新疆野生油菜的利用研究

论文题目: 新疆野生油菜的利用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物遗传育种

作者: 郑卓

导师: 李栒,官春云

关键词: 新疆野生油菜,甘蓝型油菜,远缘杂交,显性核不育,生态型雄性不育

文献来源: 湖南农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 新疆野生油菜具有许多优良性状,且在进化地位上属较原始类型。能否利用新疆野生油菜一直受到油菜育种工作者的关注。本文对新疆野生油菜和甘蓝型油菜属间杂交的亲和性、远缘杂种F1的鉴定、杂种F2的分离以及杂种后代选育出的两个不育株等进行了初步研究,试验结果如下: 1.采用蕾期授粉、混合花粉授粉、残桩法、延时授粉可以有效克服新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂交不亲和性。在蕾期授粉中,以新疆野生油菜为母本的杂交亲和性高于其反交的杂交亲和性;亲本基因型对杂交亲和性有重要影响,采用混合花粉授粉法可以在一定程度上消除其对杂交亲和性的影响;亲本基因型不同还表现出不同的生殖隔离,湘油15主要表现为受精前障碍,而Parol表现为受精后杂种胚败育。 2.远缘杂种F1育性不高,自交、回交均难以结实,是远缘杂种鉴定的主要依据。其它性状如叶片刺毛、叶腋紫斑、叶片和茎杆上的蜡粉、花朵大小等均介于双亲之间,利用这些性状也可对杂种的真实性进行鉴定。不同组合间,F1花粉可染率、结角率有差异,但每角粒数差异不大,均为1粒左右。筛选结角率高的组合可以获得较多杂种后代。 3.从200条随机引物中筛选出的11条随机引物,对新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂种进行了鉴定,结果表明这些杂种均为真杂种,说明采用蕾期授粉的方法可以克服新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂交的不亲和性。 4.对远缘杂种F1花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程观察表明,减数分裂中期Ⅰ形成1个三价体,1个或5个环状染色体,其余均为单价体;减数分裂后期Ⅰ出现落后染色体和染色体桥;减数分裂后期Ⅱ染色体分布到细胞两极不均衡;四分体及小孢子发育也不正常,最终形成大量败育花粉。在减数分裂过程中,染色体分配不均衡是引起杂种高度不育的内在原因。 5.利用0.1%秋水仙碱在苗期处理F1,可以使少量杂种单株的育性得到部分恢复,自交、回交均能结实,尤以自由授粉条件下结籽率最高。 6.自由授粉来源的F2群体,育性很低,可育株少,半不育株多,有一定数量的不育株,大部分单株的性状介于双亲之间,F2花粉可染率与结角率和每角粒数

论文目录:

