冬油菜远缘杂交亲和性分析
2016-12-29李学才孙万仓董红业张树娟刘海卿杨建胜
钱 武,李学才,孙万仓,董红业,张树娟,刘海卿,杨建胜, 马 骊
(甘肃省油菜工程技术研究中心,甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃 兰州 730070)
冬油菜远缘杂交亲和性分析
钱 武,李学才*,孙万仓,董红业,张树娟,刘海卿,杨建胜, 马 骊
(甘肃省油菜工程技术研究中心,甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃 兰州 730070)
为研究白菜型、芥菜型和甘蓝型冬油菜之间远缘杂交的亲和性,本试验通过测定52个冬油菜组合远缘杂交的结角率、亲和指数、花粉活力、花粉-柱头互作情况,分析冬油菜远缘杂交的亲和性。由52个冬油菜远缘杂交组合的聚类分析结果显示,不同类型的冬油菜做母本时其亲和性表现为,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜>芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜>白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜>甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。花粉活力的大小依次为,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜>芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜>白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜>甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。花粉-柱头互作分析得到,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜杂交组合和芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜杂交组合母本柱头上黏着的花粉最多,亲和性最高,花粉停留的时间也最短,花粉萌发速度最快。白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜杂交组合次之。而甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜杂交组合母本柱头上黏着有极少数的花粉,并且粘着在柱头上花粉停留时间最长,萌发速度最慢,在荧光显微镜下可以看到大量的胼胝质。因此,冬油菜远缘杂交时,当芥菜型冬油菜做母本时亲和性最高,白菜型冬油菜做母本亲和性次之,甘蓝型冬油菜做母本亲和性最差。
远缘杂交;结角率;亲和指数;花粉活力
远缘杂交是获得新物种和作物新品种的重要途径。通过远缘杂交,可打破种、属间的界限,使不同物种间的遗传物质交流或结合成为可能,有目的地进行植物性状改良,形成生命力更强的新物种和新品种。远缘杂交在油菜的改良方面得到广泛的应用。芥菜型冬油菜(Brassicajuncea, AABB, 2n=36) 和白菜型冬油菜(B.rapa, AA, 2n=20)2个种的核-质组成不同[1],芥菜型冬油菜具有黄籽、 抗裂角、多果枝、抗病虫 、抗倒伏、抗旱 和耐瘠等优良特性[2-8];白菜型冬油菜是最为抗寒的油菜种类,但农艺性状与品质性状较差;甘蓝型冬油菜(Brassicanapus, AACC, 2n=38)抗旱、抗寒性差,但农艺性状与品质性状优异[9]。将芥菜型油菜的抗旱耐瘠薄等优良特性转移到白菜型冬油菜和将甘蓝型冬油菜中在理论和生产上具有重大意义。远缘杂交不亲和性是影响了远缘杂交的受精过程的主要因素。主要表现有: ①花粉不能在异种柱头上萌发;②花粉虽能萌发,但花粉管不能伸入柱头;③花粉管虽能进入柱头,但生长缓慢,甚至破裂或者长度不够不能达到子房;④花粉管即使到达子房,但雌、雄配子却不能结合、受精形成合子。亲本基因型以及组配可能影响亲和性的大小。