甘蓝型油菜与诸葛菜的远缘杂交研究和诸葛菜的应用研究

甘蓝型油菜与诸葛菜的远缘杂交研究和诸葛菜的应用研究

瞿波, 傅丽霞, 刘后利, 李再云[1]1996年在《甘蓝型油菜与诸葛菜杂交时花粉与柱头的识别反应》文中提出用扫描电镜观察了甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂交过程中花粉粒与柱头间的认识反应,结果表明,正反交的花粉与柱头间认识反应是完全不同的.油菜柱头接受诸葛菜花粉后,个别提前萌发的花粉管能进入柱头,但当花粉大量萌发后,花粉管则不能进入柱头,在柱头表面出现爬行、扭曲、肿胀、产生分枝等不亲和现象.诸葛菜柱头接受油菜花粉后,多数花粉不能萌发,少数花粉管一旦萌发,即能顺利进入柱头。

完颜瑞红[2]2007年在《甘蓝型油菜×新疆野生油菜、白菜×诸葛菜杂种及后代的遗传分析》文中提出远缘杂交在一定程度上打破了物种间的界限,人为的促进不同物种的基因渐渗和交流,是将有利性状转入目标材料从而获得新物种的有效途径,是引进外源基因、创造变异较多的方法之一。目前通过这种育种手段,已将一大批优异或特异性基因从野生种或近缘属、种转入芸薹属栽培种。远缘杂交是植物细胞遗传学基础研究和育种中广泛应用的技术之一,变异类型丰富的杂交后代中可观察到新的染色体行为,扩充了植物遗传学的内容。至今已在远缘杂种中报道了染色体加倍、不减数配子形成、亲本染色体组分开、染色体假配生殖、半配生殖、染色体渗入与消除等特异染色体行为。前人在甘蓝型油菜与新疆野生油菜原生质体融合、有性杂交方面做了很多工作。但基础细胞学方面却未涉及。本研究通过甘蓝型油菜(Brassica napusL.,2n=38,AACC)与新疆野生油菜(Sinapis arvensis L.2n=18)的远缘杂交,对后代进行普通细胞学及分子标记分析,探讨芸薹属基因组与新疆野生油菜基因组亲缘进化关系及远缘杂种后代中的亲本染色体遗传渗入及消除机制。本研究另一部分内容是白菜与诸葛菜高世代材料的遗传分析。1、甘蓝型油菜与新疆野生油菜杂种的产生及形态。通过大量人工剥蕾授粉,并全部进行了胚拯救,得到119个胚。快繁并在秋季移栽至大田,通过茎尖染色体数目检查初步进行筛选。在苗期对其进行形态学鉴定,发现来自8个胚的幼苗在形态上与甘蓝型油菜变化较大,初步鉴定为杂种植株。栽入大田后苗期植株在形态上较为一致,叶片卵圆型,基部叶缘周围及背面、叶柄上都有稀疏的刺毛,叶脉明显,叶色却不尽相同。成株后各个胚的植株有一些共同特点,如花期较母本长,但在形态上变化也较大。2、杂种及后代的细胞学观察。在继代培养时,取其茎尖进行染色体数目观察,发现这些植株体细胞染色体数目较为一致,均为29条。现蕾后取其花蕾进行子房染色体计数,与茎尖的一致,因而确定植株体细胞染色体数目为29条。对植株花粉母细胞减数分裂行为进行分析,终变期主要以11Ⅱ+7Ⅰ、10Ⅱ+9Ⅰ方式配对。在中期Ⅰ,一般会有1-3条落后染色体。后期Ⅰ主要以14∶15分离,其次有13∶16、12∶17、11∶18、10∶19分离,而且也有落后染色体。基因组原位杂交观察在这些杂种中没检测到整条的野油菜染色体。F_2植株与回交一代植株形态上与它们的母本相似,结实率较低,平均每角粒数为2—4粒。观察子房细胞染色体数目为混倍体。3、AFLP指纹分析。对八个胚的植株做AFLP指纹分析,利用EM酶切组合16对引物,共扩增出288条多态性带:其中母本带89条,父本带88条,父母本共有带18条。父母本共有带型很少,说明两者亲缘关系很远。4、白菜“矮脚黄”与诸葛菜属间杂种F_(11)株系的遗传分析。F_(11)群体不同株系在形态上变化较大,但同一株系内各植株之间形状较为一致。有的植株上在叶片、叶柄、主枝、荚果上不同程度的表现诸葛菜紫红色性状,部分植株表现出基部分枝的特性。各株系有不同的染色体数(2n=36~40),以2n=38的居多,不含有整条的诸葛菜染色体。选取28个F_(11)株系用随机选择的17对引物进行AFLP指纹分析,从中扩得诸葛菜特异带、母本“矮脚黄”缺失带和新增带三类多态性带。最后对甘蓝型油菜与新疆野生油菜属间杂种的形成,不同来源亲本染色体组相互作用,远缘杂种中的遗传渗入及序列消除等现象进行了讨论。