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英文摘要

第一章文献综述

1.新疆野生油菜研究进展

1.1 新疆野生油菜地理分布

1.2 新疆野生油菜生育特性与形态特征

1.3 新疆野生油菜品质性状

1.4 新疆野生油菜抗性

1.5 野生油菜的自交亲和性和杂交亲和性

1.6 新疆野生油菜细胞遗传学研究

1.7 新疆野生油菜遗传多样性研究

1.8 新疆野生油菜亲缘关系的研究

1.8.1 新疆野生油菜与野芥的亲缘关系

1.8.2 新疆野生油菜与黑芥的亲缘关系

1.8.3 新疆野生油菜与芥菜型油菜的亲缘关系

1.9 讨论

1.9.1 新疆野生油菜与黑芥的亲缘关系

1.9.2 芥菜型油菜起源进化途径

1.9.3 新疆野生油菜的利用

2 油菜远缘杂交研究进展

2.1 油菜远缘杂交的意义

2.2 油菜远缘杂交的成就

2.2.1 抗性育种

2.2.2 品质育种

2.2.3 细胞质育种

2.2.4 其它性状育种

2.2.5 基因染色体定位

2.2.6 诱导单倍体

2.2.7 合成新物种

2.2.8 远缘杂种F_1营养优势利用

2.3 油菜远缘杂交障碍

2.3.1 花期不遇

2.3.2 远缘杂交不亲和

2.3.3 杂种胚败育

2.3.4 远缘杂种高度不育

2.3.5 杂种后代疯狂分离和遗传性状不稳定

2.4 远缘杂交障碍克服方法

2.4.1 花期不遇克服方法

2.4.2 远缘杂交不亲和克服方法

2.4.2.1 选择适当亲本并注意正反交

2.4.2.2 改变杂交亲本染色体倍数

2.4.2.3 蕾期授粉

2.4.2.4 改变亲本生长条件

2.4.2.5 改变授粉方法

2.4.2.6 用生理活性物质处理雌蕊

2.4.2.7 试管授粉和生殖细胞工程

2.4.2.8 遗传转化和体细胞杂交

2.4.2.9 无性杂交

2.4.3 杂种胚败育克服方法

2.4.4 远缘杂种不育克服方法

2.4.4.1 花药或小孢子培养

2.4.4.2 回交

2.4.4.3 诱导二倍体

2.4.5 远缘杂种后代疯狂分离和性状遗传不稳定克服方法

2.5 远缘杂种鉴定

2.5.1 植物形态学鉴定

2.5.2 细胞学鉴定

2.5.3 同工酶鉴定

2.5.4 分子鉴定

2.6 问题与展望

3 甘蓝型油菜雄性不育研究概况

3.1 甘蓝型油菜细胞质雄性不育

3.1.1 甘蓝型油菜细胞质雄性不育分类研究

3.1.1.1 来源于种内杂交的不育胞质

3.1.1.1.1 napCMS

3.1.1.1.2 PolCMS

3.1.1.2 来源于种间杂的不育胞质

3.1.1.2.1 Anand不育胞质

3.1.1.2.2 黑芥(Brassica nigra)不育胞质

3.1.1.2.3 NCa不育胞质

3.1.1.3 来源于属间杂交的不育胞质

3.1.1.3.1 墙生二行芥(Diplotaxis muralis)不育胞质

3.1.1.3.2 新疆野生油菜(Sinapis arvensis)不育胞质

3.1.1.3.3 萝卜(Raphanus sativus)不育胞质

3.1.2 甘蓝型油菜细胞质雄性不育存在的问题

3.1.3 解决甘蓝型油菜细胞质雄性不育系微粉问题的方法

3.1.3.1 改进制种技术

3.1.3.2 筛选保持系

3.1.3.3 双保持系法

3.1.3.4 利用苗期标记性状

3.1.3.5 采用化学物质处理

3.1.3.6 与其它雄性不育类型结合起来

3.1.3.7 选育新型细胞质雄性不育系

3.2 甘蓝型油菜细胞核雄性不育

3.2.1 甘蓝型油菜细胞核雄性不育的分类

3.2.1.1 显性核不育

3.2.1.1.1 单基因显性核不育

3.2.1.1.2 双基因显性核不育

3.2.1.2 隐性核不育

3.2.1.2.1 单基因隐性核不育

3.2.1.2.2 基因隐性核不育

3.2.1.2.3 隐性上位互作核不育

3.2.2 甘蓝型油菜细胞核雄性不育杂种优势利用存在的缺点

3.2.3 克服方法

3.2.3.1 采用组织培养生产全不育系

3.2.3.2 利用指示性状

3.2.3.3 培育转基因工程雄性不育系

3.3 甘蓝型油菜生态型雄性不育

3.3.1 甘蓝型油菜生态型雄性不育的分类

3.3.2 甘蓝型油菜生态型雄性不育系的特点

3.3.3 问题与展望

4.RAPD分子标记技术在油菜育种中的应用

4.1 种质资源遗传多样性及其亲缘关系的研究

4.2 DNA指纹图谱与品种(杂种)鉴定

4.3 分子标记连锁图的构建与基因定位

4.4 分子标记辅助育种

4.5 问题与讨论

第二章新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂交亲和性研究

2.1 材料与方法

2.1.1 材料

2.1.2 方法

2.1.2.1 蕾期剥蕾授粉

2.1.2.2 混合花粉授粉法

2.1.2.3 残桩授粉法

2.1.2.4 延时授粉

2.1.3 计算方法

2.2 结果与分析

2.2.1 蕾期剥蕾授粉

2.2.2 混合花粉授粉法

2.2.3 残桩授粉法

2.2.4 延时授粉法

2.3 讨论

2.3.1 杂交方向对杂交亲和性的影响

2.3.2 亲本基因型对杂交亲和性的影响

2.3.3 远缘杂交不亲和性理想克服方法

第三章新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂种F_1植物形态学观察

3.1 材料和方法

3.1.1 材料

3.1.2 方法

3.1.2.1 F_1植物形态学观察

3.1.2.2 F_1生长势调查

3.1.2.3 F_1生育期调查

3.1.2.4 F_1花器形态观察

3.1.2.5 F_1花粉育性观察

3.1.2.6 F_1自交、回交结实性考察

3.1.2.7 F_1农艺性状考察

3.2 结果与分析

3.2.1 F_1植物形态学观察

3.2.2 F_1生长势调查

3.2.3 F_1生育期调查

3.2.4 F_1花器形态观察