刘忠松[10]用3个甘蓝型油菜做父本和5个芥菜型油菜亲本不完全双列杂交 ,结果亲和指数受到亲本基因型的显著影响。吴江生等[11]用几个芥菜型亲本作测验种与甘蓝型油菜作母本进行广泛杂交,也观察到可交配性的亲本基因型效应。亲本植株生长发育条件对甘芥杂交的可交配性也有较大影响。本试验对52个不同杂交组合的亲和性、花粉活力、花粉-柱头互作的分析,为白菜型冬油菜、芥菜型冬油菜、甘蓝型冬油菜之间杂交母本的选择提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验48个杂交组合所用材料有5个白菜型冬油菜:陇油7号、陇油8号、陇油9号(甘肃农业大学培育)、天油2号(甘肃省天水市农科所培育)、延油2号(延安市洛川农科所培育);4个芥菜型冬油菜:冬芥兰选Ⅰ、冬芥兰选Ⅱ、冬芥兰选Ⅲ(甘肃农业大学培育)、山西冬芥(山西省农科院培育)、1个甘蓝型冬油菜:2014NS57-4(甘肃农业大学培育)。
1.2 试验设计
试验设在甘肃省农业大学试验基地甘肃省秦王川。供试处理52个,随机排列,重复3次,小区长2.5 m,宽1.4 m,小区面积 3.5 m2,每小区7行,小区间距 40 cm,苗密度60万/hm2。试验地前茬为小麦,施农家肥 6000 kg/hm2、磷酸二铵 300 kg/hm2出苗后及时间苗,4~5叶期定苗,田间管理按常规生产进行。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 亲和指数的测定 以白菜型冬油菜和芥菜型冬油菜、甘蓝型冬油菜和芥菜型冬油菜为亲本进行远缘杂交组合。杂交工作在田间进行,待油菜开花时选取健壮的植株作为杂交亲本,母本剥蕾去雄,选取散粉较好父本花粉授予母本的柱头上,采用正反交的方法授粉后套袋防止串粉,然后挂牌标记并标明授粉朵数和授粉日期。授粉10 d后摘取纸袋,待成熟后按母本和组合单株收获。并统计每个花序的结角数和籽粒数,并计算结角率和亲和指数[12],结角率=收获的角果数/授粉花朵数;亲和指数=饱满的籽粒数/授粉花朵数。
1.3.2 花粉在柱头上亲和反应的观察 分别在杂交授粉之后的0、2、4、6、8、12、18、24 h各取5~10个完整的子房,并用FAA溶液(70%酒精90 mL+冰乙酸5 mL+40 %甲醛5 mL)固定,并带回实验室放4 ℃冰箱保存。用8 mol/L的NaOH溶液软化柱头12 h,并用大量的蒸馏水反复洗涤柱头出去柱头上面的NaOH溶液。然后用 1 %的苯胺蓝溶液对柱头进行染色4~12 h。将染色后的子房压片,用Olympus BHF荧光显微镜在紫外光下观察花粉的粘合、萌发、柱头乳突细胞的胼胝质产生及花粉管在柱头乳突细胞中的生长情况[13],并拍照。
1.3.3 花粉活力的测定 花粉活力采用碘-碘化钾测定法[14]。
1.4 数据处理
所有数据用Excel 2007 和SPSS 19.0 统计分析软件进行。
2 结果分析
2.1 冬油菜远缘杂交亲和性
52个杂交组合的亲和性因母本的不同而不同(表1),当芥×白杂交时,其结角率的平均值为0.69,亲和指数的平均值为7.72;芥×甘杂交时,其结角率的平均值为0.62,亲和指数为6.73;白×芥杂交时,其结角率的平均值为0.53,亲和指数的平均值为1.64;甘×芥杂交时,其结角率的平均值为0.32,亲和指数为1.55;回交一代(BC1)结角率的平均值为0.31,亲和指数为0.95。总体变现为芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜>芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜>白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜>甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜>BC1。因此,在冬油菜远缘杂交时芥菜型冬油菜做母本亲和性最高,白菜型冬油菜做母本亲和性次之,甘蓝型冬油菜做母本时亲和性最差。
2.2 52个杂交组合的结角率、亲和指数聚类分析
