全 文 ：第 22卷　第 1期 　　　　　　　　　　　　　　云南农业大学学报　　　　　　　 Vo l. 22　No.1
2007年　2月 　　　　　　　　　　 Journa l o fYunnanA griculturalUniversity　　　　　 Feb. 2007
　收稿日期:2006 - 04 - 24　
*基金项目:云南省自然科学基金项目资助(2004C0035M)。 　　　　**通讯作者
　作者简介:朱媛(1980 -), 女 ,山西榆次人 , 在读硕士研究生 ,主要从事植物种质资源研究与利用。
甘蓝型油菜与芝麻菜远缘杂交研究*
朱　媛 , 林良斌** , 张传利
(云南农业大学农学与生物技术学院 , 云南 昆明 650201)
摘要:以 4个甘蓝型油菜品种为母本 , 3个芝麻菜材料为父本 , 研究了单一授粉 、混合花粉授粉 、重复授粉和 GA 3
处理柱头后授粉等 4种授粉方式对其杂交亲和性的影响。结果表明:甘蓝型油菜与芝麻菜的远缘杂交为高度不
亲和 , 最强的组合是花油 3号 ×凤庆芝麻菜 ,其亲和指数为 0. 032。 混合花粉授粉降低了其杂交亲和性 , 花油 3
号 ×芝麻菜的亲和指数为 0.021。重复授粉和 GA3处理柱头后授粉可以提高杂交亲和性 ,花油 3号 ×凤庆芝麻
菜的亲和指数分别为 0.046, 0.067。但角果中的种子几乎都是皱瘪的 ,可见甘蓝型油菜与芝麻菜杂交是受精后
不亲和 , 其杂种胚发育受到阻碍而不能形成正常的种子。
关键词:甘蓝型油菜;芝麻菜;远缘杂交
中图分类号:S 565. 4.035. 1　　文献标识码:A　　文章编号:1004 - 390X(2007)01 - 0026 -04
Study on Intergeneric Crosses ofBrassica napus L. andEruca sativa
ZHU Yuan, LIN Liang-b in, ZHANG Chuan-li
(Facu lty o f Agronom y and B iotechno logy, Y A U, Kunm ing 650201, Ch ina)
Abstract:In the study, the fourBrassica napus L. va rw ere used as fema le parent, the threeE ruca
sativa ma teria ls w ere as male parentage. The effects of sing le-po llina tion, m ixed po llen pollination, re-
peat-po llina tion andGA 3 disposal stigm a a fte r pollination on cross compa tibility. The results show ed the
in tergeneric crosses a re h ighly incompatible. The combina tion of the Huayou No3 ×Eruca sa tiva
fengqing w as the bes.t It is compa tibility index w as 0.032. M ixed po llen pollina tion decreased cross
compatib ility and it is compatib ility index w as 0.021. Repeat-po llination and GA3 disposa l stigma afte r
po llina tion canimprove the cross compatib ility and the compatib ility index w as 0.046, 0.067 respec tive-
ly. Bu t the seeds o f pods w ere almost o f the empty. The c rosse s o fB rassica napus L. ×E ruca sa tiva
were incompa tible after imp regnation. The grow th o f hybrid embryo can’ t be formed. The norma l seeds
because of the hindrance of impregation.
