芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)分別與甘藍(lán)型油菜雜交的后代結(jié)實(shí)性及Rfo傳遞效率比較.pdf
<p>園藝學(xué)報， 2018， 45 (1)： 61 70. Acta Horticulturae Sinica doi： 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0557； http： /www. ahs. ac. cn 61 收稿日期 ： 2017 09 05； 修回日期 ： 2017 10 16 基金項目 ： 國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目（ 2016YFD0101702， 2016YFD0100204） ；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金項目（ CARS-25） ；農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項目 * 同等貢獻(xiàn)作者 * 通信作者 Author for correspondence（ E-mail： cabbage8756126.com； zhangyangyongcaas.cn） 芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)分別與甘藍(lán)型油菜雜交的后代結(jié)實(shí)性及 Rfo 傳遞效率比較 于海龍*，李志遠(yuǎn)*，楊麗梅，劉玉梅，莊 木，呂紅豪，李占省，方智遠(yuǎn)*，張揚(yáng)勇*（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081） 摘 要： 為明確甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜種間雜交的生殖隔離程度是否與甘藍(lán)的變種類型有關(guān)， 以 2 份 Ogura CMS 芥藍(lán)和 4 份 Ogura CMS 結(jié)球甘藍(lán)為母本，分別與 2 份含有 Ogura CMS 育性恢復(fù)基因 Rfo 的甘藍(lán)型油菜雜交，獲得的種間雜種加倍后，再分別與母本芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)回交，調(diào)查 F1、 BC1兩個世代材料的結(jié)實(shí)性和 Rfo 基因的傳遞效率。結(jié)果表明，芥藍(lán)與甘藍(lán)型油菜種間雜交 F1代、 BC1代的親和指數(shù)都顯著高于結(jié)球甘藍(lán)（ P 300） ，有活力的花粉顏色深紅，花粉粒飽滿，計算 3 個視野的平均值。 利用于海龍等（ 2015）開發(fā)的芥藍(lán)與甘藍(lán)型油菜之間的 32 對 SSR 多態(tài)性背景標(biāo)記，對 Rfo 陽性單株的遺傳背景進(jìn)行分析。 PCR 反應(yīng)體系 （ 20 L） ： 10 × Buffer（含 Mg2+） 2 L， dNTP（ 2.5 mmol · L-1）1.6 L，上 、下 游 引 物（ 10 mol · L-1）各 0.8 L， Taq 酶（ 5 U · L-1） 0.2 L，模 板 DNA（ 20 ng · L-1）5 L， ddH2O 9.6 L。 PCR 反應(yīng)程序： 94 預(yù)變性 5 min； 94 變性 30 s，合適的退火溫度（依引物的 Tm值設(shè)定） 30 s， 72 延伸 45 s， 35 個循環(huán)； 72 延伸 7 min； 4 保存。 PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物用8%聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測，恒壓 160 V、 1.5 h，快速銀染法染色。 統(tǒng)計帶型并計算遺傳回復(fù)率。遺傳背景回復(fù)率反映的是回交群體中，單株遺傳物質(zhì)回復(fù)到輪回親本的程度?；诜肿訕?biāo)記的遺傳背景回復(fù)率計算采用公式 G（ g） = L + X（ g） /（ 2L） ，其中 GYu Hailong， Li Zhiyuan， Yang Limei， Liu Yumei， Zhuang Mu， Lü Honghao， Li Zhansheng， Fang Zhiyuan， Zhang Yangyong. Comparison of seed-setting and the transmission rate of Rfo during the distant hybridization between two Brassica oleracea varieties and B. napus . 