结角率和亲和指数能直接反映冬油菜远缘亲和性。本试验用52个杂交组合的结角率和亲和指数做聚类分析(图1),在相近系数10处可以将52个杂交组合分为3类。有40个杂交组合为第一类,其结角率在0.15~0.7,亲和指数0.19~4.62,其中有50 %的是以白菜型冬油菜做母本的杂交组合;有30 %个是以芥菜型冬油菜做母本的杂交组合;有10 %的是以甘蓝型冬油菜做母本的杂交组合;10 %的是回交一代组合。有11个杂交组合为第二类,其结角率在0.71~0.94,结角率在5.4~9.4,这11个全部是由芥菜型冬油菜为母本的杂交组合。有1个杂交组合分为第三类,此杂交组合为冬芥兰选Ⅱ×陇油8号,其结角率为0.91,亲和指数为11。可见,在冬油菜远缘杂交中亲和性最高的是以芥菜型冬油菜做母本的杂交组合,其次是以白菜型冬油菜做母本的杂交组合,以甘蓝型冬油菜做母本的杂交组合的亲和性较差,回交一代(BC1)的亲和性最差。
表1 52个杂交组合的亲和性统计
续表1 Continued table 1
组合名称Cross授粉柱头数No.ofpollinate结角数No.ofpods籽粒数Fullseeds结角率Ratioofpodsetting亲和指数Ratioofseedsetting天油2号×山西冬芥Tianyou2×Shanxidongjie4218290.430.69延油2号×冬芥兰选ⅠYanyou2×B.junceaⅠ58481660.832.86延油2号×冬芥兰选ⅡYanyou2×B.junceaⅡ101531910.521.89延油2号×冬芥兰选ⅢYanyou2×B.junceaⅢ13230.150.23延油2号×山西冬芥Yanyou2×Shanxidongjie1611210.691.31平均Average57.7531100.650.531.64甘×芥Brassicanapus×Brassicajuncea2014NS57⁃4×冬芥兰选Ⅰ2014NS57⁃4×B.junceaⅠ112190.181.732014NS57⁃4×冬芥兰选Ⅱ2014NS57⁃4×B.junceaⅡ92270.223.002014NS57⁃4×冬芥兰选Ⅲ2014NS57⁃4×B.junceaⅢ165120.310.752014NS57⁃4×山西冬芥2014NS57⁃4×Shanxidongjie12690.500.75平均Average123.75170.311.55BC1(山西冬芥×陇油7号)×陇油7号(Shanxidongjie×Longyou7)×Longyou7196160.320.84(延油2×山西冬芥)×延油2号(Yanyou2×Shanxidongjie)×Yanyou23210.670.33(延油2号×山西冬芥)×山西冬芥(Yanyou2×Shanxidongjie)×Shanxidongjie6110.170.17(山西冬芥×陇油7号)×山西冬芥(Shanxidongjie×Longyou7)×Shanxidongjie48430.080.06平均Average15.53.5110.310.95
1.冬芥兰选Ⅰ×陇油7号 B.junceaⅠ×Longyou7;2.冬芥兰选Ⅰ×陇油8号 B.junceaⅠ×Longyou8;3.冬芥兰选Ⅰ×陇油9号 B.junceaⅠ×Longyou9;4.冬芥兰选Ⅰ×天油2号 B.junceaⅠ×Tianyou2;5.冬芥兰选Ⅰ×延油2号 B.junceaⅠ×Yanyou2;6.冬芥兰选Ⅱ×陇油7号 B.junceaⅡ×Longyou7;7.冬芥兰选Ⅱ×陇油8号 B.junceaⅡ×Longyou8;8.冬芥兰选Ⅱ×陇油9号 B.junceaⅡ×Longyou9;9.冬芥兰选Ⅱ×天油2号 B.junceaⅡ×Tianyou2;10.冬芥兰选Ⅱ×延油2号 B.junceaⅡ×Yanyou2;11.冬芥兰选Ⅲ×陇油7号 B.junceaⅢ×Longyou7;12.冬芥兰选Ⅲ×陇油8号 B.junceaⅢ×Longyou8;13.冬芥兰选Ⅲ×陇油9号 B.junceaⅢ×Longyou9;14.冬芥兰选Ⅲ×天油2号 B.junceaⅢ×Tianyou2;15.冬芥兰选Ⅲ×延油2号 B.junceaⅢ×Yanyou2;16.山西冬芥×陇油7号 Shanxidongjie×Longyou7;17.山西冬芥×陇油8号 Shanxidongjie×Longyou8;18.山西冬芥×陇油9Shanxidongjie×Longyou9;19.