徐传远[3]2007年在《油菜与诸葛菜远缘杂交后代的选育及遗传分析》文中研究说明对甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38)、白菜型油菜(Brassica rapa,AA,2n=20)和芥菜型油菜(Brassica juncea,AABB,2n=36)与诸葛菜(Orychophragmus violaceus,OO,2n=24)属间杂交的三类后代材料进行连续自交和选择、分子和细胞学分析,获得如下结果:1.在甘蓝型油菜×诸葛菜的低世代材料中,各植株多为混倍体,即在单株中各个细胞可能具有不同的染色体数。随着世代增加,各植株趋于稳定。高世代材料(其F_(12)群体)植株体细胞染色体数多为38,与母本甘蓝型油菜“Oro”体细胞染色体数相同,同时筛选到一部分染色体数为37(5株)、39(20株)及40(4株)的植株。2.白菜型油菜×诸葛菜的低世代材料分离严重,各植株同样为混倍体,随着世代增加,渐渐趋于稳定。高世代材料(其F_(10)群体)植株染色体数多为38,同时也发现染色体数为36(1株)、37(8株)、39(15株)和40(4株)的植株。这些植株的体细胞染色体数不同于其母本白菜型油菜“矮脚黄”(2n=20)和其父本诸葛菜(2n=24)。应该是远缘杂交后基因组重组而形成的新的植物类型。3.芥菜型油菜×诸葛菜的后代在低世代材料中存在其最高染色体数=36和>36两大类植株,但随着世代增加,高世代材料(其F_9群体)皆为体细胞染色体数为36的植株,与其母本芥菜型油菜“GJ19”相同。4.在芥菜型油菜×诸葛菜的低世代材料部分植株基因组中,经基因组原位杂交(GISH)分析发现有完整的诸葛菜染色体代换或附加。而在这三类后代的高世代材料基因组中未发现有完整的诸葛菜染色体,只在部分植株基因组中发现有染色体臂或片段的易位。5.扩增片段长度多态性(AFLP)分析表明,在甘蓝型油菜×诸葛菜和芥菜型油菜×诸葛菜的高世代材料中只有极少量的诸葛菜特异片段,总体带型与其母本相似。而在部分白菜型油菜×诸葛菜的后代材料基因组中含有较多量的诸葛菜特异片段,其中一株的诸葛菜特异带型数量占其总带型的28.4%。6.在这三类后代材料中均可发现诸葛菜的部分表型性状,如紫秆、基部分枝和叶缘锯齿状等。其中芥菜型油菜×诸葛菜后代表型与其芥菜型亲本最为相似,甘蓝型油菜×诸葛菜后代与母本相比具有显著变异,而白菜型油菜×诸葛菜的后代材料的变异则最为丰富。而且,在白菜型油菜×诸葛菜的高世代材料中出现了经济性状较突出的株系。7.脂肪酸组成分析表明,这三类后代材料种子油分的脂肪酸构成发生了很大变化。在甘蓝型油菜×诸葛菜组合中,甘蓝型亲本“Oro”为低芥酸(3.96%)品种,但在杂交后代材料中出现了很多高芥酸植株,其中一株的芥酸含量达到52.68%。在白菜型油菜×诸葛菜组合中,白菜型油菜亲本“矮脚黄”为高芥酸(50.82%)品种,但在杂交后代材料中出现了很多低芥酸植株,有一株的芥酸含量仅为0.06%。在芥菜型油菜×诸葛菜组合中,芥菜型亲本“G19”芥酸含量为43.43%,杂交后代材料中一植株的芥酸含量却降至29.72%。这些后代材料中芥酸含量的降低可能是诸葛菜的低芥酸基因渗入的结果。

