萝卜和甘蓝属间杂种的创建和研究

论文题目: 萝卜和甘蓝属间杂种的创建和研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 作物遗传育种

作者: 程雨贵

导师: 吴江生

关键词: 萝卜,甘蓝,远缘杂交,杂交亲和性,简单重复序列,细胞遗传学,基因组原位杂交

文献来源: 华中农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 萝卜属（Raphanus）中存在着许多对芸苔属（Brassica）栽培作物有利的性状和基因，如细胞质雄性不育及恢复基因、自交不亲和基因和多种抗逆基因。萝卜（R．sativus L．，2n=18，RR）与甘蓝型油菜（B．napus L．，2n=38，AACC）杂交很难获得杂种及后代，利用萝卜和甘蓝（B．oleracea L．，2n=18，CC）属间杂种作杂交桥梁将萝卜的有利性状转移到甘蓝型油菜中，对油菜育种具有重要的实践意义。本研究以四个栽培萝卜品种龙驹萝卜、浙大长萝卜、何庆萝卜、黄州萝卜和两个甘蓝变种中花芥蓝（B．oleracea var．alboglabra）、春秋大苤蓝（B．oleracea var．acephala）为亲本进行正反交，研究萝卜与甘蓝属间杂交亲和性，探索有效的杂种获得方法，创建萝卜和甘蓝属间杂种；同时用普通细胞学方法和基因组原位杂交技术（Genomic in situ hybridization，GISH）研究杂种及后代染色体在细胞有丝分裂和减数分裂中的行为，从而为利用萝卜种质改良甘蓝或甘蓝型油菜提供育种材料和试验依据。主要结果如下： 1．采用人工去雄杂交和幼胚离体培养技术，获得正反交10个组合共计361株F1。研究发现萝卜与甘蓝正反交可交配性不同，常规人工杂交时萝卜×甘蓝的杂种获得频率为3.9％，甘蓝×萝卜的杂种获得频率为0；采用幼胚离体培养技术使甘蓝×萝卜的杂种获得频率提高到1.0％。利用苯胺蓝染色方法研究了花粉与柱头的相互作用，结果显示萝卜×甘蓝受精前生殖障碍较重，只有极少数甘蓝花粉粒能在萝卜柱头上黏附、萌发，但这些萌发的花粉管能通过花柱，到达胚珠受精；甘蓝×萝卜受精前不存在生殖障碍，萝卜花粉能在甘蓝的柱头上正常萌发生长，但常规人工杂交很难获得杂种，表明存在较严重的受精后障碍。 2．F1的植物学性状介于双亲之间，体细胞染色体数目为18条，是双亲配子染色体数目之和；SSR分析结果表明，杂种具有双亲的特征带纹。 3．用普通细胞学方法和GISH技术研究了F1的减数分裂过程。结果发现F1体细胞染色体组成为RC，染色体数目为18条，但花粉母细胞存在三种不同的类型：（1）RC型。2n=18，终变期染色体平均配对构型为14.87Ⅰ+1.20Ⅱ+0.04Ⅲ+0.06Ⅳ，染色体配对主要是萝卜和甘蓝染色体之间的部分同源配对；后期Ⅰ9条萝卜染色体主要以5／4和6／3的分离方式移向两极，所形成的配子的染色体组成不平衡，配子败育。（2）RRCC整倍体型。2n=36，终变期染色体形成18个二价体；后期Ⅰ染色体18／18均衡分离，可形成含有完整RC染色体组的不减数配子。（3）RRCC亚倍体型。2n=30—34，少数萝卜染色体丢失，形成的配子具有全套的甘蓝染色体和部分萝卜染色体。研究结果表明萝卜和甘蓝杂种F1减数分裂染色体不能正常配对分离，F1普遍不育；少数单株的育性得到部分恢复，其原因是这些单株有部分花粉母细胞的染色体数目自

论文目录:

摘要

Abstract

1 文献综述

1.1 远缘杂交生殖隔离

1.1.1 种间杂交不亲和

1.1.2 杂种胚败育

1.1.3 杂种不育

1.1.4 组织培养技术在远缘杂交中的应用

1.2 远缘杂交中的染色体异常行为

1.3 萝卜与芸薹属植物亲缘关系研究

1.4 萝卜与芸苔属植物远缘杂交研究概况

1.4.1 人工合成新物种

1.4.2 培育异附加系，提供遗传研究材料

1.4.3 转移有利性状，丰富作物育种基础

1.5 GISH与植物细胞遗传学研究

1.6 本研究的目的

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 方法

2.2.1 杂交方法及杂种培育

2.2.2 子房离体培养和胚培养

2.2.3 花粉在柱头上亲和反应的观察

2.2.4 杂种人工加倍

2.2.5 花粉活性考察

2.2.6 SSR分子标记鉴定

2.2.7 普通细胞学方法

2.2.8 基因组原位杂交

3 结果与分析

3.1 萝卜与甘蓝杂交亲和性及杂种的获得

3.1.1 花粉与柱头相互作用

3.1.2 萝卜与甘蓝杂交的可交配性

3.1.3 子房和幼胚离体培养

3.1.4 杂种人工加倍

3.2 萝卜和甘蓝杂种1代形态特征及分子标记鉴定

3.2.1 杂种鉴定

3.2.2 杂种1代的植物学性状

3.2.3 杂种1代的育性

3.3 萝卜和甘蓝杂种1代的细胞遗传学特征

3.3.1 亲本基因组原位杂交分析

3.3.2 杂种1代体细胞基因组原位杂交与分析

3.3.3 杂种1代的减数分裂

3.4 萝卜和甘蓝杂种后代形态学及细胞学特征

3.4.1 F_1与亲本萝卜、甘蓝以及杂种双二倍体的回交后代

3.4.2 人工加倍 F1的自由授粉后代

3.4.3 未加倍 F1的自由授粉后代

3.4.4 不同来源的杂种后代鉴定结果综合分析

4 讨论

4.1 关于萝卜和甘蓝属间杂种的创建

4.2 关于 C/R染色体配对

4.3 萝卜和甘蓝杂种1代配子的染色体组成和传递能力

4.4 萝卜和甘蓝杂种后代染色体数目变异

4.5 关于萝卜和甘蓝属间杂种的利用前景

参考文献

附录

致谢

发布时间: 2006-12-12

参考文献

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