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分蘖芥菜杂种优势分析及品比试验

分蘖芥菜杂种优势分析及品比试验

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作者：韩一鸣华中农业大学

学位级别：硕士

分蘖芥菜（Brassica juncea var.multiceps Tsen et Lee）是叶用芥菜的一个变种,又称雪里蕻,具有广泛的适应性,在全国各地均有种植。近几年,我国蔬菜加工的产业发展迅速,市场对分蘖芥菜的需求量迅速增加。但现阶段我国分蘖芥菜多为地方... 详细信息

分蘖芥菜（Brassica juncea var.multiceps Tsen et Lee）是叶用芥菜的一个变种,又称雪里蕻,具有广泛的适应性,在全国各地均有种植。近几年,我国蔬菜加工的产业发展迅速,市场对分蘖芥菜的需求量迅速增加。但现阶段我国分蘖芥菜多为地方品种,种类单一,品种退化严重,降低了芥菜的产量和品质。因此对分蘖芥菜进行品种改良并培育出新的优质高产的分蘖芥菜新品种,是当前育种工作者的首要目标。本研究将以分蘖芥菜细胞质雄性不育系36A为母本,9个分蘖芥菜自交系为父本,用顶交法配制了9个分蘖芥菜杂交组合,并对杂交组合的农艺性状和品质性状进行杂种优势分析,筛选出3个综合性状优良的杂交组合。并进一步在分蘖芥菜主产区武汉和杭州（两个测试点）对3个杂交组合进行“一年两点”品种比较试验,期望筛选出适合在武汉和杭州两个测试点种植的分蘖芥菜品种。主要研究结果如下:1.分蘖芥菜遗传多样性分析。通过田间农艺性状调查,并进行聚类分析,将39份分蘖芥菜自交系分为4类,第1类包括14份分蘖芥菜自交系,第2类包括21份分蘖芥菜自交系,第3类只有1份分蘖芥菜自交系,第4类包括3份分蘖芥菜自交系,说明不同分蘖自交系之间存在一定的差异。并从中成功筛选出9个综合性状优良的自交系,分别为19J-424、19J-426、19J-435、19J-436、19J-438、19J-439、19J-440、19J-442和19J-444,用以配制杂交组合。2.主要农艺性状的杂种优势分析。通过对9个分蘖芥菜杂交组合进行超标优势分析,发现不同性状之间呈现正向或负向的超标优势,且与产量相关性状的杂种优势明显。其中分蘖芥菜杂交组合21-H-9在单株重和折合产量上杂种优势最强,超标优势分别为60.74%和61.08%,其次是杂交组合21-H-1、21-H-5和21-H-8,超标优势分别为27.46%、41.46%和17.09%,也具有极强的超标优势,另外杂交组合21-H-4综合性状表现也较好且最耐抽薹。3.主要品质性状的杂种优势分析。本研究通过对9个杂交组合进行品质性状分析,发现大多数品质性状之间表现负向超标优势,品质性状的杂种优势较弱。其中杂交组合21-H-1在可溶性糖和含水量方面表现正向超标优势,21-H-9和21-H-5在可溶性蛋白含量方面表现正向超标优势,超标优势分别为2.40%和0.08%,21-H-9在VC含量上也表现为正向超标优势,超标优势为1.77%,但其在可溶性糖方面表现负向超标优势,比CK降低0.22%;杂交组合21-H-1和21-H-4含水量与CK相比分别增加0.42%和1.28%,其含水量较低有利于加工。4.分蘖芥菜品种比较试验。通过一年两点的品种比较试验,结果显示:（1）武汉和杭州两个测试点的植物学性状变化较小,性状较稳定,但农艺性状有很大差异。武汉测试点变异系数在8.09%～24.09%,变异系数最大的是单株重,最小的是株幅;杭州测试点变异系数在5.63%～15.80%,变异系数最大的莲座叶数,最小的为株高;（2）对两个生态区域各小区的6个分蘖芥菜材料的农艺性状及产量性状进行显著性分析,同一测试点各个小区之间农艺性状没有显著差异,而武汉和杭州两个测试点之间农艺性状有显著的差异,说明两个测试点之间数据波动较大;（3）对武汉和杭州两个测试点农艺性状比较发现,21D在杭州测试点的综合性状表现最好,适合在杭州种植;杂交组合21C在武汉测试点长势最好,莲座叶和分蘖数最多,单株重及产量最高,适宜在武汉地区种植。

