第三代新型甘蓝型油菜自交系杂种优势的评估与DH系的培育

摘要

芸薹属作物中有三个基本染色体组(A，B，C)与相应的三套亚基因组(Ar/An/Aj，Bn/Bj/Bc，Co/Cn/Cc)。已有的证据表明，各亚基因组组间与组内存在很大的遗传分化。在甘蓝型油菜(AnAnCnCn)中逐渐大规模导入相应的外源亚基因组成分（如白菜型油菜的Ar和埃塞俄比亚芥的Cc亚基因组成分）能创建出新型甘蓝型油菜(ArArCcCc)，它不仅能显著增加甘蓝型油菜的遗传基础，还能与常规甘蓝型油菜杂交产生强大的亚基因组间杂种优势。利用大规模种间杂交和分子标记辅助选择等手段，本实验室目前已获得了一个在A与C基因组上分别导入有丰富的Ar和Cc遗传变异的第三代新型甘蓝型油菜基因库。本研究的目的即为评估第三代新型甘蓝型油菜的产量杂种优势潜力并选育优良株系进一步提高该资源库的育种价值，利用油菜小孢子培养技术纯化产量配合力高的优良株系以各后续研究所用。
　　本研究从第三代新型甘蓝型油菜基因库中随机选择了40份由不同的白菜与埃芥原始杂交组合所衍生的自交F5株系，分别与欧洲冬性油菜Tapidor和中国半冬性油菜中双9号配制了80个杂交组合。这些杂交组合及亲本连续两年种植在湖边武汉华中农业大学油菜试验基地进行产量试验，筛选出了九份具有相对高配合力的第三代新型甘蓝型油菜自交系。两年产量试验结果表明:亚基因组间杂种优势在对种子产量提升上总体上保持一致，45个亚基因组间杂交组合中有16个组合的种子产量超过对照，占整个杂交组合数的35.5％，第一年产量排名第三的组合Tapidor×8B1227的种子产量第二年超过杂种对照28.5％，为第二年的第一名，在两年所配制的所有亚基因组间杂交组合中9个组合种子产量超对照达到极显著差异(p＜0.01)。以第一年产量试验结果为主进行分析，第三代新型甘蓝型油菜亲本花期差异很大，其中有10％的株系其自身种子产量过对照商业杂种;25％的株系其含油量超过对照商业杂种。80个第三代新型甘蓝型油菜与Tapidor和中双9号组配的亚基因组间杂交组合中有34个组合的种子产量超过商业杂交种对照华杂7号，占整个杂交组合数的42.5％，增产幅度最高的组合Tapidor×8B1380的种子产量超过杂种对照25.5％。对所有三个重复实验的所有亚基因组间杂种种子产量数据用DPS数据处理系统7.05版对其产量数据进行Duncan新复极差法分析，得到如下结果:7个亚基因组间杂交组合种子产量超对照达到极显著差异，p＜0.01;另外还有5个组合产量超对照达到显著水平(p＜0.05)。第三代新型甘蓝型油菜所与Tapidor和中双9号所配制的杂种含油量对比新型甘蓝型油菜自交系亲本含油量平均可提高3.6个百分点（绝对值），25％的杂种其品质性状能达到双低水平。
　　本研究利用甘蓝型油菜小孢子培养技术将40个第三代新型甘蓝型油菜株系进行纯化，培育获得了第三代新型甘蓝型油菜DH系14个，其中5个株系中10个单株的品质性状达到双低油菜水平。本文对进一步改良新型甘蓝型油菜基因库和利用亚基因组间杂种优势进行了讨论。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 引言

1．2 文献综述

1．2．1 油菜杂种优势的利用

1．2．2 油菜亚基因组间杂种优势的利用

1．3 研究目的与意义

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

2 材料和方法

2．1 试验材料

2．2 田间试验种植与收获方法

2．3 农艺、品质性状考察方法

2．4 相关性状数据分析方法

2．5 配合力的测定方法

2．6 油菜小孢子培养方法

2．7 细胞学方法

3 结果与分析

3．1 两年期(2009年-2011年)第三代新型甘蓝型油菜与Tapidor配制的杂交组合产量等结果数据分析

3．2 一年期(2009-2010年)第三代新型甘蓝型油菜与Tapidor、中双9号配制的杂交组合以及自交系产量、品质等结果数据分析

3．2．1 第三代新型甘蓝型油菜自交系产量及品质等性状考察分析结果

3．2．2 亚基因组间杂种产量及品质等性状考察分析结果

3．2．3 以不同母本(Tapidor和中双9号)的杂交组合产量、品质等结果数据对比分析

3．2．4 第三代新型甘蓝型油菜的种子产量配合力的测定

3．3 第三代新型甘蓝型油菜自交系杂种优势潜力评估

3．4 油菜小孢子培养技术纯化第三代新型甘蓝型油菜实验

3．4．1 第三代新型甘蓝型油菜出胚情况

3．4．2 第三代新型甘蓝型油菜加倍成功率

3．4．3 第三代新型甘蓝型油菜DH系的品质性状结果

4 讨论

4．1 新型甘蓝型油菜育种前景

4．2 新型甘蓝型油菜杂交育种亲本选择

参考文献

致谢