64 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 61 70. （ g）指在回交 g 代的遺傳背景回復(fù)率， X（ g）指在回交 g 代表現(xiàn)為輪回親本帶型的分子標(biāo)記數(shù)量；L 指用于分析的分子標(biāo)記數(shù)量（ Hospital & Chevalet， 1992） 。 1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算利用 Microsoft Office Excel 2003，不同組合間方差分析和顯著性檢驗(yàn)均使用SPSS 11.0 軟件（ SPSS， Chicago， IL， USA） 。 2 結(jié)果與分析 2.1 兩個甘藍(lán)變種與甘藍(lán)型油菜遠(yuǎn)緣雜交的結(jié)實(shí)性及 Rfo 基因傳遞效率比較 利用人工蕾期授粉方法，將芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)不育材料分別與甘藍(lán)型油菜 RF1 和 RF2 雜交，在沒有進(jìn)行胚挽救的情況下，多數(shù)組合獲得了少量種子（表 1） 。芥藍(lán)與甘藍(lán)型油菜雜交組合的親和指數(shù)均顯著高于結(jié)球甘藍(lán)，為其 2 7 倍，親和指數(shù)均高于 0.010，以 JL2 × RF2 結(jié)實(shí)性最好，為 0.0151。結(jié)球甘藍(lán) × 甘藍(lán)型油菜所有組合，親和指數(shù)均低于 0.010，以 GL3 × RF1 親和指數(shù)最低，為 0.0018。 胚挽救過程中比較發(fā)現(xiàn)，不同組合間每種莢成熟胚數(shù)有差異，芥藍(lán)和甘藍(lán)型油菜雜交組合每種莢成活胚數(shù)均多于結(jié)球甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜雜交組合（表 1） 。 與雜交后采取胚挽救相對比，有性雜交的授粉花數(shù)多，大多數(shù)基因型上獲得的成苗數(shù)略多于胚挽救（表 1） ，但每朵花的成苗率則是胚挽救的效率遠(yuǎn)高于有性雜交。兩種條件下芥藍(lán)與甘藍(lán)型油菜4 個雜交組合共獲得成苗 21 株，結(jié)球甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜 8 個雜交組合共獲得成苗 10 株。經(jīng)倍性鑒定所有后代均為三倍體植株（圖 1） 。利用 Rfo 特異標(biāo)記對獲得的種間雜種進(jìn)行篩選，芥藍(lán)與甘藍(lán)型油菜雜交獲得的 21 株成苗中有 7 株為 Rfo 陽性（編號 YL1 YL7） ， Rfo 基因的傳遞效率為 33%；而結(jié)球甘藍(lán)雜交獲得的 10 株成苗中僅有 1 株經(jīng)檢測為 Rfo 陽性（編號 YL8） ， Rfo 基因的傳遞效率為 10%。 表 1 芥藍(lán)、結(jié)球甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜種間雜交的結(jié)實(shí)性比較 Table 1 Seed setting comparison of the interspecific cross between Chinese kale or cabbage and B. napus 組合類型 Combination type 雜交組合 Cross combination有性雜交（未經(jīng)過胚挽救） Hand pollination（ without embryo rescue） 人工授粉 + 胚挽救 Hand pollination with embryo rescue 授粉花數(shù) Number of pollinated flowers 種子數(shù) Number of seeds 親和指數(shù) Compatibility index 成苗數(shù) Number of viable plants 子房數(shù) Number of pods cultured 剝離幼胚數(shù) Number of embryos excised 每種莢胚數(shù) Number of embryos per pod 成苗數(shù) Number of viable plants 芥藍(lán) × 甘藍(lán)型油菜 Chinese kale × B. napus JL1 × RF1 1 933 22 0.0115 ± 0.0003 a 4 60 420 7.00 2 JL2 × RF1 1 340 16 0.0117 ± 0.0012 a 3 60 324 5.40 2 