全 文 :油菜× 菜远缘杂交创新油菜种质资源研究
戴兴临 ,程春明 ,宋来强 ,汤 洁 ,熊任香 ,张 ,邹小芬 ,张建模
(江西省农业科学院旱作物研究所 , 南昌 330200)
摘要:本项研究重点是要探讨通过油菜与 菜远缘杂交 ,将 菜的某些优良性状转移到栽培油菜中的可行性。结果表明
甘蓝型油菜与 菜进行远缘杂交有较好的亲和性。而且其杂交后代变异明显 , 出现了许多碎叶型植株和一些类似白菜型的
植株 , 杂交后代对菌核病有较强的抗性 , 有许多具有优势的单株。油菜与 菜进行远缘杂交对于创新油菜种质资源 , 培育高
产 、高抗油菜新品种具有重要意义。
关键词:油菜; 菜;远缘杂交
收稿日期:2004-08-02 修回日期:2005-01-07
基金项目:江西省重点科技攻关项目(200353农 27)
作者简介:戴兴临(1960-),男 ,江苏射阳县人 ,研究员 ,主要从事作物遗传育种研究。 Tel:0791-7090658
Germplasm Enhancement through Wide Crosses of
Brassica napus×India rorippa
DAI Xing-lin , CHENG Chun-ming , SONG Lai-qiang , TANG Jie , XIONG Ren-xiang ,
ZHANG Tao , ZOU Xiao-fen , ZHANG Jian-mo
(The Dry land Institute of Jiangxi Academy of Agricultural Sciences , Nanchang 330200)
Abstract:the feasibility has been studied that some good trait s of India rorippa were transmit ted into
Brassica napus through the distant hybridization of Brassica napus×India rorippa.The results indicated that
high crossable compatibili ty w as expressed between Brassica napus and India rorippa , and their interspecific
progenies showed more genetic variat ions , and grew many plants such as the defective leaf and the Peking cab-
bage types.Furthermore , the progenies appeared high resistance to Sclerot inia sclerot iorum .So it w as very im-
po rtant to develop germplasm and then new high-y ield , high-resistance cultivars of Brassica napus through the
w ide crosses of Brassica napus×India rorippa.
Key words:Brassica napus;India rorippa;Distant hybridizat ion
作物远缘杂交一直是作物育种和种质资源创新
的重要途径 ,如国际水稻研究所用尼瓦拉野生稻中
的抗草丛矮缩病的材料与栽培稻 IR24进行远缘杂
交获得抗病品系 IR1737之后 ,他们用 IR1737作亲
本 ,选育出了世界著名的水稻品种 IR36。中国利用
野生水稻中的不育株 ,转育成了三系水稻的不育系
和保持系 ,成功实现了杂交水稻三系配套 ,在生产上
大面积应用 ,增产粮食近亿吨 。国际玉米小麦改良
中心及中国 、德国 、前苏联 、保加利亚 、加拿大 、澳大
利亚等国通过小麦与黑麦进行远缘杂交育成了一系
列四倍体 、六倍体 、八倍体小黑麦 ,其中德国育成的
高加索 、阿芙乐尔 、山前麦 、劳夫林 10等品种在国际
上大面积推广 ,而且也是小麦育种的骨干亲本 ,为小
麦生产和育种做出了突出的贡献 。此外许多育种家
还进行了小麦与偃麦草 ,小麦与山羊草 ,小麦与簇毛