山西冬芥×天油2号 Shanxidongjie×Tianyou2;20.山西冬芥×延油2号 Shanxidongjie×Yanyou2;21.冬芥兰选Ⅰ×2014NS57-4B.junceaⅠ×2014NS57-4;22.冬芥兰选Ⅱ×2014NS57-4B.junceaⅠ×2014NS57-4;23.冬芥兰选Ⅲ×2014NS57-4B.junceaⅠ×2014NS57-4;24.山西冬芥×2014NS57-4 Shanxidongjie×2014NS57-4;25.陇油7号×冬芥兰选ⅠLongyou7×B.junceaⅠ;26.陇油7号×冬芥兰选ⅡLongyou7×B.junceaⅡ;27.陇油7号×冬芥兰选ⅢLongyou7×B.junceaⅢ;28.陇油7号×山西冬芥 Longyou7×Shanxidongjie;29.陇油8号×冬芥兰选ⅠLongyou8×B.junceaⅠ;30.陇油8号×冬芥兰选ⅡLongyou8×B.junceaⅡ;31.陇油8号×冬芥兰选ⅢLongyou8×B.junceaⅢ;32.陇油8号×山西冬芥 Longyou8×Shanxidongjie;33.陇油9号×冬芥兰选ⅠLongyou9×B.junceaⅠ;34.陇油9号×冬芥兰选ⅡLongyou9×B.junceaⅡ;35.陇油9号×冬芥兰选ⅢLongyou9×B.junceaⅢ;36.陇油9号×山西冬芥 Longyou9×Shanxidongjie;37.天油2号×冬芥兰选ⅠTianyou2×B.junceaⅠ;38.天油2号×冬芥兰选ⅡTianyou2×B.junceaⅡ;39.天油2号×冬芥兰选ⅢTianyou2×B.junceaⅢ;40.天油2号×山西冬芥 Tianyou2×Shanxidongjie;41.延油2号×冬芥兰选ⅠYanyou2×B.junceaⅠ;42.延油2号×冬芥兰选ⅡYanyou2×B.junceaⅡ;43.延油2号×冬芥兰选ⅢYanyou2×B.junceaⅢ;44.延油2号×山西冬芥 Yanyou2×Shanxidongjie;45.2014NS57-4×冬芥兰选Ⅰ2014NS57-4×B.junceaⅠ;46.2014NS57-4×冬芥兰选Ⅱ2014NS57-4×B.junceaⅡ;47.2014NS57-4×冬芥兰选Ⅲ2014NS57-4×B.junceaⅢ;48.2014NS57-4×山西冬芥2014NS57-4×Shanxidongjie;49.(山西冬芥×陇油7号)×陇油7号(Shanxidongjie×Longyou7)×Longyou7;50.(延油2×山西冬芥)×延油2号(Yanyou2×Shanxidongjie)×Yanyou2;51.(延油2号×山西冬芥)×山西冬芥(Yanyou2×Shanxidongjie)×Shanxidongjie;52.(山西冬芥×陇油7号)×山西冬芥(Shanxidongjie×Longyou7)×Shanxidongjie图1 52个不同杂交组合的结角率和亲和指数的聚类分析Fig.1 Cluster analysis diagram of pod rate and affinity index of 52 different hybrids
图中大写字母表示不同杂交组合在 1% 水平的差异。A:陇油8号;B:冬芥兰选Ⅱ;C:2014NS57-4;D:冬芥兰选Ⅱ×陇油8号;E:冬芥兰选Ⅱ×2014NS57-4; F:陇油8号×冬芥兰选Ⅱ;G:2014NS57-4×冬芥兰选Ⅱ图2 不同冬油菜杂交组合花粉活力Fig.2 Pollen vitality of different hybrids
2.3 不同杂交组合花粉活力的测定