結(jié)球甘藍(lán) × 甘藍(lán)型 油菜 Cabbage × B. napus GL1 × RF1 563 3 0.0048 ± 0.0025 b 0 60 234 3.90 1 GL2 × RF1 792 3 0.0036 ± 0.0020 b 0 60 123 2.05 0 GL3 × RF1 393 1 0.0018 ± 0.0018 b 1 60 243 4.05 1 GL4 × RF1 921 4 0.0043 ± 0.0008 b 1 60 136 2.27 0 芥藍(lán) × 甘藍(lán)型油菜 Chinese kale × B. napus JL1 × RF2 2 652 38 0.0145 ± 0.0010 a 6 60 428 7.13 0 JL2 × RF2 1 472 19 0.0151 ± 0.0045 a 3 60 546 9.10 1 結(jié)球甘藍(lán) × 甘藍(lán)型 GL1 × RF2 672 2 0.0028 ± 0.0014 b 1 60 134 2.23 1 油菜 GL2 × RF2 261 1 0.0027 ± 0.0027 b 0 60 148 2.47 0 Cabbage × B. napus GL3 × RF2 783 4 0.0058 ± 0.0021 b 1 60 223 3.72 1 GL4 × RF2 542 3 0.0062 ± 0.0013 b 1 60 267 4.45 1 注：數(shù)值后不同小寫字母表示處理間差異達(dá) 0.05 顯著水平（ LSD 法） 。下同。 Note： Values followed by the same superscript letters indicate significant difference at 0.05 level， based on the least significant difference test. The same below. 于海龍，李志遠(yuǎn)，楊麗梅，劉玉梅，莊 木，呂紅豪，李占省，方智遠(yuǎn)，張揚(yáng)勇 . 芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)分別與甘藍(lán)型油菜雜交的后代結(jié)實(shí)性及 Rfo 傳遞效率比較 . 園藝學(xué)報， 2018， 45 (1)： 61 70. 65 圖 1 種間雜種倍性（相對 DNA 含量）分析 M1 代表細(xì)胞分裂周期 G0/G1期； M2 代表細(xì)胞分裂周期 G2/M 期。 Fig. 1 Ploidy identification（ relative nuclear DNA contents） of interspecific hybrids M1 represents the G0/G1phase of cell division cycle； M2 represents the G2/M phase of cell division cycle. 2.2 BC1回交后代的獲得和兩個甘藍(lán)變種材料回交結(jié)實(shí)性比較 為克服種間雜種染色體配對障礙，提高雜種回交后代結(jié)實(shí)性，在 Rfo 陽性種間雜種單株中利用秋水仙素對芥藍(lán)與甘藍(lán)型油菜種間雜種單株 YL2 和結(jié)球甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜種間雜種單株 YL8 進(jìn)行處理，分別獲得加倍單株 YL2-3 和 YL8-2，倍性鑒定均為六倍體植株（圖 1） ，花粉活力在 95%以上。 利用芥藍(lán)不育材料 JL1、 JL4、 JL6 和結(jié)球甘藍(lán)不育材料 GL1、 G939、 G944、 G949 為母本，以加倍后的單株 YL2-3 和 YL8-2 為父本進(jìn)一步回交。如表 2 所示， 3 份芥藍(lán)材料 JL1、 JL4、 JL6 與YL2-3 回交（人工授粉，未進(jìn)行胚挽救） ，共獲得種子 109 粒，播種后獲得成苗 65 株。 4 份結(jié)球甘藍(lán)材料 GL1、 G939、 G944、 G949 與 YL8-2 回交（人工授粉，未進(jìn)行胚挽救）共獲得種子 35 粒，成苗 17 株。差異顯著性分析結(jié)果表明，芥藍(lán)的回交親和指數(shù)均顯著高于結(jié)球甘藍(lán)（ P < 0.05） 。 此外，比較不同芥藍(lán)材料發(fā)現(xiàn)，以雜交種 JL6 當(dāng)母本與 YL2-3 結(jié)實(shí)性最好，親和指數(shù)為 0.0312；同樣比較不同結(jié)球甘藍(lán)材料也發(fā)現(xiàn)，兩個雜交種當(dāng)母本的組合（ G949 × YL8-2 和 G939 × YL8-2）的結(jié)實(shí)性最好，親和指數(shù)均為 0.0111。