芥菜型油菜与红菜薹远缘杂种的鉴定及杂种后代直接利用的研究

摘要

红菜薹（B.campestris L.ssp Chinensis L.var.utilis Tsen et Lee.2n=2x=20）口感脆嫩、营养丰富，是我国的特有蔬菜，深受人民的喜爱。芥菜型油菜细胞质雄性不育系（hau CMS）是1999年发现的一种天然的全新的细胞质雄性不育类型，含有较好的不育源。通过芥菜型油菜（Brassica juncea L.2n=4x=36）与红菜薹的远缘杂交及回交转育，将芥菜型油菜中的不育胞质转移到红菜薹中，创造出新的红菜薹雄性不育系及其中间材料，同时为红菜薹新品种的选育提供材料。
　　 本试验中以芥菜型油菜细胞质雄性不育系（hau CMS）为母本，以红菜薹为轮回亲本进行远缘杂交，获得了种间杂种。通过田间植物学性状观察、柱头细胞染色体压片、花粉活力及SSR分子标记等方法对杂种一代进行鉴定，成功获得了芥菜型油菜与红菜薹的种间真杂种。对获得的真杂种进行农艺性状和品质性状的调查测定并进行杂种优势分析，发现杂种一代在农艺性状方面具有明显的杂种优势，在品质性状方面优势不明显。将杂种后代进行腌制加工，观察其在腌制过程中各理化指标和营养成分的变化，探讨了快速利用杂种后代的可行性。主要结果如下:
　　 1.通过田间植物学性状观察发现，杂种一代的植物学性状偏向于母本，同时也表现出父本红菜薹的一些特性。经染色体压片观察，杂种一代均具有28条染色体。对杂种后代花器官的观察发现，杂种一代的花器官大小介于双亲之间，雄蕊退化成花瓣状或类似于花瓣状，整体呈现白色且宽度变小，镜检无花粉。
　　 2.用父母本及F1代植株的DNA为模板，从48对SSR引物中选出12对引物用于鉴定杂种一代的真伪。用引物BnGMS0009和BRAS095分别对杂交组合J×5和J×3的所有F1代植株进行PCR扩增，结果发现，所有的杂种一代植株都可以扩增出父母本的特异条带，没有自己的特异带出现。所有的杂种一代植株均为真杂种。
　　 3.杂种一代在农艺性状方面表现出明显的杂种优势，尤其是平均单株重的杂种优势非常明显。杂交组合J×5的F1代植株的平均单株重比母本高出76.7％，比对照X高出82.4％;杂交组合J×3的F1代植株的平均单株重比母本高出60％，比对照X高出65.2％。杂种一代的品质性状也存在一定的杂种优势，但是优势不明显，有的品质性状表现出杂种负有势。不管是在农艺性状还是品质性状方面，杂交组合J×5的表现均优于杂交组合J×3的表现。
　　 4.对杂种一代进行腌制加工，对腌制过程中的理化指标和营养成分进行测定，发现腌制一段时间后杂种一代中各项指标的含量与对照X相比无明显差异。经过品尝试验发现，腌制过的杂种一代在色泽、香气和口感上与对照X均无差异，所以经过综合评价杂种一代植株可以作为腌菜食用。
　　 5.杂种一代的产量显著高于对照X，经过腌制加工后各理化指标及感官品质与对照X相比没有明显的下降，可以用作腌制蔬菜应用与实际生产中，杂交组合J×5的综合表现好于杂交组合J×3。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题的提出

1．2 芸薹属植物远缘杂交的研究进展

1．3 芸薹属植物远缘杂交存在的障碍及克服途径

1．4 远缘杂种的鉴定

1．5 十字花科芸薹属种间杂种营养优势的利用研究

1．6 腌制蔬菜的研究进展

1．6．1 蔬菜腌制发酵过程中硝酸盐与亚硝酸盐的变化研究

1．6．2 蔬菜腌制发酵过程中其他理化成分的变化研究

1．7 本课题研究的目的和意义

2 材料和方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 试验材料的准备

2．2．2 真杂种的鉴定

2．2．3 基因组DNA的提取及SSR分子标记

2．2．4 农艺性状的测定

2．2．5 品质性状的测定

2．2．6 腌制过程中理化指标测定的项目和方法

2．3 数据处理

3 结果与分析

3．1 真杂种的鉴定

3．1．1 植物形态学鉴定

3．1．2 杂种柱头染色体压片鉴定

3．1．3 花粉活力检测鉴定

3．1．4 SSR分子鉴定

3．2 杂种的相关特性研究

3．2．1 植株形态特征

3．2．2 植株花器官形态特征

3．3 杂种优势分析

3．3．1 杂种一代的中亲优势和超亲优势分析

3．3．2 杂种一代的超标优势分析

3．4 腌制过程中各理化指标的变化

3．4．1 腌制过程中含水量的变化

3．4．2 腌制过程中盐含量的变化

3．4．3 腌制过程中酸度的变化

3．4．4 腌制过程中蛋白质含量的变化

3．4．5 腌制过程中游离氨基酸含量的变化

3．4．6 腌制过程中硝酸盐含量的变化

3．4．7 腌制过程中亚硝酸含量的变化

3．4．8 腌制过程中纤维素含量的变化

3．4．9 腌制过程中可溶性糖含量的变化

3．4．10 腌制过程中叶绿素含量的变化

3．4．11 三个样品组合腌制后的综合评价

4 讨论

4．1 芥菜型油菜与红菜薹种间杂交的亲和性

4．2 杂种后代的获得与鉴定

4．3 杂种后代的特性研究

4．4 腌制过程中主要营养成分的变化

4．5 本研究的后续工作

参考文献

附录1：SSR引物序列表

图版与说明

致谢