一种快速生长的新型甘蓝型油菜的合成及其小孢子培养研究

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1、陆莉一种快速生长的新型甘蓝型油菜的合成及其小孢子培养的研究三芥酸含量高达60％以上的高芥酸材料【11】。Girke等(1999)对欧洲收集的一批人工合成甘蓝型油菜材料进行了配合力测定，得到多数杂种具有较强的杂种优势，产量中亲本优势达30％左右【12J。Meng等(1998)用黄籽的白菜型油菜与黄籽的埃塞俄比亚芥杂交再合成甘蓝型油菜，结果再合成的甘蓝型油菜为非黄籽(黑籽或浅褐籽)，但在再合成甘蓝型油菜与天然甘蓝型油菜杂交后代中分离出了黄籽类型【13】。牛应泽等(2002)通过人工合成了甘蓝型油菜新材料，从杂种后代中经系统选择，获

2、得了1个特长角果变异系，其主花序中部角果平均长度20cm左右，果身长16～18cm，果喙长3cm左右¨引。殷家明(2004)等将黄籽羽衣甘蓝和白菜型油菜杂交，合成的甘蓝型油菜双二倍体和单倍体分别结黑籽和红褐籽，再合成的甘蓝型油菜粒色并非期望的为黄籽，但已将携带有黄籽基因的羽衣甘蓝C染色体组和白菜型油菜A染色体组结合在一起，将其与甘蓝型油菜特别是现有黄籽甘蓝型油菜杂交，很有可能选育出黄籽度和粒色稳定性提高的材料【l51。这些研究一致表明人工合成甘蓝型油菜在油菜育种中具有重要的应用潜力。1．2．1甘蓝型油菜人工合成的目的与意义大量

3、的研究证明，甘蓝型油菜的遗传多样性不太丰富，其主要原因有三：其一，甘蓝型油菜起源的时间比较短，缺乏相应的野生种质资源；其二，目前栽培的甘蓝型油菜起源范围比较窄，可能仅来源于一个或几个白菜与甘蓝天然杂交的后代：其三，甘蓝型油菜杂交育种的历史比较晚，在这之前，主要是系统选择，这使得本来就窄小的遗传基础变得更加狭窄。与甘蓝型油菜相比，甘蓝型油菜的两个亲本种(基本种)白菜型油菜和甘蓝均存在着丰富的遗传变异。其中白菜型油菜是栽培历史最为古老，分布范围最广的油菜，拥有许多变异类型【160‘71，有小白菜型、大白菜型、白菜型油菜、红菜苔等变

4、异类型，中国也是白菜型油菜起源中心之一。白菜型油菜不仅在油用上具有重要地位，在蔬菜和饲料用途方面也有广泛的利用价值。在我国，大白菜亚种和小白菜亚种就是十分重要的蔬菜。因而，白菜型油菜为甘蓝型油菜提供了一个丰富的种质资源宝库，在我国和日本就有学者利用甘蓝型油菜与白菜型油菜杂交容易的特点将甘蓝型油菜与白菜型油菜进行种间杂交，继而用常规的育种技术将白菜型油菜的某些重要性状如早熟、雄性不育、自交不亲和及黄籽性状等导入甘蓝型油菜中扩大其遗传基础【18。191，并选育出了“华油8号”等许多品种。就甘蓝而言，它起源于欧洲，作为蔬菜和饲料而被

5、广泛栽培，也同样拥有结球甘蓝、花椰菜、抱子甘蓝、球茎甘蓝、羽衣甘蓝和芥蓝等许多变异类型【16一01。除此之外，白菜型油菜和甘蓝的野生种也可以作为种质资源在育种中加以利用。因此，利用白菜型油菜和甘蓝人工合成甘蓝型油菜可以大大丰富现有甘蓝型油菜扬州大学硕士学位论文4一的遗传基础。日本学者Nagahara(1935)的研究结果不仅具有重大的理论价值，同时具有巨大的实际应用价值。它在理论上阐明甘蓝型油菜的起源与进化的同时使育种家认识到可以通过人工合成甘蓝型油菜种质资源，进而在育种中利用甘蓝和白菜型油菜的遗传资源。“拓展现有甘蓝型油菜的

6、遗传基础，促进油菜育种工作进程”，是随后的育种家们在人工合成甘蓝型油菜方法及效果上不断进行尝试创新的动因，也是研究甘蓝型油菜人工合成种最重要、实际的意义和最终的目的所在。除了最终应用于甘蓝型油菜育种工作，也有学者利用甘蓝型油菜人工合成种从事人工进化【3】、细胞遗传学【1921‘22】，以及构建白菜型油菜甘蓝的染色体附加系【23】等方面的工作。此外，甘蓝型油菜人工合成种可用作遗传材料对有利用价值的农艺、品质性状进行基因定位等。1．2．2甘蓝型油菜人工合成方法的研究自Nagahara(1935)通过芸薹属二倍体与四倍体种间杂种的形

7、态和细胞遗传学研究阐明6个基本种与复合种的相互关系，确立禹氏三角以来，有许多学者陆续通过人工杂交、胚挽救技术、原生质体融合等方法获得了甘蓝型油菜人工合成种，并探讨了不同合成方法的效果，为在育种中利用人工合成甘蓝型油菜奠定了坚实的基础【4，24，251。人工合成甘蓝型油菜，除了可通过有性杂交途径之外，还常用生物技术辅助杂交。常用的生物技术手段有组织培养和原生质体融合。张晓伟等(2001)利用子房及幼胚离体培养技术创造了一批甘蓝型油菜新材料【l01。除了胚培养和子房培养技术外，小孢子培养也是人工合成甘蓝型油菜的重要手段之一。小孢子

8、是单倍体，在加倍后，可迅速获得纯合的双单倍体，成为遗传稳定的品系。自Lichter等(1982)首次进行甘蓝型油菜游离小孢子培养和植株再生获得成功以来，国内外已进行较多的研究与应用【261。牛应泽等(1999)以人工合成甘蓝型油菜为材料进行小孢子培养获得了成功127‘。用体细