這表明在兩個甘藍(lán)變種內(nèi)，利用雜交種材料當(dāng)母本進(jìn)行回交時，較多代回交材料更易獲得后代，除個別基因型外（ G944） ，同一變種內(nèi)，雜交種和多代回交不育系之間的親和指數(shù)具有顯著差異（ P < 0.05） 。 人工授粉結(jié)合胚挽救手段，不同基因型間每種莢成活胚數(shù)具有差異。結(jié)球甘藍(lán)材料回交的每種莢成活胚數(shù)（ 2.07 3.90）均低于芥藍(lán)（ 5.54 7.22） 。 利用 Rfo 特異標(biāo)記對獲得的種間雜種進(jìn)行篩選，芥藍(lán)回交獲得的 97 株成苗中有 26 株為陽性，Yu Hailong， Li Zhiyuan， Yang Limei， Liu Yumei， Zhuang Mu， Lü Honghao， Li Zhansheng， Fang Zhiyuan， Zhang Yangyong. Comparison of seed-setting and the transmission rate of Rfo during the distant hybridization between two Brassica oleracea varieties and B. napus . 66 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 61 70. Rfo 基因的傳遞效率為 27%，對應(yīng) 3 個芥藍(lán)材料 JL1、 JL4、 JL6 的傳遞效率分別是 51.25%、 26.1%、25.7%；而結(jié)球甘藍(lán)回交獲得的 25 株成苗中僅有 2 株為 Rfo 陽性， Rfo 基因的傳遞效率為 8%，對應(yīng)4 個結(jié)球甘藍(lán)材料 GL1、 G939、 G944 和 G949 的傳遞效率分別是 0、 10%、 0 和 20%。 表 2 芥藍(lán)、結(jié)球甘藍(lán)與六倍體種間雜種回交的結(jié)實(shí)性比較 Table 2 Seed setting comparison of Chinese kale or cabbage backcrossed with its hexaploid hybrid 2.3 BC1代 Rfo 陽性單株的花粉活力及遺傳背景分析 芥藍(lán)與種間雜種 YL2-3（六倍體） 回交獲得的 26 株 BC1代 Rfo 陽性單株經(jīng)倍性鑒定均為四倍體，花粉活力在 35.93% 87.37%之間，平均為 67.1%；不同單株間育性花粉的活力不同，單株 14Y19花藥花粉飽滿， 花粉活力最高 （圖 2， a、 c； 表 3） 。 兩株結(jié)球甘藍(lán) BC1代 Rfo 陽性單株 15Y1 和 15Y4，倍性鑒定為四倍體，花藥附著花粉較少，花粉活力較低，分別為 26.53%和 35.27%（圖 2， b、 d；表3） 。差異顯著性分析表明，除個別單株（ 14Y18 和 14Y35）外，芥藍(lán)回交獲得的 BC1代 Rfo 陽性單株花粉活力都顯著優(yōu)于結(jié)球甘藍(lán)回交獲得的 2 株 Rfo 陽性單株（ P < 0.05；表 3） 。 圖 2 芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán) BC1代 Rfo 陽性單株花期育性表現(xiàn)和花粉活力測定 a：芥藍(lán) BC1代 Rfo 陽性單株 14Y19； b：結(jié)球甘藍(lán) BC1代 Rfo 陽性單株 15Y4； c： 14Y19 花粉染色（ 87.37%） ； d： 15Y4 花粉染色（ 35.27%） 。 Fig. 2 Fertility performance and pollen viability of Rfo-positive BC1individuals of Chinese kale and cabbage a： Fertility performance of 14Y19； b： Fertility performance of 15Y4； c： Pollen viability of 14Y19（ 87.37%） ； d： Pollen viability of 15Y4（ 35.27%） . 