祁玉洁[4]2011年在《甘蓝型油菜多体附加系“Nj08-063”的农艺性状、细胞学与分子学鉴定研究》文中研究说明植物远缘杂交是作物遗传改良的重要途径。埃塞俄比亚芥具有黄种皮、抗裂角、抗干旱等优异性状,通过远缘杂交将埃芥的优异农艺性状基因导入到甘蓝型油菜中,选育出黄种皮、抗逆性强的甘蓝型油菜品种是油菜育种研究的热点课题。本研究在已获得的甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥远缘杂种衍生后代多体附加系材料“Nj08-063”的基础上,通过细胞学方法、GISH技术和Southern blot等技术,对其进行细胞遗传和分子遗传学的研究,探究其基因组结构、组成及其与农艺、品质性状的关系,并筛选鉴定甘蓝型油菜附加系材料,为油菜重要农艺性状的基因定位、性状转移和种质创新提供基础材料。主要研究结果如下:1.植株形态观察和农艺性状考察:连续两个世代对Nj08-063植株的形态观察结果,群体单株间植株形态变异较大, Nj08-063群体中72.73%的植株矮化、分枝数差异大、某些植株花粉生活力差(最低39.92%-53.82%)、自交结实率低。群体单株种子间种皮颜色分离明显,有褐色、黄褐色、黄色种子;芥酸含量变异较大(0.47%-40.16%)。2.细胞学观察结果:Nj08-063植株和Nj08-063种子根尖细胞染色体数分别在2n=34-44和2n=34-41均有分布;根尖细胞染色体平均数为2n=37.66±2.56和37.68±±2.36。减数分裂中期Ⅰ(MI)染色体基本构型为(0-4)Ⅰ+(16-23)Ⅱ+(0-2)Ⅲ和(0-8)Ⅰ+(14-24)Ⅱ+(0-4)Ⅲ+(0-1)Ⅳ;此外,还观察到大量单价染色体(21.83%)、染色体桥(1.45%)、染色体落后(4.84%)、染色体分裂周期不同步(0.39%)及不均等分离(44.04%)等现象。表明Nj08-063是甘蓝型油菜多体附加系,在甘蓝型油菜基础染色体上附加了多条额外染色体。3. GISH、PCR和Southern blot分析:利用GISH、PCR和Southern blot技术对Nj08-063群体中形态特异、染色体数目异常(2n>38)的植株进行染色体组成分析。基因组原位杂交结果表明,在”Nj08-063”衍生后代群体植株染色体上未检测到明显的B组染色体杂交信号;采用Southern blot分析结果表明,杂交信号仅出现在含有芸薹属B组染色体的黑芥和埃塞俄比亚芥上,而在甘蓝型油菜和”Nj08-063”衍生后代群体中并未无杂交信号,表明”Nj08-063"植株中不含有B组染色体着丝粒区域特异性的重复序列。4.上述结果表明,虽然Nj08-063植株性状、种皮颜色和品质性状中携带’'Dodolla"的性状,并在基础染色体上附加了多条染色体,但原位杂交和分子生物学检测结果均表明”Nj08-063”附加染色体中可能不含有整条B组染色体。其附加的染色体可能源自基础染色体的复制,所获得的非整倍体材料可能是种内非整倍体。该结论有待进一步研究证明。

涂玉琴[5]2009年在《药用植物菘蓝与芸薹族栽培种的族间杂种合成及遗传分析》文中进行了进一步梳理远缘杂交是进行作物遗传改良的重要途径。作物的近缘野生种中包含有大量的有利性状如对各种生物和非生物的抗耐性。通过远缘杂交(包括有性杂交和体细胞杂交)将这些野生种的有利基因转移到作物中,不仅创造新的物种和改良作物的特性,而且拓宽了栽培作物的遗传基础,增加其在育种程序中的遗传多样性。菘蓝(Isatis indigotica Fort.,2n=14,Ⅱ)属于十字花科菘蓝族二年生草本植物,它不仅是一种染料作物,具有较大的靛蓝生产能力,更重要的也是中国传统的中药材,含有很多药用化学成分,能够治愈由多种病毒和细菌引起的疾病,并增强人体的抵抗力。此外,菘蓝还具有抗烟草花叶病毒和菌核病的特性,因此,这些有利性状对于改良栽培作物的品质有着非常重要的意义。在本研究中,已通过有性杂交成功的合成了白菜、甘蓝型油菜与菘蓝的部分有性杂种,也通过体细胞杂交成功的合成了白菜、萝卜、芥蓝与菘蓝的体细胞杂种和愈伤,并对它们进行了形态学、细胞学和基因组组成的分析,其主要结果如下。1白菜、甘蓝型油菜与菘蓝的有性杂交在白菜×菘蓝组合中,成功的获得了很多来源于成熟种子的杂种植株。它们表现为不同的形态学特征,但是大多数的植株都死亡,只有三棵植株生长到成熟。这3个杂种长势很弱,植株较两个亲本矮小,表现出一些菘蓝的形态学特征,且包含有菘蓝的化学成分。一株具有2n=10,是白菜的单倍体染色体数目,花粉败育。另两株杂种染色体分别为2n=20和2n=22,它们的花粉是败育的,但通过白菜的回交能产生回交后代。2n=20杂种的回交后代经几个世代的自交后在形态上表现为白菜类型,但也出现一些形态上的变异和脂肪酸含量的改变。2n=22的杂种经白菜回交后产生2n=21和2n=22的后代。GISH分析2n=22的杂种中含有两条染色体来自菘蓝的染色体,而2n=20的杂种中不含有菘蓝的染色体。但是,经AFLP分析发现两个杂种及其后代中都检测到菘蓝的特异带、两亲本的新增带和白菜的缺失带,它们的后代植株是基因组发生改变的新白菜类型。产生这些杂种和后代的机制为外源染色体的消除、附加和渗入。在甘蓝型油菜×菘蓝组合中,产生了45个成熟种子和85个未成熟胚,但产生的植株中只有5株(H1-H5)表现出菘蓝的一些特征,花粉育性低,且具有不同染色体数目。H1-H4具有相似的且变化的染色体数目(2n=25-30),H5杂种具有2n=19,为甘蓝型油菜单倍体的染色体数目。GISH分析发现H1和H5杂种中一条染色体和一个或两个染色体的末端片段被菘蓝的探针所标记。通过将H1与甘蓝型油菜回交后自交多代,或将H5自交多代后形成了在表型和基因组上都发生改变的新甘蓝型油菜类型。H1杂种通过与菘蓝连续回交两次后得到2n=20的白菜型油菜类型的后代,这表明在与菘蓝的远缘杂交中随着外源染色体的消除,甘蓝型油菜中的C基因组被消除而A基因组则被保留。本文还对这些部分杂种形成的原因和芸苔属多倍体中各基因组染色体的稳定性进行了讨论。2白菜、萝卜和芥蓝与菘蓝的体细胞杂交在白菜+菘蓝组合中,通过叶肉原生质体的对称融合获得了5株在田间成活并开花的杂种。在整体上它们的形态表现出中间型,但在花粉育性和一些表型上也出现一些差异,其中有两个杂种是部分可育的。经细胞学和GISH检测发现这些杂种都含有2n=48(AAIIII),花粉母细胞在减数分裂终变期形成24个二价体,后期Ⅰ主要表现24∶24均等分离,但在第二次减数分裂过程中出现了落后染色体和很多微核等异常的染色体行为。经AFLP分析表明这些杂种的DNA带型都是两个亲本之和并附加一些改变。一些杂种可用于白菜和菘蓝的遗传改良。在萝卜+菘蓝组合中,通过叶肉原生质体对称融合获得了一棵在田间成活并开花的杂种。杂种的形态表现为中间型,花粉完全败育,GISH分析表明具有预期的染色体数目2n=32(RRII),减数分裂终变期形成16个二价体,后期Ⅰ呈16∶16分离,而在减数分裂第二次分裂中出现明显的染色体紊乱现象。在芥蓝+菘蓝组合中,利用聚乙烯乙二醇(PEG)和二甲基亚砜(DMSO)共同诱导融合的方法,成功获得芥蓝与菘蓝原生质体融合的再生愈伤。随机挑取5个再生愈伤,利用9对随机引物对其进行SRAP分析,表明再生愈伤的DNA组成几乎是双亲之和,但是也有少量新增带和缺失带出现。类平均法(UPGMA)聚类分析表明,5个杂种愈伤明显聚在一起,其遗传组成十分相似,与菘蓝的遗传关系更近,与芥蓝的遗传关系更远。

