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《甘藍(lán)雄性不育的研究及進(jìn)展》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、甘藍(lán)雄性不育的研究及利用一、背景介紹二、甘藍(lán)雄性不育的分類三、甘藍(lán)雄性不育系的來源四、甘藍(lán)雄性不育的基礎(chǔ)研究五、甘藍(lán)雄性不育的選育六、甘藍(lán)雄性不育的育種應(yīng)用七、今后研究中需要解決的問題八、展望一背景介紹甘藍(lán)屬十字花科（Cruciferae）蕓薹屬（Brassica）的一二年生蔬菜，是栽培歷史最長、面積最大的蔬菜之一。甘藍(lán)類蔬菜風(fēng)味品質(zhì)獨(dú)特，含豐富的維生素、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，其維生素C的含量更為蔬菜之首。甘藍(lán)雜種優(yōu)勢明顯，為充分利用其雜種優(yōu)勢，主要育種途徑有自交不親和系制種法和雄性不育系制種法。自交不親和系制種法是利用優(yōu)良的自交不
2、親和系作母本與父本系雜交得雜種一代;雄性不育系制種法是利用不育系和父本系自由授粉得雜種一代。雄性不育系制種法成本低、純度高，而且克服了自交不親和系制種法中自交親本生活力退化的缺點(diǎn)因此雄性不育的研究受到育種工作者的高度重視。二甘藍(lán)雄性不育的分類根據(jù)遺傳特點(diǎn)，可遺傳的雄性不育可分為細(xì)胞核雄性不育（即雄性不育性由核基因控制，包括顯性雄性不育和隱性雄性不育）和細(xì)胞質(zhì)雄性不育（即雄性不育性取決于細(xì)胞質(zhì)基因）2種類型。三甘藍(lán)雄性不育系的來源甘藍(lán)雄性不育系主要來自于自然突變、品種間的雜交和回交、原生質(zhì)體融合以及理化誘變等。例如：1.Pearson用黑
3、芥為母本與青花菜雜交，再用青花菜做輪回父本回交，在回交3代改用結(jié)球甘藍(lán)為父本雜交，得甘藍(lán)核不育系;2.Bannerot等在1974年將Ogura蘿卜雄性不育材料與結(jié)球甘藍(lán)雜交，再連續(xù)回交，獲得蘿卜細(xì)胞質(zhì)結(jié)球甘藍(lán)不育系。3.Kirti等通過原生質(zhì)體融合的方法得到了苗期低溫不黃化的OugCMS甘藍(lán)不育系;4.Jourdan通過蘿卜胞質(zhì)花椰菜不育系與抗阿拉津的甘藍(lán)型油菜進(jìn)行原生質(zhì)體融合獲得抗阿拉津OugCMS的甘藍(lán)類蔬菜。5.方智遠(yuǎn)等于1979春在甘藍(lán)材料79-399的自然群體中發(fā)現(xiàn)雄性不育株79-399-3。經(jīng)測交及自交，觀察后代分離情況，
4、發(fā)現(xiàn)該材料育性主要為一對顯性核基因控制，并有修飾基因起作用。目前已選318P5，99Z522-6等20多份純合顯性不育系。利用這些雄性不育系與優(yōu)良自交系雜交，目前已經(jīng)選育出中甘16號、中甘17號等甘藍(lán)新品種。四甘藍(lán)雄性不育的基礎(chǔ)研究1.細(xì)胞學(xué)研究甘藍(lán)的小孢子形成一般要經(jīng)過單核期、雙核期和三核期等幾個時期。劉玉梅等以甘藍(lán)DGMS材料為對象的研究表明，甘藍(lán)顯性雄不育花藥敗育最早發(fā)生在花粉母細(xì)胞早期，敗育高峰期在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂前期至小孢子單核期。敗育的主要特征是:(1)細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、線粒體等結(jié)構(gòu)被破壞或解體;(2)部分花粉母細(xì)胞減
5、數(shù)分裂異常;(3)花粉母細(xì)胞和小孢子外被一層很厚的膜狀物包被，生長發(fā)育異常;(4)絨氈層提前解體;(5)四分體不能分開。許忠民等以O(shè)gura胞質(zhì)甘藍(lán)雄性不育系CMS158及其保持系B158為對象的解剖觀察比較表明:甘藍(lán)胞質(zhì)雄性不育系和保持系小孢子發(fā)育有明顯不同，不育系CMS158小孢子的敗育發(fā)生在四分體至單核花粉期，相比于可育花粉，不育系的絨氈層細(xì)胞高度液泡化，小孢子受到擠壓，導(dǎo)致其相互粘連，不能形成有生活力的花粉粒以致敗育。2生理生化研究自20世紀(jì)50年代起，人們先后對植物雄性不育的生理生化機(jī)制進(jìn)行了研究，結(jié)果表明雄性不育表達(dá)和實(shí)現(xiàn)過
6、程中在酶系統(tǒng)、物質(zhì)和能量代謝系統(tǒng)以及激素系統(tǒng)上的變化有著內(nèi)在聯(lián)系。Sawhney等(1994)在總結(jié)植物激素與雄性不育的關(guān)系時指出:IAA含量的增加，ABA水平的提高以及GAs和CTKs含量的降低會誘發(fā)大多數(shù)植物產(chǎn)生雄性不育。甘藍(lán)花粉母細(xì)胞早期或后期至小孢子二核期，不育花蕾中的IAA、GA3、ZR含量均明顯低于可育花蕾，小孢子二核至成熟花粉期，IAA、GA3含量則明顯低于可育花蕾，ZR的含量仍然高于可育花蕾，意味著:甘藍(lán)細(xì)胞核顯性雄性不育敗育與花蕾小孢子二核期以前IAA、GA3、ZR的虧缺密切相關(guān)。植物雄性不育與脯氨酸關(guān)系的研究很多，多
7、數(shù)研究者認(rèn)為不育花藥內(nèi)缺乏脯氨酸與不育性關(guān)系密切。脯氨酸在甘藍(lán)不育花蕾氨基酸總量中所占的比例為4.6%，其含量在甘藍(lán)花蕾發(fā)育過程中的呈現(xiàn)動態(tài)變化，在小孢子二核花粉期不育花蕾的含量明顯低于可育花蕾。3遺傳研究和分子標(biāo)記甘藍(lán)上雄性不育分子標(biāo)記的研究主要集中在篩選與雄性不育連鎖的RAPD、RFLP分子標(biāo)記方面。甘藍(lán)顯性核不育基因DGMS是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院方智遠(yuǎn)院士首次發(fā)現(xiàn)的不育類型，并且已經(jīng)在甘藍(lán)的雜種優(yōu)勢中加以利用。王曉武等采用集群分析（BSA）法進(jìn)行了甘藍(lán)顯性雄性不育基因連鎖的分子標(biāo)記研究，篩選并獲得了與該不育基因遺傳距離為7.148cM的
8、RAPD標(biāo)記。婁平等利用DH群體將顯性核不育基因連鎖標(biāo)記MS3247定位于DH群體第四連鎖群上。劉玉梅等運(yùn)用RFLP技術(shù)，獲得最小遺傳距離為1.787cM的RFLP連鎖標(biāo)記pBN11。Wang等(2005)