Key words:B rassica napus L. ;E ruca sativa;intergeneric crosses
　　油菜是重要的油料作物。云南油菜生产常面
临蚜虫 、干旱等严重危害。芝麻菜 (E ruca sa tiva)
为十字花科芝麻菜属一年生植物。芝麻菜适应性
强 ,具有抗旱耐瘠 ,抗病耐病 ,耐蚜虫 ,耐盐碱等优
良性状 [ 1] ,为此 ,笔者进行了甘蓝型油菜与芝麻菜
的远缘杂交研究 ,旨在探索其杂交的亲和性 ,为将
芝麻菜的优良基因导入油菜 ,进行油菜品种改良提
供依据。
1　材料与方法
1. 1　材料
甘蓝型油菜品种:湘油 15号 、花油 3号 、云油
23号和 J - 2。
芝麻菜:凤庆芝麻菜 、江城芝麻菜 、永德芝麻菜。
1. 2　方法
1. 2. 1　杂交组合
湘油 15号 ×凤庆芝麻菜;湘油 15号 ×江城芝
麻菜;花油 3号 ×凤庆芝麻菜;花油 3号 ×江城芝
麻菜;云油 23号 ×凤庆芝麻菜;云油 23号 ×江城
芝麻菜;J - 2×凤庆芝麻菜 , J - 2×江城芝麻菜 。
1. 2. 2　人工去雄与授粉
选择将要开放的花朵在 9:00到 11:00进行人
工去雄 ,每花序大约 7 ～ 9个花蕾 ,然后套袋。次日
9:00 ～ 12:00采集芝麻菜的花粉授粉 ,并及时按单一
授粉 、混合花粉授粉 、重复授粉和用不同浓度 GA3
处理柱头后的授粉方式等进行授粉。然后立即套
袋 、挂牌 ,并记载父本 、母本和授粉花蕾数 (A)及授
粉日期。成熟时按组合收获 ,记录结实角果数 (B)
和种子数(C),并计算结角率(B /A)和亲和指数 (C /
A)。以 B /A和 C /A作为杂交亲和性的评判指标。
2　结果与分析
2. 1　单一授粉对甘蓝型油菜 ×芝麻菜的杂交亲和
的影响
单一授粉即用一个品种的芝麻菜的花粉授粉
到另一品种的油菜的柱头上 。从表 1可以看出 ,结
角率在组合间变幅为 0.047 ～ 0.081,亲和指数在
组合间变幅为 0.005 ～ 0.032。由此可见甘蓝型油
菜 ×芝麻菜的杂交亲和性是很低的 ,为高度不亲
和。亲和性最强的杂交组合是花油 3号 ×凤庆芝
麻菜 ,结角率为 0.081,亲和指数为 0.032。父本相
同 ,母本不同的组合间它们的结角率 、亲和指数的
差异较大 ,花油 3号最高 , J - 2的最低 。母本相
同 ,父本不同的组合它们的结角率 、亲和指数也有
差别 ,但差别不大 ,由此说明母本基因型对杂交亲
和性的影响较大 ,父本基因型对杂交亲和性的影响
较小 。
2.2　混合花粉授粉对甘蓝型油菜 ×芝麻菜的杂交
亲和性的影响
混合花粉授粉即用不同品种芝麻菜的花粉
(凤庆芝麻菜 、江城芝麻菜和永德芝麻菜)混合授
粉到同一油菜柱头上 。从表 2可以看出 ,结角率在
组合间变幅为 0.008 ～ 0.042,亲和指数在组合间
变幅为 0.000 ～ 0.021 ,其结角率 、亲和指数比单一
授粉的要低很多 ,混合花粉授粉并不能提高它的杂
交亲和性 (见图 1)。这可能是芝麻菜的花粉混合
后 ,花粉在柱头上萌发及受精表现为互相抑制或竞
争 ,从而降低其杂交亲和性。
表 1　单一授粉对甘蓝型油菜 ×芝麻菜杂交亲和性的影响
Tab. 1　The e ffects of sing le-po llination on c ross com pa tibility o fB rassica napus L. ×Eruca sativa
组合名称
cross com b ination
授粉柱头数
No. of
po llinated
stigma (A)
结角数
N o. of
pods
(B)
种子数
　No. of seeds (C)　
饱粒　　瘪粒
fu ll seeds no t-fu ll seed s
结角率
rat io of
setting
pod(B /A)
亲和指数
com patibi lity
index
(C /A)
湘油 15号 ×凤庆芝麻菜(X iangyou15×E ruca sa tiva Fengqing) 776 52 4 7 0. 067 0. 014
湘油 15号 ×江城芝麻菜(X iangyou15×E ruca sa tiva Jiangcheng) 820 53 3 11 0. 065 0. 017
花油 3号 ×凤庆芝麻菜(H uayou3×E ru ca sa tiva Fengqing) 798 65 6 20 0. 081 0. 032