王爱云[6]2006年在《芸薹属与诸葛菜属间远缘杂交及种质创新的研究》文中研究表明诸葛菜(Orychophragmus violaceus L.)是十字花科诸葛菜属的一个种,主要作为观赏植物栽培。由于它具有许多优良的农艺性状,因此,引起了越来越多的油菜育种工作者的关注。本文对芸薹属与诸葛菜属间杂交亲和性、花粉与柱头的相互作用、属间杂交子房的培养以及杂种的形态学、细胞学及分子鉴定等方面进行了研究,试验结果如下:(1)采用诸葛菜与芸薹属植物进行杂交,共授粉15117朵花,培养6034个子房,获得231个角果,238粒杂交种子,12株真杂种植株。(2)对芸薹属与诸葛菜属间杂交亲和性研究表明,芸薹属与诸葛菜属间杂交存在高度的不亲和,很难获得杂种。F_1种子的产生不仅与亲本的基因型有关,而且与杂交的组配方式有关。以芸薹属做母本的杂交亲和性高于以诸葛菜做母本的组合的杂交亲和性。授粉子房离体培养能够提高属间杂交种产生的频率。(3)用苯胺蓝染色法,在荧光显微镜下观察了诸葛菜的花粉在甘蓝型油菜、白菜型油菜和芥菜型油菜的柱头上的粘合、萌发及花粉管在柱头和花柱中的生长、伸长情况。结果表明,芸薹属与诸葛菜属间杂交存在花粉和柱头不亲和及“拒绝”反应,诸葛菜花粉很难在三种类型油菜的柱头上粘合和萌发,同时在花粉粘合的部位及其附近柱头乳突细胞内产生大量胼胝质;萌发的少量花粉粒,其花粉管生长迟缓,且发生严重扭曲、肿胀等畸形现象,从而导致其进入柱头也比较困难;少数花粉管能穿过柱头进入花柱。诸葛菜花粉与三种类型的油菜柱头的相互作用不同,即亲和性不同。芥菜型油菜(四川黄籽)与诸葛菜的亲和性比甘蓝型油菜(湘油15)与诸葛菜、白菜型油菜(澧临白菜)与诸葛菜的亲和性都高。表明芸薹属植物与诸葛菜杂交,存在严重的受精前障碍。(4)以三种类型油菜和诸葛菜为材料,对芸薹属与诸葛菜属间杂交子房进行胚挽救研究,结果表明,蕾期授粉后第7天取杂交子房进行离体培养效果较好;不同的杂交组合其子房培养效果不同,以红叶芥×诸葛菜的结籽率最高,达12.20%;同一杂交组合,正、反交子房培养效果存在显著差异,选择杂交亲和性强的种及品种为杂交母本,可以提高子房培养的效果;以MS为基本培养基附加一定量的激素比以B_5为基本培养基附加一定量的激素效果好,以MS培养基(添加2.0mgL~(-1)6-BA、0.2 mgL~(-1)NAA、500 mgL~(-1)水解酪蛋白和0.5%活性炭)培养子房效果最好;赤霉素、甘氨酸及氯化钠溶液处理母本柱头效果不明显。(5)对所获得的杂种植株形态学鉴定表明,大部分为偏母植株,少数为双亲的中间型,具有父本的一些形态特征,如:叶表面有毛,叶缘有锯齿和叶柄呈现紫色等,个别植株出现了双亲所不具备的新性状。由742×诸葛菜获得的F_1植株的花色为乳白色,明显不同于母本的黄色;由尤嫩斯×诸葛菜获得的F_1植株叶形变化大,不同于父母本的叶形。(6)对杂种植株花粉育性鉴定表明,不同组合花粉育性不同;所有杂种植株花粉的可育性在0—21%之间,其中来自于组合742×诸葛菜和尤嫩斯×诸葛菜的2株F_1植株表现出完全雄性不育。(7)从55对SSR引物中筛选出4对引物,用于F_1代杂种的鉴定。对所获得的192株F_1植株进行SSR分子鉴定显示有12株F_1代植株表现为既有母本的特征带,也有父本的特征带;或者失去了母本的一条特征带,表明这12株F_1代植株为属间杂种。SSR分子标记为杂种的早期鉴定提供了操作简单、成本低和实用性较强的分子鉴定方法。(8)属间杂种在形态和分子水平上的变异预示通过芸薹属与诸葛菜属间杂交可有效地创造新的种质。