关键词：分蘖芥菜品比试验杂种优势农艺性状品质性状

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分蘖芥菜的杂种优势分析和指纹图谱构建

分蘖芥菜的杂种优势分析和指纹图谱构建

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作者：李永威华中农业大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：分蘖芥菜杂种优势品种比较试验指纹图谱

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芥菜hau CMS不育系选育与杂种优势利用

芥菜hau CMS不育系选育与杂种优势利用

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作者：刘兴华中农业大学

学位级别：硕士

芥菜(Brassica juncea L.)是我国重要的十字花科芸薹属蔬菜作物,目前,在芥菜中应用的细胞质雄性不育类型主要有:hau CMS、ogu CMS、榨菜(Brassica juncea var.tumida Tsen&S.H.Lee)CMS和莫利(Moricandia arueusis)CMS,研究不同CMS基因的功能机制与育种利用,对芥菜杂种优势利用具有重要理论和实践意义。芥菜hau CMS自发现以来,关于不育基因的功能机制和杂种优势利用一直是芥菜育种者关注的重要问题。本研究通过构建遗传表达载体,以探究orf288是否为芥菜hau CMS的不育基因;同时以同核异质的分蘖芥菜细胞质雄性不育系22-02A(不育源为hau CMS)和22-03A(不育源为ogu CMS)为主要研究材料,分析两个分蘖芥细胞质雄性不育系的杂种优势和配合力,同时筛选分蘖芥优势杂交组合,应用于芥菜杂种一代品种选育和大面积生产。本研究的主要结果如下:1.芥菜hau CMS不育基因的功能验证。本研究构建了四个表达载体Ca M V35S:mts:orf288:GFP、Ca MV35S:mts:orf288、LAT52:mts:orf288:GFP和LAT52:mts:orf288,在20P-16B中进行农杆菌介导的芥菜遗传转化,所有T0代转基因阳性植株都表现为正常的花器官结构,花粉有活力。对部分转基因阳性植株的花蕾进行q RT-PCR分析,发现在转基因阳性植株花蕾中,orf288的表达量较20P-16B材料花蕾中orf288的表达量最高上调了300多倍,但与紫色分蘖芥hau CMS不育系(20P-16A)花蕾中orf288的表达量相比仍还有较大差距。后续将对T1代和T2代转基因阳性植株的花器官表型进行进一步观察。2.芥菜杂种优势分析。以同核异质的分蘖芥细胞质雄性不育系22-02A(hau CMS)和22-03A(ogu CMS)为母本,以7个分蘖芥自交系为父本,配制出14个杂交组合。从平均超标优势来看,以22-02A为母本的杂交组合,在株幅、莲座叶和分蘖数上较以22-03A为母本的杂交组合有更强的超标优势;以22-03A为母本的杂交组合,在株高、叶长、叶柄长和单株重上较以22-02A为母本的杂交组合有更强的超标优势。此外,综合分蘖芥产量性状(分蘖数、单株重)杂种优势分析,筛选出了四个超标优势显著的杂交组合,分别是:22-02A×22-05、22-02A×22-09、22-03A×22-05、22-03A×22-08。3.芥菜细胞质雄性不育系的配合力分析。在各农艺性状一般配合力(GCA)效应上,22-02A在株幅、莲座叶数和分蘖数上表现出较高的GCA水平,22-03A则在株高、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄宽和单株重上表现较高的GCA水平。不育系22-02A与父本自交系22-04、22-05、22-06和22-09配制的杂交组合在单株重上表现出较高的SCA水平;而不育系22-03A与父本自交系22-07、22-08和22-10,配制的杂交组合在单株重上表现出较高的SCA水平。以上表明hau CMS和ogu CMS的不育胞质在分蘖芥杂种优势利用中都有较大的应用价值,后续应加强两者在分蘖芥菜杂种优势育种中的利用。

关键词：分蘖芥菜 hau CMS 基因鉴定杂种优势配合力

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