花油 3号 ×江城芝麻菜(H uayou3×E ru ca sa tiva Jiangcheng) 812 63 6 17 0. 078 0. 028
云油 23号 ×凤庆芝麻菜(Yunyou23×E ruca sa tiva Fengqing) 782 52 3 11 0. 066 0. 018
云油 23号 ×江城芝麻菜((Yunyou23×E ruca sa tiva Jiangcheng) 808 47 3 10 0. 058 0. 016
J - 2×凤庆芝麻菜(J- 2×E ruca sa tiva Fengq ing) 791 43 2 5 0. 054 0. 009
J - 2×江城芝麻菜((J- 2×E ruca sat iva Jiangcheng) 865 41 0 4 0. 047 0. 005
表 2　混合花粉授粉对甘蓝型油菜 ×芝麻菜杂交亲和性的影响
Tab.2　The effec ts o fm ixed po llen po llina tion on cro ss compatib ility ofB rassica napus L. ×Eruca sativa
组合名称
cross com b ination
授粉柱头数
No. of
po llinated
stigma (A)
结角数
N o. of
pods
(B)
种子数
　N o. of seeds (C)　
饱粒　　瘪粒
fu ll seeds not-fu ll seed s
结角率
rat io of
sett ingpod
(B /A)
亲和指数
com patibi lity
index
(C /A)
湘油 15号 ×芝麻菜(X iangyou15×E ruca sa tiva) 812 26 2 5 0. 032 0. 009
花油 3号 ×芝麻菜(H uayou3×E ru ca sa tiva) 802 34 5 12 0. 042 0. 021
云油 23号 ×芝麻菜(Yunyou23×E ruca sa tiva) 806 22 5 3 0. 027 0. 010
J - 2×芝麻菜((J- 2×E ruca sa tiva) 785 6 0 0 0. 008 0
27第 1期　　　　　　　　　　朱媛 ,等:甘蓝型油菜与芝麻菜远缘杂交研究
2.3　重复授粉对甘蓝型油菜 ×芝麻菜的杂交亲和
性的影响
重复授粉即单一授粉后第 2天再用同一父本
的花粉授粉同一母本的柱头 。从表 3可以看出 ,结
角率在组合间变幅为 0.053 ～ 0.101, 亲和指数在
组合间变幅为 0.008 ～ 0.046。其结角率 、亲和指
数比单一授粉和混合花粉授粉的杂交亲和性要高
很多 (见图 1),这可能一是重复授粉增加柱头上的
花粉量 ,提高授粉受精的机会;二是第 1次授粉解
除了柱头对第 2次授的异源花粉的屏蔽作用等。
表 3　重复授粉对甘蓝型油菜 ×芝麻菜杂交亲和性的影响
Tab.3　The effec ts o f repeat-po llina tion on cro ss compatib ility ofB ra ssica napus L. ×Eruca sativa
组合名称
cross com b ination
授粉柱头数
No. of
po llinated
stigma (A)
结角数
N o. of
pods
(B)
种子数
　No. of seeds (C)　
饱粒
fu l l seed s
瘪粒
not-fu ll seed s
结角率
rat io of
sett ingpod
(B /A)
亲和指数
com patibi lity
index
(C /A)
湘油 15号 ×凤庆芝麻菜(X iangyou15×E ruca sa tiva Fengqing) 867 67 3 13 0. 077 0. 019
湘油 15号 ×江城芝麻菜(X iangyou15×E ruca sa tiva Jiangcheng) 868 62 5 13 0. 071 0. 021
花油 3号 ×凤庆芝麻菜(H uayou3×E ru ca sa tiva Fengqing) 765 77 5 30 0. 101 0. 046
花油 3号 ×江城芝麻菜(H uayou3×E ru ca sa tiva Jiangcheng) 896 85 8 25 0. 095 0. 037