马霓[7]2006年在《高油酸的甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂交新材料的细胞学和遗传学研究》文中研究指明植物种、属间的远缘杂交是作物遗传改良的重要途径。芸薹属作物具有非常丰富的近缘种种质资源,可提供许多有用的细胞核和细胞质基因。我国现在大面积栽培的甘蓝型油菜(Brassic napus L,2n=38,AACC)于二十世纪30与40年代从国外引进,遗传变异较为匮乏,故通过多种途径创造新的种质资源对其遗传改良具有重要意义。油菜品种实现“双低”化(低芥酸,低硫甙)以后,进一步提高种子油中的油酸含量并降低亚麻酸和饱和脂肪酸含量成为油菜品质改良的新目标。我国特有的观赏植物诸葛菜(Orychophragmus violaceus(L.)O.E.Schulz, 2n=24)具有高亚油酸、低亚麻酸和低芥酸的优良品质性状,故前人进行了甘蓝型油菜品种奥罗和诸葛菜的属间杂交,并对后代进行了系统的遗传研究和选育。本研究通过对该杂种的第5代(F_5)群体中发现的淡黄花杂种植株进行连续的自交选育、细胞学观察和脂肪酸组成分析,获得了油酸和亚油酸含量提高、硫甙含量降低的甘蓝型油菜新材料(F_(12)株系),并利用基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)及扩增片断长度多态性(Amplified fragment length polymorphism,AFLP)等方法,分析了它们的遗传组成及油酸的遗传方式,主要结果如下:1.新材料的形态及农艺性状。获得的表型一致的各个F_(12)株系来自两株F_6植株(F_6-8,F_6-9),形态上与母本甘蓝型油菜品种奥罗相似,多数株系的叶片、叶柄、茎杆、角果都不同程度地表现出诸葛菜的紫色性状、分枝部位降低,具有黄花、淡黄花和白花,且花瓣明显比奥罗的大,以白色花瓣最大,但稍小于诸葛菜的紫色花瓣。观察的60个株系的花粉育性和结实均基本正常。5个不同花色的F_(12)株系的有效分枝数、主花序角果数、每角果种子粒数、千粒重和单株产量均高于奥罗。2.脂肪酸组成及硫甙含量。对来自F_6-8和F_6-9的高油酸(≥70%,比母本奥罗高10%左右)的后代(F_9-F_(12))进行连续的自交选育,获得油酸含量稳定在70%以上的F_(12)株系;从F_6-9的后代中获得亚油酸含量达28%的株系,该性状遗传稳定,油酸和亚油酸含量总和高于80%,最高达87%,且芥酸含量小于1%。分析的近2000株F_(11)和F_(12)植株的种子硫甙含量表现出大幅变异(3.95-139.58μmol/g,奥罗为64.93μmol/g),238株(13.05%)的硫甙含量低于30μmol/g,选育出一些甘蓝型油菜的双低株系。3.染色体及基因组组成。高油酸的F_(11)和F_(12)株系的绝大多数子房和根尖细胞(>98%)的染色体数为38,在部分植株中有2n=37,39的细胞,所有植株产生的花粉母细胞(PMCs)在减数分裂的终变期均表现为正常的染色体配对(19个二价体)、后期Ⅰ的正常分离(19∶19)。在极个别的株系中在后期Ⅰ/末期Ⅰ有1或2条染色较深的染色体被落后或进入一极,它们可能来自诸葛菜。基因组原位杂交分析在子房和根尖细胞、PMCs中均未检测到完整的诸葛菜染色体,不同大小和强度的诸葛菜DNA探针信号主要位于部分体细胞染色体和减数分裂二价体或后期Ⅰ染色体的末端及着丝粒部位。在一些末期Ⅰ/中期ⅡPMCs中,大块的标记染色质在空间上与未标记的染色质分开,故可能渗入的诸葛菜片断较小,不能用GISH在中期染色体上检测出。高油酸的51个F_(12)株系的55个单株和一个高亚油酸的F_(12)单株的AFLP分析表明,选取的10对引物均扩增出多态性带,所有植株的带谱均不相同。诸葛菜特异带、奥罗缺失带及新增带的数目及百分比分别为85(15.98%)、59(11.09%)和53(9.96%)。由于GISH信号的数目、大小和强度在每株各细胞间的染色体上均有变异,很难将GISH信号与各株系的诸葛菜AFLP特异带的数目多少相对应。高亚油酸株系的PMCs中有一条可能来自诸葛菜的深染染色体,其诸葛菜特异带(13条)比观测的20个高油酸株系中的17个均高。伴随着诸葛菜片断的渗入而发生的甘蓝型油菜的片断缺失及新增带的出现,可能与这些株系的选育与稳定的较长过程中发生的染色体片断重组及序列消除有关。这些变化可能涉及全基因组范围,并影响表型、花色、脂肪酸和硫甙合成的许多基因。4.高油酸性状的遗传研究。以高油酸(69%)新株系‘291’、奥罗(油酸含量57%)和低油酸(25%)品种中油821为亲本,配制‘291’×中油821、奥罗×中油821和‘291’×奥罗的正反交组合,研究了亲本、F_1、F_2及BC_1各世代种子中油酸的表现和遗传,其中‘291’×中油821组合进行了重复研究,并观察了F_3种子。结果显示‘291’×中油821与奥罗×中油821组合的F_1正反交油酸含量均无明显差异,没有母本效应,F_1平均值低于中亲值,低值对高值为部分显性,F_2正反交也无明显差异,故没有细胞质效应。而‘291’×奥罗组合中F_1正反交有较明显的差异,存在部分母本效应,F_1平均值和中亲值相差不显著;正反交的F_2平均值无明显差异,说明没有细胞质效应。‘291’×中油821组合的F_2及BC_1、F_3的脂肪酸分析结果表明油酸含量的分离方式符合双因子杂种的基因模型,低油酸对高油酸为不完全显性;两年的结果一致,说明环境条件对油酸含量没有显著影响,油酸和芥酸含量的相关系数分别为r=-0.92和r=-0.93。奥罗×中油821组合中油酸含量的分离方式符合单因子杂种模型,低油酸对高油酸仍为不完全显性,高油酸由一对隐性主效基因控制,油酸和芥酸间的相关系数r=-0.91。‘291’×奥罗组合的F_2分离群体中油酸含量呈连续分布,表现为高油酸的种子粒数所占比例高于25%,F_1和‘291’回交的群体中高油酸的粒数所占比例高于50%,该组合中的油酸含量由单基因控制。据此推测‘291’、奥罗和中油821中控制油酸的基因型为o_lo_lo_2o_2、o_lo_lO_2O_2和O_lO_lO_2O_2,新品系‘291’比奥罗增加的油酸含量(约10%)由隐性新基因o_2所决定。