組合類型 Combination type 雜交組合 Cross combination 有性雜交（未經(jīng)過胚挽救） Hand pollination（ without embryo rescue） 人工授粉 + 胚挽救 Hand pollination with embryo rescue 授粉花數(shù) Number of pollinated lowers 種子數(shù)Number of seeds親和指數(shù) Compatibility index 成苗數(shù) Number of viable plants 子房數(shù) Number of pods cultured 剝離幼胚數(shù) Number of embryos excised 每種莢胚數(shù) Number of embryos per pod 成苗數(shù)Number of viable plants 芥藍(lán) ×（芥藍(lán) × 甘藍(lán)型油 菜， 6x） Chinese kale × （ Chinese kale × B. napus）JL1 × YL2-3 1 423 26 0.0180 ± 0.0007 c 11 345 1 912 5.54 5 JL4 × YL2-3 1 652 42 0.0258 ± 0.0020 b 31 634 3 568 5.63 15 JL6 × YL2-3 1 332 41 0.0312 ± 0.0009 a 23 451 3 256 7.22 12 結(jié)球甘藍(lán) ×（結(jié)球甘藍(lán) × GL1 × YL8-2 523 3 0.0058 ± 0.0003 e 2 108 224 2.07 1 甘藍(lán)型油菜， 6x） G939 × YL8-2 1 254 14 0.0111 ± 0.0005 d 8 89 203 2.28 2 Cabbage ×（ Cabbage × B. G944 × YL8-2 842 5 0.0060 ± 0.0012 e 3 178 464 2.61 4 napus） G949 × YL8-2 1 266 13 0.0111 ± 0.0012 d 4 102 398 3.90 1 于海龍，李志遠(yuǎn)，楊麗梅，劉玉梅，莊 木，呂紅豪，李占省，方智遠(yuǎn)，張揚(yáng)勇 . 芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)分別與甘藍(lán)型油菜雜交的后代結(jié)實(shí)性及 Rfo 傳遞效率比較 . 園藝學(xué)報， 2018， 45 (1)： 61 70. 67 表 3 BC1回交后代 Rfo 陽性單株的花粉活力及遺傳背景回復(fù)率比較 Table 3 Pollen viability and RRGB comparison of Rfo-positive BC1individuals 組合類型 Combination type 雜交組合 Cross combination BC1代恢復(fù)單株 Fertility-restored BC1individual 花粉活力 /% Pollen viability 遺傳回復(fù)率 Recovering ratio ofgenetic background芥藍(lán) ×（芥藍(lán) × 甘藍(lán)型油菜， 6x） Chinese kale ×（ Chinese kale × B. napus） JL1 × YL2-3 14Y18 39.23 ± 3.22 0.75 14Y23 82.53 ± 2.17 * 0.59 14Y25 51.53 ± 3.23 * 0.56 14Y35 35.93 ± 3.80 0.56 14Y41 50.17 ± 1.91 * 0.50 JL2 × YL2-3 14Y2 60.17 ± 2.70 * 0.56 14Y3 80.80 ± 3.47 * 0.53 14Y5 72.70 ± 2.70 * 0.53 14Y6 64.37 ± 0.62 * 0.59 14Y8 59.67 ± 4.01 * 0.56 14Y14 59.10 ± 1.80 * 0.56 14Y17 55.90 ± 2.33 * 0.53 14Y20 52.57 ± 3.15 * 0.59 14Y24 53.97 ± 0.28 * 0.50 14Y36 66.03 ± 0.84 * 0.50 14Y38 75.27 ± 0.64 * 0.50 14Y45 76.90 ± 0.65 * 0.63 JL6 × YL2-3 14Y9 69.37 ± 2.13 * 0.59 14Y10 67.47 ± 0.76 * 0.56 14Y12 82.13 ± 2.89 * 0.50 14Y15 82.10 ± 1.68 * 0.56 14Y19 87.37 ± 0.34 * 0.50 14Y26 75.93 ± 2.01 * 0.50 14Y27 75.80 ± 1.81 * 0.50 14Y29 85.43 ± 0.67 * 0.53 14Y37 78.23 ± 2.28 * 0.84 結(jié)球甘藍(lán) ×（結(jié)球甘藍(lán) × 甘藍(lán)型油菜， 6x） G949 × YL8-2 15Y1 26.53 ± 1.17 0.53 Cabbage ×（ Cabbage × B. napus） G939 × YL8-2 15Y4 35.27 ± 1.59 0.59 * 表示該單株花粉活力與結(jié)球甘藍(lán)回交獲得單株 15Y1 和 15Y4 在 P = 0.05 水平存在顯著差異（ LSD 法） 。 * represents the pollen viability of BC1individuals obtained from CKR have significant difference comparing with the individuals obtained from CR at P = 0.05， based on the least significant difference test. 在遺傳背景方面，芥藍(lán)回交獲得的 26 株 Rfo 陽性單株遺傳回復(fù)率在 0.50 0.84 之間，平均值為0.56，其中單株 14Y37 遺傳背景回復(fù)率最高（ 0.84） ，有 8 個單株遺傳回復(fù)率為 0.50，意味著在所有標(biāo)記都呈現(xiàn)雜合帶型。 兩株結(jié)球甘藍(lán) BC1代 Rfo 陽性單株 15Y1 和 15Y4 遺傳背景回復(fù)率分別為 0.53和 0.59。 3 討論 蕓薹屬（ Brassica）作物類型多、變異廣泛，野生資源豐富。但不同種之間的優(yōu)良性狀無法通過常規(guī)有性雜交手段進(jìn)行轉(zhuǎn)移，因此遠(yuǎn)緣雜交逐漸發(fā)展成為蕓薹屬作物種質(zhì)資源創(chuàng)新、背景拓展、遺傳改良的重要手段之一（ Ayotte et al.， 1987； Kalloo， 1992； Ripley & Beversdorf， 2003； Saal et al.，Yu Hailong， Li Zhiyuan， Yang Limei， Liu Yumei， Zhuang Mu， Lü Honghao， Li Zhansheng， Fang Zhiyuan， Zhang Yangyong. Comparison of seed-setting and the transmission rate of Rfo during the distant hybridization between two Brassica oleracea varieties and B. napus . 68 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (1)： 61 70. 2004； Budahn et al.， 2008； Wen et al.， 2008；梅家琴， 2011； Ding et al.， 2013； Li et al.， 2013） 。由于遠(yuǎn)緣雜交親本屬于不同種、屬，因此在遠(yuǎn)緣雜交中會遇到不同類型的生殖隔離，如異源花粉不親和，花粉管萌發(fā)緩慢，受精后胚敗育（戴華軍 等， 2010） 。前人研究表明，蕓薹屬作物遠(yuǎn)緣雜交的不親和性主要與雜交親本基因型、雜交組合方式和回交代數(shù)有關(guān)，并且具有部分同源染色體組的兩個親本的親和性較強(qiáng)（孟金陵， 1987；鄧婧和李栒， 2006；林超 等， 2007；祝朋芳 等， 2011） 。徐書法等（ 2004）在研究白菜、芥菜和甘藍(lán)型油菜遠(yuǎn)緣雜交時，發(fā)現(xiàn)根用芥菜和甘藍(lán)型油菜與白菜間的雜交親和性較強(qiáng)，而葉用芥菜與白菜間雜交親和性較弱，且遠(yuǎn)緣雜交親和性受正反交影響。李勤菲等（ 2016）利用甘藍(lán)型油菜作母本與不同類型結(jié)球甘藍(lán)及野生甘藍(lán)雜交，結(jié)果表明栽培甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜雜交結(jié)實(shí)性和野生甘藍(lán)類型與甘藍(lán)型油菜雜交的結(jié)實(shí)性之間差異不顯著。本研究選取甘藍(lán)的兩個變種芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)，分別與甘藍(lán)型油菜進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，對芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)獲得的雜種后代結(jié)實(shí)性進(jìn)行比較，結(jié)果表明芥藍(lán)材料與甘藍(lán)型油菜遠(yuǎn)緣雜交和 BC1回交的親和指數(shù)、 Rfo 基因傳遞效率都顯著高于結(jié)球甘藍(lán)材料（ P < 0.05） 。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，結(jié)實(shí)性差異可能是與胚的敗育時間有關(guān)，芥藍(lán)和甘藍(lán)型油菜雜交組合雜種胚大規(guī)模敗育時期在授粉 20 d 后，而結(jié)球甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜授粉 10 d 時， 胚就開始大量敗育。