麦 ,小麦与赖草 ,小麦与新麦草 ,小麦与冰草 ,小麦与
旱麦草 ,小麦与鹅观草 ,玉米与类玉米 ,玉米与摩擦
禾 ,栽培棉与野生棉 ,栽培大豆与野生大豆和半野生
大豆等多种作物的远缘杂交 ,在提高这些作物的抗
性 、品质方面发挥了重要作用 ,也极大地丰富了这些
作物的种质资源[ 1] 。在油菜种质资源创新研究方
面已通过远缘杂交证明了甘蓝型油菜是由白菜型油
植物遗传资源学报 2005 , 6(2):242~ 244
Journal of Plant Genetic Resources
DOI :10.13430/j.cnki.jpg r.2005.02.025
菜与甘蓝杂交再经染色体加倍而成[ 2] 。自 20 世纪
90 年代以来中国还进行了油菜与诸葛菜[ 3] 、荠
菜[ 4] 、菘蓝[ 5] 、新疆野油菜[ 6]等野生十字花科不同
属间的远缘杂交研究 ,取得了一定成效 。
野生植物 菜[ Indica rorippa (L.)Hiern] 具
有抗旱(能在墙缝中生长)、耐渍(能在水沟里生长)、
耐瘠 、抗菌核病 、高结实率(每角结实高的达 100 粒
左右)等优异性状。本研究旨在通过油菜与 菜远
缘杂交将这些优良性状转移到栽培油菜中 ,丰富油
菜的遗传基础 ,创新油菜种质资源 ,培育高产稳产油
菜新品种 。
1 材料与方法
用 28个甘蓝型油菜品种(系)、3个白菜型油菜
品种 、5个芥菜型油菜品种为母本与 菜杂交各 2
个花絮 ,每个花絮 10朵花 。用 菜为母本与 1个白
菜型油菜品种 、2个甘蓝型油菜品种杂交各 2 个花
絮 ,每个花絮 10朵花 ,观察其杂交结实率 、杂种的出
苗率及后代的遗传表现。
试验在南昌县澄碧湖畔江西省农科院试验地进
行。2002年 3月 25日 、26日进行杂交。F1 于 2002
年 11 月 12 日播种 , 2003 年 5 月 8 日收获;F2于
2003年 10月 17日播种 ,2004年 5月 6日收获。田
间重点调查杂交结实 、种子出苗 、后代植株形态的变
异等 ,室内考种包括株高 、每株角数 、每角粒数等经
济性状。
2 结果与分析
2.1 杂交结实情况
以28个甘蓝型油菜品种(系)做母本与 菜杂
交共有 10个杂交组合获得杂种 134粒 。其中 A101
× 菜 40粒;A101-16× 菜 2粒;A101-17× 菜
29粒;A101-23× 菜 30粒;B101-26× 菜 11粒;
GN121-3× 菜 6粒;GN122-1× 菜 4粒;GN122-
7× 菜 6 粒;GN125 × 菜 4 粒;ZX11 ×
菜 2粒 。
以 3个白菜型油菜品种和 5个芥菜型油菜品种
做母本与 菜杂交均未收到种子;以 菜为母本与
1个白菜型油菜品种 、2个甘蓝型油菜品种杂交同样
未收到种子。
试验结果表明 ,以甘蓝型油菜为母本与野生十
字花科植物 菜进行远缘杂交有较好的亲和性。白
菜型油菜和芥菜型油菜与野生十字花科植物 菜进
行远缘杂交亲和性均较差 。
2.2 结实种子出苗情况
134粒种子播种后共出苗 34 株。具体出苗情
况见表 1。
表 1 甘蓝型油菜× 菜远缘杂交杂种出苗和成苗情况
Table 1 The results about emerged seedling and seedling of
Brassica napus×India rorippa
组合名称
Combination
播种粒数
Seeding
rate
出苗株数
No.of
emerged
seedling
出苗率(%)
Emergence
rate
成苗株数
No.of
seedling
A101× 菜 40 10 25 9
A101-16× 菜 2 0 0 0
A101-17× 菜 29 2 7 2
A101-23× 菜 30 18 60 15
B101-26× 菜 11 0 0 0
GN121-3× 菜 6 0 0 0
GN122-1× 菜 4 3 75 2
GN122-7× 菜 6 1 17 1
GN125× 菜 4 0 0 0
ZX11× 菜 2 0 0 0
试验结果表明 ,甘蓝型油菜与野生十字花科植
物 菜进行远缘杂交的 0代杂种出苗率较低 ,而且
不同的杂交组合其 0代杂种的出苗率差异较大 。
2.3 杂交后代主要特征特性的遗传表现
F1代共有5个组合成苗 29株 ,苗期发育普遍不
正常 ,子叶与真叶形状都有变异 ,叶片普遍较甘蓝型