李再云[8]1992年在《甘蓝型油菜与诸葛菜的远缘杂交研究和诸葛菜的应用研究》文中研究表明对甘蓝型油菜(Brassica napus)与诸葛菜(Orychophragmus violaceus)的属间杂交进行了系统研究。在首次合成的甘蓝型油菜与诸葛菜的属间杂种中。观察到染色体组分开现象。即在杂种细胞有丝分裂过程中,来自两个种的染色体组完全分开并形成两类单倍体细胞。两类单倍体细胞的染色体数均能自然加倍。故在杂种内存在多种染色体数的细胞:即38、31、24、19和12条,其中染色体数为24和12的细胞为具甘蓝型油菜细胞质与诸葛菜细胞核的核质杂种细胞。从而该杂种实际上变成了两个亲本种的异源混倍体。该杂种能同时产生两个种的有活力配子。自交产生甘蓝型油菜及属间杂种(缺少核质杂种类型)。自交后代中的杂种自交又产生甘蓝型油菜及属间杂种,故染色体组分开与孟德尔的分离定律相似。 在甘蓝型油菜与诸葛菜杂种植株的生长发育过程中及杂种苗的组织培养快速繁殖中,均发现细胞消除现象。即具诸葛菜染色体的核质杂种细胞逐渐被消除,产生的性细胞数目减少,从而造成两个种的染色体组在后代的差异传递率。 在甘蓝型油菜与诸葛菜的加倍杂种内共存在八种体细胞:单倍、二倍和四倍的甘蓝型油菜细胞及核质杂种细胞,杂种细胞及加倍杂种细胞,该加倍杂种能产生五种花粉母细胞,分别具有38、31、24、19和12个二价体,自交后代可能出现12种不同的类型。杂种细胞染色体加倍后,两个种的染色体组不分开,从而可获得稳定的甘蓝型油菜与请葛菜双二倍体。 作者提出了染色体行为上的差别、染色体识别及遗传控制等染色体组分开机制。还讨论了甘蓝型油菜与诸葛菜间杂种的遗传育种应用前景。 在试验中成功地合成了甘蓝型油菜与诸葛菜的属间杂种,对该杂种进行了详细的细胞学观察,发现染色体组分开的新遗传现象,并研究了不同世代杂种群体的遗传变异及两个种染色体组的传递。现将主要结果报道如下。 Ⅱ 材料和方法 一、材料 以甘蓝型油菜品种奥罗(Oro)(2n=38,染色体组为AACC)为母本,诸葛菜(2n=24,染色体组为OO)为父本,用人工方法去雄和授粉。 二、杂种的种胚培养和快速繁殖 获得的杂交种子均为瘦小种子,为确保其萌发成苗,故采用种胚培养方法。将种子用水

