人工合成甘藍型黃籽油菜的分子標記和利用研究.pdf

1、油菜是我國主要的油料作物，其中甘藍型油菜種植最為廣泛。甘藍型油菜的一個重要育種目標是提高單位面積上的產油量，而產油量是由油菜籽產量和種籽含油量決定。目前提高產量潛力，增加種籽產量的主要方法是利用雜種優(yōu)勢，選育雜交組合，在我國，應用最廣的雜交系統(tǒng)是波里馬不育胞質。提高含油量育種主要從兩個方面入手：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：含油量和蛋白質含量高，種皮薄，油質清澈透明，餅粕纖維素含量低。將黃

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

3、一朵花開后6-20天的兩周時間，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小時的加倍方法能夠獲得76.47％最高加倍效率。 對恢5148-2和99育42與No.2127-17的兩個黑黃籽雜交組合的正反交當代(F0)，正反交F1、F2，兩個回交B1C1F1，B2C1F1等世代和由兩個組合衍生的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，黃籽對黑籽為部分顯性，一對

4、基因控制。 集團分析法(BSA)與RPAD和AFLP技術相結合可快速篩選到與黃籽基因連鎖的分子標記。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AFLP引物組合在雙親及基因池間進行篩選表明，4個RAPD和16個AFLP組合在兩個基因池間表現(xiàn)出多態(tài)性。進一步分析表明，2個RAPD和8個AFLP標記與黃籽基因緊密連鎖，在構成基因池的20個DH系上重組值小于15％。10個標記在127個D

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

6、收、克隆、測序，設計20bp-25bp特異引物，進行SCAR標記轉化。結果表明僅有S1130能轉化成顯性SCAR標記(SCS1130)。其余5個特異引物的PCR產物進行4堿基限制性內切酶酶切，酶切結果顯示，EA05MC12/Bsh1236I能揭示多態(tài)性，發(fā)展成共顯性CAPS標記(SCA1)。兩個標記的遺傳距離分別為3.2cM和3.8cM。在一個回交群體中，對這兩個標記評價表明，它們更加穩(wěn)定、快捷，適合于大規(guī)模黃籽基因跟蹤，進行分子標記輔

7、助選擇。MAS與傳統(tǒng)表型選擇和品質分析相結合，應用雜交—回交—自交的方法，將No.2127-17的黃籽基因導入到恢5148-2中。根據自交和雜交當代種子的品質分析結果，結合各個組合的田間表現(xiàn)，選擇一個組合進行MAS分析。BC1F1中以黃籽基因特異RAPD標記S1129和S1130，BC2F1中以SCAR標記SCS1130，S1130和S1129對每一單株進行選擇，結合田間考察，淘汰大約一半非目標單株。每代對中選陽性單株采用兩步法進行背景