通过对冬油菜不同杂交组合花粉活力的测定(图2),白菜型冬油菜陇油8号的花粉活力为85 %;芥菜型冬油菜冬芥兰选Ⅱ的花粉活力为93 %;甘蓝型冬油菜2014NS57-4的花粉活力为78 %;冬芥兰选Ⅱ×陇油8号的花粉染色较深,花粉活力为70 %;冬芥兰选Ⅱ×2014NS57-4的花粉染色相对较深,花粉活力为65 %;陇油8号×冬芥兰选Ⅱ的花粉染色较浅且有部分花粉出现畸形的现象,其花粉活力为51 %;2014NS57-4×冬芥兰选Ⅱ的花粉染色最浅且大部分的花粉出现出现畸形的现象,其花粉活力为40 %。花粉活力测定结果表明,芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜>芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜>白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜>甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。由此可见,冬油菜远缘杂交时最易做母本的是芥菜型冬油菜,其次是白菜型冬油菜,最不易做母本的是甘蓝型冬油菜。
A:冬芥兰选Ⅱ×陇油8号; B:冬芥兰选Ⅱ×2014NS57-4;C:陇油8号×冬芥兰选Ⅱ;D:2014NS57-4×冬芥兰选ⅡA:B.junceaⅡ×Longyou 8 ;B: B.junceaⅡ×2014NS57-4;C: Longyou 8×B.junceaⅡ;D: 2014NS57-4×B.junceaⅡ图3 不同冬油菜杂交组合花粉活力Fig.3 Pollen vitality of different hybrids
A1:芥菜型×白菜型冬油菜杂交授粉后2 h;A2:芥菜型×白菜型冬油菜杂交授粉后6~8 h;B1:甘蓝型×芥菜型冬油菜杂交授粉后2 h;B2:甘蓝型×芥菜型冬油菜杂交授粉后6~8 h;C1:芥菜型×甘蓝型冬油菜杂交授粉后2 h;C2:芥菜型×甘蓝型冬油菜杂交授粉后6~8 h;D1:白菜型×芥菜型冬油菜杂交授粉后2 h;D2:白菜型×芥菜型冬油菜杂交授粉后6~8 h图4 不同冬油菜杂交组合花粉-柱头亲和性分析Fig.4 Analysis of crossing-compatibility of different hybrids
2.4 不同杂交组合花粉-柱头亲和性分析
本试验按照芥菜型冬油菜(冬芥兰选Ⅱ)×白菜型冬油菜(陇油8号)、芥菜型冬油菜(冬芥兰选Ⅱ)×甘蓝型冬油菜(2014NS57-4)、白菜型冬油菜(陇油8号)×芥菜型冬油菜(冬芥兰选Ⅱ)、甘蓝型冬油菜(2014NS57-4)×芥菜型冬油菜(冬芥兰选Ⅱ)杂交组合授粉后,分别在0、2、4、6、8、12、18、24 h取杂交后的花粉-柱头组织。由图4可以看出,在2 h时芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜杂交组合芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜杂交组合有28粒花粉黏着在柱头上,在6~8 h已经有13粒花粉粒萌发,随着取样时间间隔的增加花粉的萌发速度也在随着增加,在24 h后几乎全部的花粉都已萌发。芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜杂交组合有12粒花粉黏着在柱头上,在6~8 h已经有5粒花粉粒萌发,随着取样时间间隔的增加花粉的萌发速度也在随着增加,在24 h后几乎全部的花粉都已萌发。白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜杂交组合在授粉后2 h时有9粒花粉黏着在柱头上,在6~8 h有3粒花粉开始萌发,由于花粉在柱头上的时间长随着取样时间间隔的增加花粉的萌发速度缓慢,在24 h后才有部分花粉萌发,并在荧光显微镜下看到少量的胼胝质。(胼胝质在荧光显微镜下发出黄绿色荧光)[15]。甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜杂交组合在2 h时有5粒花粉黏着在柱头上,在6~8 h几乎没有花粉萌发,随着取样时间间隔的增加,花粉萌发的速度极其缓慢,在24 h时有3粒花粉萌发,并在荧光显微镜下看到大量的胼胝质。由此可见当芥菜型冬油菜做母本时,白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜的花粉很容易粘着在芥菜型冬油菜的柱头上,花粉在柱头上停留的时间也最短。而用甘蓝型冬油菜做母本时,芥菜型的花粉很难粘着在甘蓝型冬油菜的柱头,并且粘着在柱头上的极少数花粉停留时间最长,萌发速度最慢。可见,花粉在柱头上粘着的难易程度,花粉粒的萌发情况,花粉管的生长以及花粉管畸形等都是造成远缘杂交不亲和的主要因素[5]。因此,由冬油菜远缘杂交的花粉-柱头亲和性分析可以看出,冬油菜远缘杂交时最易做母本的是芥菜型冬油菜,其次是白菜型冬油菜,最不易做母本的是甘蓝型冬油菜。
