青花菜雄性不育系開花結(jié)實(shí)特性及花蜜分泌調(diào)控機(jī)制的研究.pdf

1、青花菜（Brassica oleracea var.italica）是一種重要蔬菜作物，利用雄性不育系進(jìn)行新品種選育和雜交種子生產(chǎn)是其雜種優(yōu)勢(shì)利用的重要途徑。我國(guó)青花菜遺傳育種起步較晚，目前主要通過(guò)引進(jìn)國(guó)外資源尋找優(yōu)良的不育源，但引種獲得的細(xì)胞質(zhì)雄性不育（CMS）源的遺傳背景往往不明確，常導(dǎo)致同一類不育源的重復(fù)轉(zhuǎn)育，有的不育源在實(shí)際應(yīng)用中存在死花蕾嚴(yán)重、雄蕊心皮化、開花時(shí)間晚、花小、花蜜分泌量少和制種產(chǎn)量低等問(wèn)題。因此，解決上述問(wèn)題對(duì)青

2、花菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
　　本研究以青花菜自交系、CMS材料和顯性細(xì)胞核雄性不育（DGMS）系為試材，對(duì)CMS材料的開花結(jié)實(shí)特性及不育源來(lái)源、雄蕊心皮化、死花蕾的基因表達(dá)特征、開花時(shí)間和花大小的遺傳模式、蜜腺發(fā)育及花蜜分泌的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，以期明確不同來(lái)源的不育源對(duì)青花菜開花結(jié)實(shí)特性的影響，開發(fā)出區(qū)分雄蕊心皮化的分子標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)參與死花蕾調(diào)控的基因，獲得開花時(shí)間和花器官大小的遺傳模式，解析花蜜分泌的調(diào)控機(jī)制。研

3、究結(jié)果如下：
　　1、不同來(lái)源的不育源轉(zhuǎn)育獲得的CMS系的開花結(jié)實(shí)特性和蜜蜂訪花情況差異明顯；篩選出4份開花結(jié)實(shí)優(yōu)良的CMS材料：CMS738、CMSGD、CMS1169和CMS1183。
　　2、首次獲得1個(gè)能區(qū)分雄蕊心皮化和非心皮化細(xì)胞質(zhì)的線粒體標(biāo)記mtSSR2，雄蕊心皮化多態(tài)性產(chǎn)物與蘿卜和埃塞俄比亞芥相似性最高，與非心皮化相比缺失51個(gè)堿基。
　　3、青花菜39份不同來(lái)源CMS資源中均含有蘿卜orf138片段，均

4、屬于ogu CMS類型，當(dāng)相似系數(shù)>0.89時(shí)，39份CMS資源分為5個(gè)組，ogu CMS R3類型占79.49％。
　　4、死花蕾與多聚半乳糖代謝、糖基水解、氧化還原過(guò)程、苯丙氨酸代謝和苯丙烷生物合成相關(guān)，首次發(fā)現(xiàn)了12個(gè)可能參與調(diào)控死花蕾的基因和2個(gè)轉(zhuǎn)錄因子ERF115和bHLH137。
　　5、花冠和花瓣寬、雄蕊和花藥長(zhǎng)受多基因控制，開花時(shí)間、花瓣和柱頭長(zhǎng)受兩對(duì)主基因+多基因控制，花柱長(zhǎng)受一對(duì)主基因+多基因控制。在2號(hào)

5、染色體0.9-2.9 Mb獲得主控開花時(shí)間、花瓣寬和花柱長(zhǎng)的QTL，分別記為ft2.1、pw2.1和sl2.1。ft2.1的候選區(qū)域?yàn)?28Kb，包含29個(gè)基因，其中14-3-3蛋白在擬南芥中促進(jìn)開花。pw2.1和sl2.1存在共定位現(xiàn)象，候選區(qū)域?yàn)?91.66Kb，包含21個(gè)基因，其中E3泛素連接酶在擬南芥中調(diào)控花器官大小。
　　6、首次明確了保持系、DGMS系和ogu CMS系間花蜜分泌量和含糖量、蜜腺發(fā)生和發(fā)育過(guò)程中的異同。