雅安黄油菜籽粒颜色及含油量遗传变异与群体改良初步效果

论文摘要

雅安黄油菜是四川省雅安地区生产上长期大面积种植的白菜型油菜（Brassicarapa L.）地方品种,它具有早熟、适应性强、产量较高、黄籽率高、含油量高、耐阴湿、耐瘠性强等特点,深受农民喜爱。本实验以雅安黄油菜为材料,对其群体内籽粒颜色和含油量的遗传变异进行了研究,于2003-2007年,通过田间试验和室内考察,对雅安黄油菜群体的籽粒颜色构成,含油量的变化,以及籽粒颜色与含油量的相互关系进行了研究。还针对雅安黄油菜高黄籽率和高含油量的遗传特性,对它进行了黄籽率和含油量的初步群体改良,对初步效果进行了分析,主要研究结果如下:1.雅安黄油菜的籽粒颜色可以分为黄籽、褐籽两大类。它们分别的组成情况是黄籽单株所占比例大,占群体总数的77.39%,褐籽单株占群体总数的22.61%;不同年份间黄籽单株率和褐籽单株率变化不大,2004-2007年间黄籽单株率的变化幅度为76.67%-78.33%,褐籽单株率的变化幅度为21.67%-23.33%,各自的变异系数都很小,表明雅安黄油菜是一个较稳定的高黄籽率地方品种,并且黄籽与褐籽单株间的比例保持相对稳定。由于雅安黄油菜具有高度的自交不亲和性,籽粒颜色组成的稳定性可能与它的自由随机交配有关。2.雅安黄油菜含油量高。2005-2007年连续对籽粒含油量进行测定结果表明,群体平均含油量达45.93%,平均含油量变幅为45.73%-46.05%,其中最高含油量单株达到了53.54%。这表明雅安黄油菜是一个稳定的含油量较高的白菜型油菜地方品种。3.对不同粒色类别单株的含油量分析表明,雅安黄油菜黄籽单株含油量显著高于褐籽单株。黄籽单株平均含油量为46.70%,褐籽平均含油量为43.43%,相差3.27%,经统计测定达到1%显著水平。这表明雅安黄油菜黄、褐籽单株间含油量有极显著差异。在黄籽类型中,还可以进一步分为淡黄、中黄、褐黄三种不同亚类,其中主要是淡黄及中黄籽类型,占黄籽的87.4%,褐黄籽类型仅占12.60%。含油量测定结果表明,三种黄籽亚类间含油量差异不大。4.雅安黄油菜群体内含油量的遗传变幅较大,株间变异范围为36.48%-53.54%。无论是黄籽单株还是褐籽单株,株间的含油量变异均较大。黄籽单株的变幅为39.82%-53.54%,褐籽单株的变幅为36.48%-49.04%,说明雅安黄油菜中存在着丰富的含油量变异,具有较大的遗传改良潜力。结果还表明,群体中黄籽单株和褐籽单株含油量也存在着较大的重叠范围,说明在黄籽和褐籽单株中均有含油量较高的和含油量较低的,这意味着在该品种的进一步含油量改良中,不宜尽选黄籽,应保留一部分高含油量的褐籽类型。这有利于保持群体的遗传多样性。5.本研究采用混合选择的方法,对雅安黄油菜籽粒颜色和含油量目标性状进行了初步群体改良研究,这是首次关于白菜型油菜群体改良的报道。结果表明,雅安黄油菜第一轮改良群体C1与原始群体C0相比,黄籽株率增加9.95%,遗传增益达12.98%;第二轮改良群体C2比C1黄籽株率增加6.90%,遗传增益为7.97%。将C2与C0比较黄籽株率则增加16.85%,遗传增益为21.98%。在C2群体中,黄籽率已经达到了93%以上。在含油量中,C1较C0群体增加0.92%,遗传增益为2.01%;C2比C1增加0.69%,遗传增益为1.48%;C2比C0群体含油量增长1.61%,总遗传增益为3.52%。经过两轮混合选择,雅安黄油菜群体含油量的每轮平均遗传增益为1.76%。说明对雅安黄油菜的初步群体改良取得了良好的遗传效果。对C2代的分析表明,群体内含油量仍存在较大的遗传变异,株间变化幅度为38.21%-53.52%,这说明雅安黄油菜仍然具有进一步改良的遗传潜力。6.本实验利用了近红外种子成分分析仪（NIRS）法和残余法两种测定方法对雅安黄油菜籽粒含油量进行了测定,两种方法的测定结果经相关和回归分析,相关系数为0.9767,回归系数为0.8549,结果表明,近红外种子成分分析仪（NIRS）的测定结果与残余法具有很高的吻合程度。因此在一般的实验研究中,可用NIRS测定法代替常规的残余法,可节约大量的测定时间。但是应当注意,NIRS测定结果易受到仪器和实验室环境条件的影响,在应用时应当用常规残余法对代表性样品加以核对。综上所述,雅安黄油菜是一个优良的白菜型黄籽油菜地方品种,其黄籽率高、含油量高,在黄籽与褐籽间含油量差异极显著。而且该品种具有遗传变异丰富,遗传改良潜力大等特点,又是一个宝贵的地方白菜型油菜种质资源,对它值得作进一步的遗传研究和利用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 油菜在生产中的重要地位