乔海云[9]2009年在《大白菜与诸葛菜属间杂交及杂种的细胞遗传学分析》文中进行了进一步梳理远缘杂交在一定程度上打破了物种间的界限,人为的促进不同物种的基因渐渗和交流,是将有利性状转入目标材料从而获得新物种的有效途径,是引进外源基因、创造变异较多的方法之一。通过这种育种手段,已将一大批优异或特异性基因从野生种或近缘属、种转入芸薹属栽培种。诸葛菜(Orychophragmus violaceus(L.)O.E.Schulz,OO,2n=24)是十字花科诸葛菜属的一个种,主要作为观赏植物栽培,它具有许多优良的农艺性状,耐寒、耐阴、蛋白质含量高、种子油份好,具有高含量的不饱和脂肪酸和低含量的芥酸。目前有关研究多侧重于利用诸葛菜来改良芸薹属植物中油菜的油份品质,对诸葛菜其他优良性状的研究较少。本实验室研究表明,诸葛菜高抗霜霉病。霜霉病是大白菜三大病害之一,严重影响着大白菜的产量,是大白菜育种中亟待解决的问题,而目前现有的大白菜种质资源在很多方面难以满足多方向育种的需要,因此,为改良大白菜的遗传背景,获得大白菜新的抗病种质资源,本研究进行了大白菜与诸葛菜的属间杂交,并对创建的大白菜与诸葛菜属间杂种F_1进行植物学性状调查、普通细胞学及基因组原位杂交分析,初步探讨大白菜与诸葛菜杂交的亲和性。主要结果如下:1.大白菜与诸葛菜常规有性杂交,正反交均没有获得种子,采用人工去雄重复授粉和胚挽救技术,获得了7个组合共计31株F_1,杂种获得率提高到了51.6%。胚挽救过程中,不同发育时期的胚珠培养成活胚珠数有明显的差别,授粉后10d是胚珠培养的最佳时期。大白菜与诸葛菜正反交亲和性不同,大白菜为母本的亲和性较高。在大白菜为母本的正交组合中,不同的杂交组合获得杂种的概率不同,杂种获得率与母本基因型有关。2.通过形态学观察、育性调查、细胞学鉴定确定31株F_1杂种植株中15株具有12条诸葛菜染色体,1株具有13条诸葛菜染色体,均为真杂种。形态学观察表明,16株杂种F_1的植物学性状介于双亲之间,花粉败育。细胞学鉴定及GISH分析发现,15株杂种植株体细胞具有22条染色体,其中12条为诸葛菜染色体;1株杂种403×565例外,体细胞具有23条染色体,其中13条为诸葛菜染色体。3.通过普通细胞学方法和GISH技术研究发现,大白菜与诸葛菜杂种F_1减数分裂染色体不能正常配对造成F_1不育。杂交种减数分裂为同时型胞质分裂,且在减数分裂后期观察到异常的染色体行为,杂种花粉母细胞染色体在后期Ⅰ和后期Ⅱ不均等分离,存在落后染色体和多极分离现象。减数分裂中期Ⅰ染色体配对以单价体为主,染色体的平均配对构型为11.82Ⅰ+4.61Ⅱ+0.19Ⅲ+0.08Ⅳ。GISH分析发现染色体部分同源配对主要发生在大白菜染色体和诸葛菜染色体之间。

