诱导频率最高。为确定‘十月鲜’紫菜薹子叶不定芽诱导最佳培养基,采用二次正交旋转组合设计研究了6-BA、NAA及AgNO3对‘十月鲜’子叶离体培养不定芽诱导频率的影响,发现3个因素对子叶不定芽诱导影响的主次关系为:AgNO3>6-BA>NAA,最佳培养基是MS+3.0 mg/L6-BA+1.5 mg/L NAA+5.0 mg/LAgNO3,不定芽诱导率达85.71%。

紫菜苔叶片和茎杆花青素含量的遗传分析

【目的】探索紫菜苔叶片和茎杆花青素含量的遗传规律,为紫色白菜的育种或改良提供理论指导。【方法】以紫菜薹(Brassica campestris ssp.chinensis var.purpuraria,AA,2n=20)纯系育种材料与菜心(B.campestris ssp.chinensis var.utilis,AA,2n=20)为亲本,构建F1、F_2、BC1P1(B1)和BC1P2(B2)群体,对双亲及上述各群体植株苗期叶片和蕾苔期茎杆的花青素含量进行测定,并通过六世代联合分离分析方法,研究叶片和茎杆中花青素的遗传规律。【结果】紫菜苔(P1)整株表现深紫色,其叶片和茎杆中花青素含量分别为(24.27±4.14)mg/kg和(64.22±7.84)mg/kg;而菜心(P2)整株表现绿色,叶片和茎杆中花青素含量分别为(13.02±2.43)mg/kg和(2.58±0.48)mg/kg;杂种F1代叶片表现为浅紫色,而茎杆表现为微紫色,叶片和茎杆中花青素平均含量分别为(15.73±2.50)mg/kg和(24.20±1.00)mg/kg。各分离世代中,叶片和茎杆花青素含量均呈多峰或偏锋分布,符合具有主基因控制的数量性状分布规律。六世代分析中,叶片和茎杆花青素含量遗传的最适模型分别为2MG-ADI和MX2-ADI-ADI,表明叶片和茎杆花青素含量均受两对加性-显性-上位主基因控制,另外茎杆花青素含量也受多基因的影响。控制叶片和茎杆花青素的主基因均在F_2群体中具有较高的遗传率,受环境影响较小。【结论】紫菜薹叶片和茎杆花青素的遗传均受2对主基因影响,主基因在F_2中的遗传率较高,因此适宜从F_2及自交后代中进行紫色植株的选育。

茎芥菜细胞质四倍体白菜雄性不育系花药发育的研究

以茎芥菜胞质雄性不育系与四倍体白菜杂交获得的同源四倍体白菜异源胞质雄性不育系及其保持系为材料,采用形态学和石蜡切片方法研究其花药解剖结构及其发育。结果表明:该雄性不育系为结构性雄性不育,其退化或畸形雄蕊分为5种类型:盾状雄蕊、条状雄蕊、片状雄蕊、羽状雄蕊和瓣状雄蕊。该雄性不育系花药发育败育有两个时期,盾状雄蕊花药败育于孢原细胞分化期,雄蕊整个发育时期均处在孢原细胞分化期,无绒毡层与花粉母细胞的分化,不形成药室,属孢子体败育型;其它类型雄蕊,花药败育发生在雄蕊原基分化时期,由于雄蕊原基偏离正常的分化轨道,形成瓣状化雄蕊。

红油菜叶色素的提取和分析

用酸性无水乙醇从红油菜叶中提取色素,通过测定吸收光谱和薄层层析对色素成分进行分析。色素提取液吸收光谱在pH值1和5.5下测定。薄层层析使用硅胶G层析板,选择5中展开剂,其中包括3种文献报道的展开剂和2种新试验出的用于离水溶性色素的展开剂(2 mol·L^(-1)盐酸:丙酮:乙酸乙酯=1:4:4;2 mol·L^(-1)盐酸:无水乙醇=1:9)。色素提取液在pH 5.5时为绿色,在pH 1时为紫红色,且吸收光谱出现与花青素相符的吸收峰。使用石油醚:乙酸乙酯:丙酮=6:1:2展开剂分离出6个脂溶性色素;使用2 mol·L^(-1)盐酸:丙酮:乙酸乙酯=2:6:3分离出3个水溶性色素。结果表明,红油菜叶色素含胡萝卜素类、叶绿素及其衍生物、叶黄素、花青素等至少9种天然色素。