• 1.2 油菜品质育种研究进展
• 1.2.1 双低优质油菜育种
• 1.2.1.1 双低性状遗传规律
• 1.2.1.2 双低品种选育
• 1.2.2 高含油量育种
• 1.2.2.1 高含油量育种的重要性
• 1.2.2.2 油菜种子含油量的遗传特点
• 1.2.2.3 高含油量育种的途径
• 1.2.2.4 含油量与主要农艺性状的关系
• 1.3 黄籽油菜研究进展
• 1.3.1 黄籽油菜的重要意义
• 1.3.2 黄籽油菜粒色的生理生化基础
• 1.3.2.1 油菜籽粒颜色的分类
• 1.3.2.2 黄籽油菜种皮的色泽色素特点
• 1.3.2.3 黄籽油菜种皮色泽形成机理
• 1.3.2.4 黄籽油菜粒色的成熟变化过程
• 1.3.3 黄籽油菜的遗传研究
• 1.3.3.1 白菜型黄籽油菜种皮色泽的遗传
• 1.3.3.2 甘蓝型黄籽油菜种皮色泽的遗传
• 1.3.3.3 芥菜型黄籽油菜种皮色泽的遗传
• 1.3.3.4 埃塞俄比亚芥黄籽油菜种皮色泽的遗传
• 1.3.4 黄籽油菜的主要育种途径
• 1.3.4.1 从自然群体中选择
• 1.3.4.2 杂交选育
• 1.3.4.3 诱变选育
• 1.4 油菜群体改良的研究与应用
• 1.4.1 群体改良的基本原理
• 1.4.2 群体改良的主要方法
• 1.4.3 群体改良在油菜中的应用
• 1.5 本研究目的、意义及主要内容
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 田间试验
• 2.2.1.1 群体性状的遗传变异研究
• 2.2.1.2 粒色遗传规律研究
• 2.2.2 性状调查方法
• 2.2.3 含油量测定
• 2.2.3.1 残余法
• 2.2.3.2 残余法仪器参数的优化
• 2.2.3.3 近红外反射光谱法（NIRS）
• 2.2.4 群体改良的方法
• 2.2.5 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 雅安黄油菜籽粒颜色的遗传变异分析
• 3.1.1 雅安黄油菜籽粒颜色的类别及其构成
• 3.1.1.1 雅安黄油菜籽粒颜色的类别
• 3.1.1.2 两种不同类别雅安黄油菜在群体的组成
• 3.1.1.3 黄籽类型之间的进一步差异
• 3.1.2 雅安黄油菜籽粒颜色在单株内的一致性
• 3.1.3 雅安黄油菜籽粒颜色的遗传分析
• 3.1.3.1 群体籽粒颜色的分离情况
• 3.1.3.2 雅安黄油菜籽粒颜色自交后代的分离情况
• 3.2 雅安黄油菜籽粒含油量的遗传变异分析
• 3.2.1 含油量测定方法的比较筛选
• 3.2.1.1 残余法测定含油量技术参数的优化
• 3.2.1.2 近红外仪法（NIRS）与残余法的比较
• 3.2.2 不同年份雅安黄油菜含油量的稳定性
• 3.3 雅安黄油菜籽粒颜色与含油量的相关性
• 3.3.1 不同粒色类别单株间平均含油量的差异
• 3.3.2 黄籽与褐籽单株间含油量的变化幅度与变异系数
• 3.3.3 不同黄籽类型单株间含油量差异分析
• 3.4 含油量与其它重要农艺性状的关系
• 3.5 群体改良的初步效果
• 3.5.1 群体改良对提高雅安黄油菜黄籽率的初步效果
• 3.5.2 群体改良对提高雅安黄油菜含油量的初步效果
• 4 讨论
• 4.1 雅安黄油菜是一个高黄籽率油菜地方品种
• 4.2 雅安黄油菜的高含油量特性
• 4.3 雅安黄油菜粒色与含油量的关系
• 4.4 雅安黄油菜的遗传改良潜力
• 4.5 群体改良对雅安黄油菜粒色及含油量改良的初步效果
• 4.6 近红外种子成分分析仪测定油菜种子含油量的效果
• 参考文献:
• 致谢
• 本研究的创新点
• 攻读硕士期间发表学术论文情况