白菜薹细胞质雄性不育转育研究及遗传多样性分析

作     者：李雪红 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐跃进

授予年度：2013年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：白菜薹 细胞质雄性不育 回交 Ogura SSR 遗传多样性 

摘      要：白菜薹(Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilissen. et Lee)是十字花科芸薹属白菜亚种的一个变种,以幼嫩的花薹为食用器官。白菜薹具有较强的杂种优势,早期育种主要是集中在常规品种的选育、提纯复壮或栽培技术上,对杂交育种方面的研究报道较少。本研究以红菜薹细胞质雄性不育系(Eru-5A)为母本,以白菜薹华15和华16为父本选育白菜薹细胞质雄性不育系,通过对各世代农艺性状及生理生化指标的研究,了解白菜薹与红菜薹杂交后代性状的变化情况;从形态学和分子两个方面对育成的白菜薹不育系进行研究;同时,利用SSR分子标记技术对本课题组搜集的湖北、湖南、江西等地40份白菜薹进行遗传多样性分析。主要结果如下： 1.通过对不育源、授粉时间和授粉后培养方式三个方面研究,探索出适用于白菜薹的一年转育三代的高效转育体系,并成功获得两个白菜薹雄性不育系Eru-15A. Eru-16A。 2.通过对红菜薹、白菜薹及其杂交和回交后代的主要农艺性状和生理生化指标分析发现,两个杂交组合的杂种一代(F1)性状优良,部分性状存在杂种优势。随着回交世代的增加,各种指标越接近轮回亲本白菜薹。各性状在转育过程中的变化可分为以下两类：(1)随着转育世代的递增而逐渐趋近于轮回亲本;(2)在早期存在杂种优势,其值高于双亲,之后逐渐趋近于轮回亲本。 3.将白菜薹不育系Eru-15A和Eru-16A从表型性状和分子水平两个方面综合分析。通过表型分析,发现它们除了雄蕊败育外,花器官发育正常,且不育性稳定。通过特异引物的PCR扩增,发现根据orf138设计的特异引物在两个不育系及Eru-5A中均扩增出特异条带,回收测序后经Blast分析,与线粒体基因orf138的序列同源性为100%,表明它们均含有相同序列的Ogura细胞质不育基因,红菜薹不育系Eru-5A的不育基因已转育到白菜薹中。 4.利用SSR技术对40份白菜薹材料进行聚类分析,在遗传相似系数0.69处将其分成四大类：第Ⅰ类包括B1、B21、B5等12份材料,以早熟、叶色浓绿的白菜薹为主。第Ⅱ类主要包括B3、B12、B33等19份材料,中晚熟,生长势强,薹叶大而多,产量偏高。第Ⅲ类包括B9、B22、B28及B34四份材料,除B28外均属早熟品种,叶色偏浅。第Ⅳ类包括B4、B16、B37、B39及B41五份材料,除B4外均属早熟品种,叶色黄绿,品质好,但抗性弱,产量低。