油菜的叶片厚 。F1 代生长势均较弱 ,植株高度均在
90 ~ 110cm之间 ,后期发生倒伏 ,植株形状呈梳子状 ,
结角正常与甘蓝型油菜相似 ,每角粒数 10 ~ 31粒。
F2 代 29个株系普遍出现分离。有 4个组合中
的 9个株系出现 1%~ 10%不等的白菜型植株(见
图 1);2个组合中的 4 个株系出现了叶缘严重缺刻
的碎叶型植株 ,其中株系(A101-23× 菜)-10出现
了 65%左右的碎叶型植株(见图 2 、3);1个组合中
的 2个株系出现 15%左右的萝卜角(见表 2)。其他
株系植株形态与甘蓝型油菜相同 ,主要表现为株高 、
有效分枝高度等性状的分离 ,株高一般在 102 ~
206cm 之间 ,有效分枝高度在 0 ~ 98cm 之间 ,每角
最高结实 34粒种子 。F2 代生长势较强 ,单株结角
数最高达 3030个 ,每角粒数最高达 34粒 ,单株生产
力达 138.5g 。
2004年 5月 6日调查田间自然发病率 ,在 4000
余株杂交后代仅出现 2株病毒病植株 ,未发现菌核
病植株 ,初步显示甘蓝型油菜× 菜远缘杂交后代
对菌核病抗性较强 。
2432 期 戴兴临等:油菜× 菜远缘杂交创新油菜种质资源研究
图 1 F2 代中的白菜型植株 图 2 F2 代中的碎叶型植株 图 3 F2 代中的碎叶型植株
Fig.1 The Peking cabbage Fig.2 The defective leafs Fig.3 The defective leafs
plants of F2 generation plants of F2 generation plants of F2 generat ion
表 2 甘蓝型油菜× 菜远缘杂交 F2代分离表现
Table 2 The separation rates of F2 generation of Brassica na-
pus×India rorippa
株系名称
Name of line
白菜型植
株(%)
Peking
cabbage rate
碎叶型
植株(%)
Defective
leafs rate
萝卜角(%)
R aphanus
sat ivas
rate
病毒病植株
Virus
plants
A101× 菜-1
-2
-3
-4
-5 15
-6 5 15
-7
-8
-9 6
A101-17× 菜-1
-2 4
A101-23× 菜-1 6
-2 4
-3 2
-4
-5 3
-6 3
-7
-8 2 5
-9
-10 65
-11 10
-12
-13
-14
-15
GN122-1× 菜-1 10
-2
GN122-7× 菜 1
3 讨论
3.1 初步证明油菜与 菜远缘杂交具有较好的亲
和性 本项研究重点是要探讨通过油菜与 菜远缘
杂交将 菜的某些优良性状转移到栽培油菜中的可
行性 。从研究结果看 ,其杂交后代表型变异明显 ,出
现了许多碎叶型植株和一些类似白菜型的植株 ,表
明甘蓝型油菜与 菜进行远缘杂交有较好的亲和
性 。但是从不同的杂交组合其杂交结实率和杂种成
苗率有显著差异的情况来看 ,不同的油菜亲本与
菜进行远缘杂交其亲和性有明显差异 。
3.2 要证明油菜与 菜远缘杂交的亲和性还须进
行细胞学和分子学鉴定 本文仅从植株的形态变异
初步证明了甘蓝型油菜与 菜进行远缘杂交有较好
的亲和性 。要充分证明这一点 ,今后我们将进一步
进行染色体观察和基因分子标志等细胞学和分子生
物学鉴定。
3.3 要将 菜的主要优良性状转移到油菜中还须
进行大量的研究摸索 本文虽然从简单的田间观察
初步发现甘蓝型油菜与 菜进行远缘杂交 ,其杂交
后代对菌核病有较强的抗性 ,后代中也出现了许多
具有优势的单株。但是杂交后代中未发现具有每角
结实粒数接近 菜的单株材料 , 菜的抗病 、耐旱 、
耐渍 、耐瘠等优良性状是否在杂交后代中得到表现
也没有进行系统的鉴定 。因此今后一方面要加强对
菜的主要优良性状在杂交后代中的表现进行系统
的鉴定;另一方面要通过扩大杂交组合数 、扩大后代
群体 、对 F 1代进行染色体加倍等手段努力摸索将
菜的主要优良性状通过远缘杂交转移到栽培油菜中
的途径 ,同时探索通过基因克隆的转移途径。
参考文献
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244 植 物 遗 传 资 源 学 报 6 卷