3 讨论与结论
油菜远缘杂交的亲和性的大小受环境因素的影响[16]。但杂交亲本的基因型也是影响亲和力大小的重要因素。如本试验中由于冬油菜远缘杂交母本的不同导致了不同杂交组合的结交率和亲和指数存在很大的差异。本试验研究得知白菜型冬油菜、芥菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜远缘杂交时当芥菜型冬油菜做母本时其结角率、亲和指数、花粉活力、花粉萌发速度都最高。徐爱遐[17]等以芥菜型油菜作母本的杂交结实力高于以甘蓝型油菜作母本的组合。也有研究表明,用芥菜型油菜作母本, 不仅可将芥菜型油菜中已知的 CMS 类型如 tour CMS 转育到甘蓝型油菜中培育相应的雄性不育类型[18]。而且通过用甘蓝型油菜作轮回亲本连续回交核质置换,可培育出新的 CMS 系[19]。这些研究成果本试验得出的结论相一致。在油菜杂交过程中亲母本的选择和组配制关重要,一般将染色体多的作为母本[20],而芥菜型油菜是白菜型油菜与黑芥(B.nigraKoch) 杂交后染色体加倍形成的异源四倍体,2n=36,AABB,所以对于芥菜型油菜种质资源的保护非常重要。
综上所述,芥菜型冬油菜、白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜之间缘远杂交,用芥菜型冬油菜做母本亲和性最高,白菜型做母本亲和性次之,甘蓝型冬油菜做母本亲和性最差。
[1]刘忠松.油菜细胞质的遗传研究及育种利用[J].作物研究, 1988, 2(4): 41-46.
[2]钱秀珍, 胡 琼, 伍晓明.中国芥菜型油菜的主要特性[J]. 作物品种资源, 1991, 2(2): 14-15.
[3]孟金陵, 吴江生, 刘兴梁,等. 甘蓝型油菜种间可交配品系的选育[J]. 中国农学通报, 1994, 10(1): 1-4.
[4]孟金陵,甘 莉, 程必芳. 由种间杂交创建的两个新的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系[J]. 华中农业大学学报, 1995, 14(1): 21-25.
[5]Roynn. Tarraw. IXLIN-an interspecific source for high linolein and low linolenic acid content in rapeseed (Brassicanapus) [J].z P f lanzenzucht, 1985, 95(3): 201-209.
[6]Prakashs,Chopra V I.Introgression of resistance to shattering inBrassicanapusfromB.junceathrough non-homologous recombination [J].Plant Breed, 1998, 101(2):167-168.
[7]Roynn.A study on disease variation in the populations of an interspecific cross ofBrassicajunceaL.×BrassicanapusL.[J]. Euphy Tica, 1978, 27: 145-149.
[8]Tsunoda S.BrassicaCrops and Wild Allies[M]. Tokyo: Jap Sci Press,1980: 167-190.
[9] 姚雪雁,关周博,田建华,等.高含油量甘蓝型油菜产量与农艺性状的灰色关联度分析[J].安徽农业科学,2015,43(16):6-7,10.
[10]刘忠松. 油菜远缘杂交的遗传育种研究Ⅱ.芥菜型油菜与甘蓝型油菜杂交亲和性和杂种一代 [J]. 中国油料, 1994, 16(3): 1-5.
[11]吴江生, 孟金陵.甘蓝型油菜×芥菜型油菜的种间可交配性及亲和基因型的筛选[J]. 中国农业科学, 1992, 25(4): 36-40.