3.2.5 F_1花粉育性观察

3.2.6 F_1自交、回交结实性考察

3.2.7 F_1农艺性状考察

3.3 讨论

3.3.1 远缘杂种鉴定的植物学性状

3.3.2 父本基因型对F_1结角率的影响

第四章新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂种分子鉴定

4.1 材料与方法

4.1.1 材料

4.1.2 方法

4.1.3 亲缘系数计算方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

第五章新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂种细胞学观察

5.1 材料与方法

5.1.1 材料

5.1.2 试验仪器与药品

5.1.3 方法

5.1.3.1 F_1减数分裂染色体行为观察

5.1.3.2 F_1小孢子发育观察

5.1.3.3 F_1花粉粒发育观察

5.1.3.4 F_1花蕾长度与发育时期关系的研究

5.2 结果与分析

5.2.1 F_1减数分裂染色体行为观察

5.2.1.1 减数分裂中期Ⅰ

5.2.1.2 减数分裂后期Ⅰ、末期Ⅰ和后期Ⅱ、末期Ⅱ

5.2.1.3 减数分裂中期Ⅱ

5.2.2 F_1小孢子发育观察

5.2.3 F_1花粉粒发育观察

5.2.4 F_1花蕾长度与发育时期

5.3 讨论

5.3.1 远缘杂种鉴定

5.3.2 远缘杂种不育

5.3.3 蕾长与发育时期

第六章秋水仙碱对新疆野油与甘蓝型油菜属间杂种育性的影响

6.1 材料与方法

6.1.1 材料来源

6.1.2 药品

6.1.3 方法

6.1.3.1 秋水仙碱处理方法

6.1.3.2 育性变化单株调查

6.1.3.3 育性变化单株育性观察

6.1.3.4 结实性调查

6.2 结果与分析

6.2.1 形态学观察

6.2.2 育性变化株数调查

6.2.3 育性变化单株花朵形态观察

6.2.4 育性变化单株花粉育性观察

6.2.5 育性变化单株结实性考察

6.3 讨论

6.3.1 远缘杂种后代繁殖方法

6.3.2 父本基因型对远缘杂种F_1育性变化及其结实性影响

第七章新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂种F_2分离研究

7.1 材料和方法

7.1.1 材料

7.1.1.1 自由授粉来源的F_2

7.1.1.2 秋水仙碱处理后自由授粉来源的F_2：

7.1.1.3 隔离条件下自由授粉来源的F_2：

7.1.2 方法

7.1.2.1 株叶型分离观察

7.1.2.2 雄蕊发育和形态观察

7.1.2.3 花粉活力测定

7.1.2.4 单株结实性观察

7.1.2.5 相关分析

7.2 结果与分析

7.2.1 F_2株叶型分离

7.2.2 F_2雄蕊发育和形态观察

7.2.3 花粉育性分离

7.2.4 单株结实性观察

7.2.5 F_2花粉育性与其结实性相关分析

7.3 讨论

7.3.1 F_2畸型株和白菜型株的产生

7.3.2 远缘杂种F_1代处理方式的选择

第八章雄性不育材料200210—1的初步研究

8.1 材料与方法

8.1.1 材料来源

8.1.2 方法

8.1.2.1 不育株特性观察

8.1.2.2 不育株育性稳定性研究

8.1.2.3 不育株结实性考察

8.1.2.4 败育时期观察

8.1.2.5 恢保关系测定

8.1.2.6 回交后代育性表现

8.1.2.7 测交后代育性表现

8.1.2.8 系内姊妹交

8.1.2.9 系内可育株自交

8.1.2.10 系内可育株回交

8.1.2.11 测交群体内可育株反交

8.2 结果与分析

8.2.1 不育株形态特征

8.2.2 不育株育性稳定性观察

8.2.3 不育株结实性考察

8.2.4 不育株败育时期观察

8.2.5 恢保关系测定

8.2.6 回交

8.2.7 测交后代育性表现

8.2.8 系内兄妹交

8.2.9 系内可育株自交

8.2.10 系内可育株回交

8.2.11 测交群体内可育株反交

8.3 结论与讨论

8.3.1 不育材料200210—1不育类型及部分亲本的基因型

8.3.2 显性核不育产生的原因

8.3.3 显性核不育材料的应用

第九章雄性不育材料7—209的初步研究

9.1 材料与方法

9.1.1 材料来源

9.1.2 方法

9.1.2.1 不育株自交和杂交结实性

9.1.2.2 自交后代育性表现

9.1.2.3 恢保关系测定

9.1.2.4 测交

9.2 结果与分析

9.2.1 不育株自交和杂交结实性

9.2.2 自交后代育性表现

9.2.3 自交后代育性表现

9.2.4 测交后代育性表现

9.3 讨论

9.3.1 不育材料7—209的不育类型

9.3.2 远缘杂交方向与雄性不育类型

9.3.3 不育材料7—209的利用

参考文献

本研究的创新点

致谢

作者简介

发布时间: 2005-08-15

参考文献

[1].提高油菜产量及减少倒伏损失的栽培措施[D]. SHAHBAZ KHAN.华中农业大学2017
[2].油菜品质形成的生理生态基础研究[D]. 胡立勇.华中农业大学2005
[3].油菜（Brassica napus L）矮秆和无花瓣突变体的创制、遗传及优质杂交油菜选育研究[D]. 王茂林.四川大学2005
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[8].基因型、环境、管理措施互作对中国油菜产量影响的模拟研究[D]. 赫迪.中国农业大学2017
[9].江汉平原水稻—油菜轮作系统氮磷钾肥施用及氮肥运筹效应研究[D]. MUHAMMAD YOUSAF.华中农业大学2016
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新疆野生油菜的利用研究

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