芥藍(lán)雜種胚敗育時間較晚，胚珠發(fā)育過程中營養(yǎng)物質(zhì)積累較多，可能會導(dǎo)致胚珠更易存活。而外源基因 Rfo 在甘藍(lán)變種芥藍(lán)中傳遞效率高于結(jié)球甘藍(lán)，推測可能是由于芥藍(lán)為一年生作物，較二年生的結(jié)球甘藍(lán)更容易接受外源片段。此外，芥藍(lán)相對于結(jié)球甘藍(lán)，更容易通過春化，一年可繁殖 2 代，可加快轉(zhuǎn)育速度，因此芥藍(lán)可作為結(jié)球甘藍(lán)與甘藍(lán)型油菜雜交的橋梁材料，加速甘藍(lán)型油菜中優(yōu)異性狀的轉(zhuǎn)育進(jìn)程。 前人研究表明，對甘藍(lán)和甘藍(lán)型油菜獲得的種間雜種（ AnCnCo）進(jìn)行染色體加倍處理，再與甘藍(lán)型油菜（ AnAnCnCn）和白菜類蔬菜（ ArAr）雜交可提高其結(jié)實(shí)性，每莢種子粒數(shù)達(dá)到 5 10 粒（ Li et al.， 2013；劉瑤 等， 2015） 。本研究中期望通過染色體加倍獲得六倍體，提高其花粉育性及與后續(xù)回交的結(jié)實(shí)性。 比較兩世代結(jié)實(shí)性， 差異顯著性分析表明， 利用芥藍(lán) JL1 和結(jié)球甘藍(lán) GL1 為母本，六倍體的種間雜種為父本，回交后其親和指數(shù)（ 0.018， 0.006，表 2）均顯著高于芥藍(lán) JL1 和結(jié)球甘藍(lán) GL1與甘藍(lán)型油菜進(jìn)行種間雜交的親和指數(shù) （表 1） ， 但仍無法正常自然結(jié)實(shí)， 且遠(yuǎn)低于 Li等 （ 2013）和劉瑤等（ 2015）關(guān)于 AnAnCnCnCoCo與 ArAr和 AnAnCnCn雜交的結(jié)實(shí)性研究。推測這可能是由于甘藍(lán)類蔬菜（ CoCo）中存在某些抑制雜交親和的位點(diǎn)，使得甘藍(lán)類蔬菜與其他蕓薹屬蔬菜雜交很難得到后代（ Nasrallah et al.， 2007） 。此外，本研究中還發(fā)現(xiàn)利用雜交種為母本與六倍體種間雜種進(jìn)行回交，較多代回交不育材料更易獲得后代，這可能是因?yàn)殡s交種生長勢旺盛，胚的成活率更高，有利于回交后代的獲得。因此建議今后遠(yuǎn)緣雜交試驗(yàn)選取雜交種材料與甘藍(lán)型油菜進(jìn)行雜交或后續(xù)回交。 背景選擇是指在回交中選擇與輪回親本性狀相似的后代，利用分子標(biāo)記進(jìn)行全基因組選擇可以大大縮短育種年限，較傳統(tǒng)農(nóng)藝性狀選擇方法可縮短 2 3 代（ Tanksley et al.， 1989） 。研究表明，回交世代中在不加選擇的情況下，供體親本基因組所占比例的期望值為（ 1/2）n+1，輪回親本的回復(fù)率期望值為 1 （ 1/2）n+1，其中 n 表示回交代數(shù)（ Hospital & Chevalet， 1992；董冬， 2011） 。而在本研究中，芥藍(lán) BC1代 Rfo 陽性單株遺傳回復(fù)率平均值僅為 0.56（期望值 0.75） ，這可能是由于染色體加倍后，兩套 C 染色體組配對和分離不均衡導(dǎo)致， Cn染色體組不易和 Co染色體組配對。因此多數(shù)標(biāo)記仍為雜合帶型，甚至部分單株所有標(biāo)記都為雜合帶型（ 14Y24、 14Y36、 14Y38、 14Y19、 14Y26、14Y27、 14Y41） 。前人研究中，常規(guī)回交群體中通常每條染色體選擇兩個以上標(biāo)記，平均每 10 cM選擇一個可用標(biāo)記，就可將不同單株的遺傳背景區(qū)分（ Fehr， 1987； Frisch et al.， 1999） 。而在本研于海龍，李志遠(yuǎn)，楊麗梅，劉玉梅，莊 木，呂紅豪，李占省，方智遠(yuǎn)，張揚(yáng)勇 . 芥藍(lán)和結(jié)球甘藍(lán)分別與甘藍(lán)型油菜雜交的后代結(jié)實(shí)性及 Rfo 傳遞效率比較 . 園藝學(xué)報， 2018， 45 (1)： 61 70. 69 究中，選用差異背景標(biāo)記的數(shù)量應(yīng)適當(dāng)加密，建議每條染色體選擇 5 10 個標(biāo)記。鑒于這種染色體遺傳背景的回復(fù)率比正常的回交轉(zhuǎn)育要低，在后續(xù)的回交轉(zhuǎn)育還需要擴(kuò)大群體，以期能從中篩選出回復(fù)率更高的單株，從而加速優(yōu)異性狀的轉(zhuǎn)育進(jìn)程。 References Ayotte R， Harney P M， Machado V S. 1987. 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