[12]张 涛, 孙万仓. 芝麻菜属与芸薹属属间远缘杂交研究进展[J]. 中国油料作物学报, 2003, 25(2): 107-109.
[13]戴林建, 李 栒, 官春云, 等. 油菜和芸芥杂交时花粉与柱头识别反应的研究[J]. 湖南农业大学学报, 2003, 29(9): 175-178.
[14]邹 琦.植物生理生化实验指导[M]. 北京: 中国农业出版社, 1995.
[15]巩振辉,何玉科,王 飞,等.甘蓝×白菜种间花粉-柱头相互作用的研究[J]. 西北农业大学学报, 1992, 20(3): 1-6.
[16]孟金陵, 吴江生, 韩继祥. 母本基因型对油菜种间可交配性的影响[J]. 作物研究, 1992, 6(2): 28-32.
[17]徐爱遐, 黄继英, 金平安, 等. 甘蓝型油菜与芥菜型油菜种间杂交研究[J]. 西北植物学报, 1999, 19: 402-407.
[18]Mathias R. Transfer of cytoplasmic male sterility from brown mustard (BrassicajunceaL. Coss. ) into rapeseed (Bras-sicanapusL.)[J] . Z P f lanzenzuch, 1985, 95: 371-374.
[19]孟金陵,甘 莉,程必芳.由种间杂交创建的两个新的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系[J]. 华中农业大学学报, 1995, 14: 21-25.
[20]刘宏波, 刘忠松. 油菜远缘杂交亲和性研究进展[J]. 作物研究, 2006, 6(5): 456-458.
(责任编辑 李山云)
Analysis of Crossing-compatibility of Winter Rape
QIAN Wu, LI Xue-cai*, SUN Wan-cang , DONG hong-ye, ZHANG Shu-juan, LIU Hai-qing, YANG Jian-sheng, MA Li
(Rapeseed Engineering Research Center of Gansu Province, Gansu Provincial Key Laboratory of Arid Land Crop Sciences, Improvement and Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Gansu Lanzhou 730070, China)
In order to select the affinity ofBrassicarapa,Brassicajuncea, andB.napusdistant hybridization, the ratio of pod setting, ratio of seed setting, pollen vitality were measured and crossing-compatibility of 52 different Hybrids was analyzed in this study. The results showed that:From the cluster analysis diagram of pod rate and affinity index with 52 different Hybrids, the ratio of pod setting and ratio of seed setting, different varieties of winter oilseed rape showed thatB.juncea×B.rapa>B.juncea×B.napus>B.rapa×B.juncea>B.napus×B.juncea. The results of pollen vitality of different Brassica hybrids showed thatB.juncea×B.rapa>B.juncea×B.napus>B.rapa×B.juncea>B.napus×B.juncea. The results of analysis of Crossing-compatibility showed that the maximum adhesion of pollen on the stigma ofB.juncea×B.rapaandB.juncea×B.napus, Pollen was also the shortest time to stay, Pollen germination the fastest. The second wasB.rapa×B.juncea.But there were a handful of pollen on the stigma ofB.napus×B.juncea. Pollen was also the long time to stay, Pollen germination the slowest. There were a lot of Callose under a fluorescence microscope. Therefore,B.junceawas most suitable for female among theB.rapa,B.juncea, andB.napus. The second wasB.rapa,B.napumost difficult female parent among theB.rapa,B.juncea, andB.napus.
Wide crosses; Ratio of pod setting; Ratio of seed setting; Pollen vitality
1001-4829(2016)09-2027-07
10.16213/j.cnki.scjas.2016.09.004
2015-07-20
农业部公益性行业(农业)专项经费项目(200903002);国家高科技研究发展计划(863计划)(2011AA10A104);现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS13);甘肃省自然科学基金项目(3ZS061-A25-076)
钱 武(1988-),男,硕士,主要从事作物遗传育种研究,E-mail:498364301@qq.com,*为通讯作者:李学才,硕士,副教授,主要从事油菜育种及十字花科种质资源研究,E-mail: lixc@gsau.edu.cn。
S565.4
A