人工合成甘藍(lán)型黃籽油菜的分子標(biāo)記和利用研究.pdf

1、油菜是我國(guó)主要的油料作物，其中甘藍(lán)型油菜種植最為廣泛。甘藍(lán)型油菜的一個(gè)重要育種目標(biāo)是提高單位面積上的產(chǎn)油量，而產(chǎn)油量是由油菜籽產(chǎn)量和種籽含油量決定。目前提高產(chǎn)量潛力，增加種籽產(chǎn)量的主要方法是利用雜種優(yōu)勢(shì)，選育雜交組合，在我國(guó)，應(yīng)用最廣的雜交系統(tǒng)是波里馬不育胞質(zhì)。提高含油量育種主要從兩個(gè)方面入手：一是提高種胚含油量，一是減少種子皮殼率。在相同遺傳背景下，黃籽油菜與黑籽相比：含油量和蛋白質(zhì)含量高，種皮薄，油質(zhì)清澈透明，餅粕纖維素含量低。將黃

2、籽性狀導(dǎo)入到波里馬恢復(fù)系中，選育雜交種，將是一種提高產(chǎn)油量的理想途徑。 人工合成甘藍(lán)型黃籽品系No.2127-17，黃籽性狀穩(wěn)定，顏色純黃，本研究對(duì)其黃籽性狀的遺傳和分子標(biāo)記進(jìn)行研究，應(yīng)用MAS方法將No.2127-17的黃籽基因回交轉(zhuǎn)到波里馬恢復(fù)系恢5148-2中，培育優(yōu)良黃籽恢復(fù)系，為選育黃籽雜交種提供親本，研究結(jié)果如下： 大田甘藍(lán)型油菜小孢子培養(yǎng)的最佳取樣時(shí)間是上午7時(shí)，出胚率達(dá)4.31枚/蕾。接種最佳花期是單株第

3、一朵花開(kāi)后6-20天的兩周時(shí)間，接種出胚率為4.08枚/蕾-4.34枚/蕾。50mg/L秋水仙堿處理游離小孢子48小時(shí)的加倍方法能夠獲得76.47％最高加倍效率。 對(duì)恢5148-2和99育42與No.2127-17的兩個(gè)黑黃籽雜交組合的正反交當(dāng)代(F0)，正反交F1、F2，兩個(gè)回交B1C1F1，B2C1F1等世代和由兩個(gè)組合衍生的DH群體遺傳分析表明，No.2127-17的種皮顏色受母體植株基因型控制，黃籽對(duì)黑籽為部分顯性，一對(duì)

4、基因控制。 集團(tuán)分析法(BSA)與RPAD和AFLP技術(shù)相結(jié)合可快速篩選到與黃籽基因連鎖的分子標(biāo)記。在810條RAPD引物中有240(29.6％)條表現(xiàn)出多態(tài)性，240條RAPD引物和512對(duì)AFLP引物組合在雙親及基因池間進(jìn)行篩選表明，4個(gè)RAPD和16個(gè)AFLP組合在兩個(gè)基因池間表現(xiàn)出多態(tài)性。進(jìn)一步分析表明，2個(gè)RAPD和8個(gè)AFLP標(biāo)記與黃籽基因緊密連鎖，在構(gòu)成基因池的20個(gè)DH系上重組值小于15％。10個(gè)標(biāo)記在127個(gè)D

5、H系的群體(Hui5148-2×No.2127-17)上連鎖分析表明，10個(gè)標(biāo)記在同一連鎖群上(53.8cM)，其中2個(gè)RAPD和5個(gè)AFLP與黃籽基因呈相引連鎖，另外3個(gè)AFLP標(biāo)記與其呈相斥連鎖，黃籽基因兩側(cè)最近的標(biāo)記分別為EA02MG08(2.4cM)和S1130(3.9cM)。 由于RAPD標(biāo)記不穩(wěn)定，AFLP標(biāo)記技術(shù)復(fù)雜，對(duì)2個(gè)RAPD標(biāo)記、2個(gè)與黃籽基因距離最近且相引連鎖和2個(gè)相斥連鎖且分子量最大的AFLP標(biāo)記進(jìn)行回

6、收、克隆、測(cè)序，設(shè)計(jì)20bp-25bp特異引物，進(jìn)行SCAR標(biāo)記轉(zhuǎn)化。結(jié)果表明僅有S1130能轉(zhuǎn)化成顯性SCAR標(biāo)記(SCS1130)。其余5個(gè)特異引物的PCR產(chǎn)物進(jìn)行4堿基限制性內(nèi)切酶酶切，酶切結(jié)果顯示，EA05MC12/Bsh1236I能揭示多態(tài)性，發(fā)展成共顯性CAPS標(biāo)記(SCA1)。兩個(gè)標(biāo)記的遺傳距離分別為3.2cM和3.8cM。在一個(gè)回交群體中，對(duì)這兩個(gè)標(biāo)記評(píng)價(jià)表明，它們更加穩(wěn)定、快捷，適合于大規(guī)模黃籽基因跟蹤，進(jìn)行分子標(biāo)記輔

7、助選擇。MAS與傳統(tǒng)表型選擇和品質(zhì)分析相結(jié)合，應(yīng)用雜交—回交—自交的方法，將No.2127-17的黃籽基因?qū)氲交?148-2中。根據(jù)自交和雜交當(dāng)代種子的品質(zhì)分析結(jié)果，結(jié)合各個(gè)組合的田間表現(xiàn)，選擇一個(gè)組合進(jìn)行MAS分析。BC1F1中以黃籽基因特異RAPD標(biāo)記S1129和S1130，BC2F1中以SCAR標(biāo)記SCS1130，S1130和S1129對(duì)每一單株進(jìn)行選擇，結(jié)合田間考察，淘汰大約一半非目標(biāo)單株。每代對(duì)中選陽(yáng)性單株采用兩步法進(jìn)行背景