分蘖芥菜的杂种优势分析和指纹图谱构建

作     者：李永威 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：万正杰

授予年度：2023年

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

主      题：分蘖芥菜 杂种优势 品种比较试验 指纹图谱 

摘      要：芥菜属于十字花科芸薹属植物,是我国重要的鲜食蔬菜和精深加工蔬菜,全国常年种植面积约100万公顷,其中加工芥菜的种植面积位居我国同类加工蔬菜前列,加工特色鲜明。分蘖芥(Brassica juncea Coss.***.multiceps Tsen et Lee)是叶用芥菜常见的的一个变种,因其茎基部分蘖多,香气独特,矿物质以及维生素C含量高,受到广大消费者和蔬菜加工企业的青睐。目前,我国栽培芥菜仍以常规品种为主,其产量和品质已经不能满足消费市场日益增长的需要。此外,国内外育种单位通过杂种优势等育种技术选育的芥菜新品种数量不断增加,但是市场上可能存在品种名称不规范或品种同质化的现象。因此,一方面需要选育高产优质的芥菜品种,解决市场对高品质芥菜品种的需求,同时需要建立不同芥菜品种的鉴定体系,促进芥菜品种的商业化和规范化发展,保护芥菜品种的知识产权。本研究以分蘖芥菜细胞质雄性不育系19P36A为母本,以9个优良的分蘖芥菜自交系为父本,配制了9个杂交组合,开展杂种优势分析,同时选取了三个分蘖芥菜杂种一代“华芥2号(编号为20P30)、“华芥8号(编号为20P29)、“华芥10号(编号为20P28)和三个常规品种“华芥3号(编号为19P02)、“华芥4号(编号为20P06)、“鄞雪18号(编号为20P03),在武汉和杭州两地进行两年的品种比较试验,期望筛选出适宜两个生态点种植的芥菜品种。此外,以课题组收集的22份遗传多样性丰富的分蘖芥菜为研究对象,通过在芥菜基因组上开发Indel标记,构建了这22份分蘖芥菜种质的指纹图谱。主要研究结果如下:1.芥菜杂交组合的杂种优势分析:本研究对9个分蘖芥菜杂交组合和“华芥3号(CK)的植物学性状和农艺性状进行了调查,筛选了3个综合性状优良的杂种一代(22H-5、22H-4、22H-8),其中分蘖芥杂种一代22H-5的分蘖数的超标优势为28.40%,单株重的超标优势达到72.40%。2.“两年两点的分蘖芥菜品种比较试验结果表明:芥菜杂种一代品种“华芥2号在武汉试验点两年的平均产量最高,为5256.78 kg/亩,比对照“华芥3号(CK)增产11.50%,适宜在武汉试验点推广种植;“华芥4号在杭州试验点两年的平均产量最高,为5761.31 kg/亩,比对照“华芥3号(CK)增产7.21%,适宜在杭州试验点推广种植。“华芥8号和“华芥10号的折合产量在两个试验点排名前三,耐抽薹性强,具有一定的增产潜力。“鄞雪18号的平均折合产量与“华芥3号(CK)相比,增长并不明显。3.分蘖芥菜自交系DNA的指纹图谱鉴定:本研究对22份遗传多样性丰富的分蘖芥菜自交系开展了重测序,获得基因组数据,在芥菜基因组每条染色体上开发了4对Indel标记,绘制了这22份分蘖芥菜自交系的指纹图谱,分析了他们的亲缘关系及遗传距离,结果表明,22份分蘖芥菜自交系的遗传相似性系数在0.58-0.99之间,当遗传相似性系数在0.64时,22份分蘖芥菜自交系被分为4个亚群。