云油 23号 ×凤庆芝麻菜(Yunyou23×E ruca sa tiva Fengqing) 785 57 4 13 0. 073 0. 022
云油 23号 ×江城芝麻菜((Yunyou23×E ruca sa tiva Jiangcheng) 807 56 4 11 0. 069 0. 019
J - 2×凤庆芝麻菜(J- 2×E ruca sa tiva Fengq ing) 813 49 5 6 0. 060 0. 014
J - 2×江城芝麻菜((J- 2×E ruca sat iva Jiangcheng) 786 42 2 4 0. 053 0. 008
2.4　GA3对甘蓝型油菜 ×芝麻菜的杂交亲和性的
影响
分别用 60, 100, 140和 250mg /L的 GA3在授
粉前处理柱头 ,然后进行重复授粉。从表 4和图 1
可以看出 ,用 GA3处理柱头可大幅度提高其杂交
亲和性 ,用 100mg /L的 GA 3处理柱头 ,其结角率和
亲和指数高达 0.189和 0.067。而且 100 mg /L的
GA 3处理柱头后授粉的角果比单一授粉 、混合花粉
授粉和重复授粉的角果要长 。这可能是因为 GA3
促进异种花粉萌发 、花粉管伸长或受精过程。
2.5　杂种鉴定
得到的种子大多为皱瘪发育不完全的种子 ,均
不能萌发 ,只有少数种子可以萌发 ,把可以萌发的
种子接种在 MS培养基上 ,待种子萌发后 ,取其根
尖进行细胞学鉴定 ,其染色体数均为 38条 ,这些种
子有可能是由于花粉污染而得到的假杂种 ,也有可
能是真杂种 ,正如周广宇 [ 2, 3]教授提出的 “远缘杂
交中 DNA片断交换假说 ”,在杂种细胞染色体排
斥过程中可能发生了遗传物质的交换 ,但有待于性
状的进一步鉴定 。
28 云南农业大学学报 　　　　　　　　　　　　　　第 22卷
表 4　花油 3号 ×凤庆芝麻菜的杂交亲和性
Tab. 4　The cross compa tib ility of Huayou No3×Eruca sativa fengqing
激素用量
horm one am oun t
used
授粉柱头数
N o. of pollinated
s tigm a (A)
结角数
N o. of pods(B)
种子数
　　No. of seed s(C)　　
饱粒
fu ll seeds
瘪粒
Not-fu l l seed s
结角率
ratio of settingpod
(B /A)
亲和指数
compat ib ility index
(C /A)
60mg /L 513 48 7 15 0. 094 0. 043
100mg /L 624 118 10 32 0. 189 0. 067
140mg /L 556 73 13 16 0. 131 0. 052
250mg /L 573 48 8 14 0. 084 0. 038
3　讨论
本研究表明甘蓝型油菜和芝麻菜属于高度不
亲和 ,但采用重复授粉和用适当浓度的 GA3处理
柱头可以提高杂交亲和性 ,刘威生 [ 4]在苹果 ×梨
杂交时发现的混合花粉的 “集体效应 ”和何启谦
等 [ 5]所发现的 “稀释作用 ”,表明混合花粉授粉可
以提高杂交亲和性 ,但本实验研究结果与他们的研
究结果不同 ,混合花粉授粉不但没有提高杂交亲和
性 ,反而降低了杂交亲和性 ,马锋旺[ 6]的桃和杏的
杂交亲和性试验中也表明混合花粉授粉会降低杂
交亲和性。本研究中结果表明亲本基因型对杂交
亲和性的影响较大 ,母本基因型的影响要大于父本
基因型对杂交亲和性的影响 ,与孟金陵 [ 7] 在甘蓝
型油菜与芥菜型油菜的远缘杂交中研究结果相同 ,
亲本基因型分别控制受精指数高低和结实性的强
弱 。孙万仓等[ 8]对油菜与芝麻菜的杂交进行了研
究 ,他们认为油菜与芝麻菜的杂交不亲和主要是受
精前障碍。但笔者进行甘蓝型油菜与芝麻菜杂交
可以得到种子 ,其种子几乎都是皱瘪的 ,说明甘蓝
型油菜与芝麻菜杂交为受精后不亲和 ,杂种胚发育
受到阻碍而不能形成正常的种子。
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(上接第 25页 )
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29第 1期　　　　　　　　　　朱媛 ,等:甘蓝型油菜与芝麻菜远缘杂交研究