甘藍(lán)型油菜—諸葛菜異附加系和代換系的建立及遺傳學(xué).pdf

1、由于人工遠(yuǎn)緣雜交合成的異源多倍體難以直接應(yīng)用于生產(chǎn)，為了更好的利用其他物種的遺傳資源，人們通過(guò)染色體附加、代換、消除和易位等細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)，將野生種的個(gè)別目標(biāo)染色體或染色體片段導(dǎo)入受體物種或作物內(nèi)，改變其遺傳組成和特性，從而創(chuàng)造出異染色體系。十字花科紫花植物諸葛菜(Orychophragmusviolaceus(L.)O.E.Schulz，2n=24，OO)表現(xiàn)特有的形態(tài)及細(xì)胞學(xué)特征，為油菜遺傳改良的優(yōu)異種質(zhì)資源。本文通過(guò)甘藍(lán)型油菜(B

2、rassica napus L.，2n=38，AACC)和諸葛菜的屬間體細(xì)胞雜種與甘藍(lán)型油菜連續(xù)回交，在后代群體中鑒定出全套12個(gè)附加系中的9個(gè)，另通過(guò)其中一個(gè)附加系與一個(gè)甘藍(lán)型油菜缺體(2n=36)雜交獲得代換系。本文對(duì)甘藍(lán)型油菜-諸葛菜附加系和代換系進(jìn)行形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)研究，主要結(jié)果如下:
　　 1.這些甘藍(lán)型油菜-諸葛菜單體/二體附加系(MA1-MA9)(2n=39，AACC+1ⅠO;2n=40，AACC+1ⅡO)分別表現(xiàn)不

3、同的形態(tài)特征，有的具有諸葛菜的特異形態(tài)性狀，如鋸齒狀葉、基部分枝及花瓣中的紫色素等;有的具有雙親沒(méi)有的新形態(tài)特征，如雌性不育、花瓣邊緣褪色變白、苗期葉片向上卷曲和早開(kāi)花等;余下的則與甘藍(lán)型油菜相似;故可從形態(tài)特征較易區(qū)分這些附加系。由鋸齒葉附加系與缺體雜交獲得的二體代換系(2n=38，AACC-2+2O)也表現(xiàn)鋸齒葉。
　　 2.附加系rRNA基因表達(dá)分析表明，來(lái)源于三條諸葛菜染色體上的rRNA基因在三個(gè)附加系中不同程度的表達(dá)，

4、表達(dá)強(qiáng)度為MA5＞MA7＞MA3，從而表現(xiàn)不同程度的核仁顯性。
　　 3.細(xì)胞學(xué)觀察表明這些附加系的有絲分裂行為穩(wěn)定，體細(xì)胞無(wú)染色體數(shù)目的變異。基因組原位雜交分析表明，在單體異附加系中附加的諸葛菜染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中容易落后丟失。二體附加系和二體代換系中，附加的一對(duì)諸葛菜染色體以正常的減數(shù)分裂配對(duì)及分離為主，但也表現(xiàn)低頻率的提前分離及落后;諸葛菜染色體常排在子細(xì)胞核的邊緣。未發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)型油菜染色體與諸葛菜染色體異源配對(duì)形成的二價(jià)

5、體，表明它們?nèi)旧w間的同源性很低。另外，一些甘藍(lán)型油菜染色體在減數(shù)分裂中落后及丟失，可能是諸葛菜染色體誘導(dǎo)所致。附加的諸葛菜染色體可通過(guò)雌雄配子傳遞至后代。
　　 4.甘藍(lán)型油菜-諸葛菜體細(xì)胞雜種有絲分裂行為的原位雜交分析表明，部分間期核中雙親染色質(zhì)在空間上分開(kāi)排列，諸葛菜染色質(zhì)常以大且深染的異染色質(zhì)團(tuán)出現(xiàn)，在早前期多在細(xì)胞核的一側(cè)。在雜種花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂前期Ⅰ，諸葛菜染色體常以一或二個(gè)深染的染色質(zhì)團(tuán)出現(xiàn)，二價(jià)體的形成晚于甘藍(lán)

6、型油菜，隨后向赤道板的集中及兩極的分離也較晚，顯示兩個(gè)種染色體組在細(xì)胞周期上的差異。但在附加系和代換系中，諸葛菜染色體的濃縮先于甘藍(lán)型油菜染色體，在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中很易從二價(jià)體染色深淺及體積辨別出深染且較大的諸葛菜二價(jià)體，且該二價(jià)體有時(shí)會(huì)比甘藍(lán)型油菜二價(jià)體提早分離，常排在子細(xì)胞核邊緣;該結(jié)果揭示在以甘藍(lán)型油菜染色體組為主的背景下，附加或代換的少數(shù)外源染色體行為發(fā)生改變。雙親染色體空間上的分開(kāi)及細(xì)胞周期上的差異可能阻止異源配對(duì)。<