刘旻[10]2005年在《白菜和白菜型油菜与诸葛菜杂种及后代的遗传研究》文中研究说明远缘杂交是植物遗传学基础研究和育种中广泛应用的技术之一。至今已在远缘杂种中报道了染色体加倍、不减数配子形成、染色体消除和亲本染色体组分开等特异染色体行为。本研究通过基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization, GISH)和基于AFLP(Amplified fragment Iength polymorphism)的多态性分析,研究芸苔属二倍体种白菜(Brassica rapa ssp. chinesis L., 2n=20, AA)/白菜型油菜(B. rapa L., 2n=20, AA)与诸葛菜(Orychophragmus violaceus(L.)O. E. Schulz, 2n=24, OO)属间杂种的染色体和基因组组成,为亲本种染色体组分开的遗传现象提供分子细胞遗传学和分子生物学证据。主要结果如下: 1、杂种植株的获得。以白菜品种矮脚黄和9个白菜型油菜地方品种为母本分别与诸葛菜杂交,一部分杂种幼胚进行胚挽救,另一部分直接收种子。共获得72株F1植株,其中用胚挽救方法获得33株矮脚黄与诸葛菜F1植株和8株白菜型油菜与诸葛菜F1植株,直接收种子获得5株矮脚黄与诸葛菜F1植株和26株白菜型油菜各品种与诸葛菜F1植株。 2、F1植株的形态学与解剖学。所有F1植株在形态上与母本很相似,其中有3株表现出诸葛菜的基部分枝和紫红茎杆性状,4株出现多花瓣和小花瓣等花瓣变异,8株上出现从子房或角果中长出花序等子房发育异常。 3、F1植株的普通细胞学。根据子房染色体数目和花粉母细胞(PMCs)减数分裂染色体行为将其分为五类:第一类(2n=19~43)、第二类(2n=19~22)、第三类(2n=20)、第四类(2n=18~20)和第五类(2n=19~20),除了第三类外其它植株的子房都含有不同染色体数目的细胞,但均以2n=20为主。终变期PMCs内染色体主要配对成10个二价体(Ⅱ),后期Ⅰ主要以10:10分离,而在第三类中有1株的PMCs内有10Ⅱ和一个染色体片段,在第五类中少数PMCs的染色体数大于40,并有2~7个四价体和少量八价体。在后四类植株后期Ⅰ PMCs中观察到大量的落后染色体和染色体桥。 4、GISH分析。除在7株的PMCs内检测到1~2条诸葛菜染色体、11株有1~3个易位染色体外,其余所有细胞均只含有油菜染色体。 5、AFLP指纹分析。随机选取20对AFLP引物组合对F1植株及亲本进行多态性分析,获得769条多态性带,其中诸葛菜特异带113条,新增带108,缺失带548条。

参考文献:

[1]. 甘蓝型油菜与诸葛菜杂交时花粉与柱头的识别反应[J]. 瞿波, 傅丽霞, 刘后利, 李再云. 中国油料. 1996

[2]. 甘蓝型油菜×新疆野生油菜、白菜×诸葛菜杂种及后代的遗传分析[D]. 完颜瑞红. 华中农业大学. 2007

[3]. 油菜与诸葛菜远缘杂交后代的选育及遗传分析[D]. 徐传远. 华中农业大学. 2007

[4]. 甘蓝型油菜多体附加系“Nj08-063”的农艺性状、细胞学与分子学鉴定研究[D]. 祁玉洁. 南京农业大学. 2011

[5]. 药用植物菘蓝与芸薹族栽培种的族间杂种合成及遗传分析[D]. 涂玉琴. 华中农业大学. 2009

[6]. 芸薹属与诸葛菜属间远缘杂交及种质创新的研究[D]. 王爱云. 湖南农业大学. 2006

[7]. 高油酸的甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂交新材料的细胞学和遗传学研究[D]. 马霓. 华中农业大学. 2006

[8]. 甘蓝型油菜与诸葛菜的远缘杂交研究和诸葛菜的应用研究[D]. 李再云. 四川大学. 1992

[9]. 大白菜与诸葛菜属间杂交及杂种的细胞遗传学分析[D]. 乔海云. 中国农业科学院. 2009

[10]. 白菜和白菜型油菜与诸葛菜杂种及后代的遗传研究[D]. 刘旻. 华中农业大学. 2005

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甘蓝型油菜与诸葛菜的远缘杂交研究和诸葛菜的应用研究
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