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为创建大白菜—结球甘蓝异源易位系,本研究以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系AC9为试材,对其进行自交、回交和游离小孢子培养。利用甘蓝9号染色体相对应的C06连锁群特异InDel标记对其自交后代BC2F5和小孢子植株进行筛选,结合细胞学观察获得了4个添加甘蓝9号染色体片段的大白菜—结球甘蓝易位系‘AT9-1~AT9-4’,对易位系后代进行了遗传稳定性分析及田间性状调查;根据易位系‘AT9-3’自交后代结球性状发生分离及现蕾现象,开展了结球及抽薹开花相关基因的表达分析,为易位系在大白菜遗传育种中的应用提供了重要参考。主要研究结果如下: 1.以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系AC9为试材,对其回交后代BC1植株进行游离小孢子培养。利用甘蓝9号染色体相对应的C06连锁群特异的20个InDel标记对小孢子植株进行筛选,结合细胞学鉴定从中获得两个添加甘蓝9号染色体不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’,其中‘AT9-1’含有甘蓝C06连锁群7个特异InDel标记(C06-8、C06-13、C06-17、C06-22、C06-25、C06-26和C06-29),‘AT9-2’含有甘蓝C06连锁群1个特异InDel标记C06-13。通过对InDel标记C06-13的加密设计,明确了易位系‘AT9-2’中甘蓝片段大小为1.03Mb;利用大白菜A基因组10个连锁群上均匀分布的177个InDel标记对其进行分子鉴定,初步确定了易位系‘AT9-2’中甘蓝染色体片段位于大白菜1号染色体上。 2.对易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分别进行自交、与大白菜亲本‘85-1’回交、与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,利用甘蓝C06连锁群特异的InDel标记对自交、回交、杂交后代进行鉴定,结果表明:两个易位系中甘蓝9号染色体片段的遗传稳定性非常低,易位系‘AT9-1’的自交、回交和杂交后代中含有甘蓝染色体片段的植株比例仅为8.9%、3.1%、2.8%;而‘AT9-2’的自交、回交和杂交后代中含有甘蓝染色体片段的植株比例仅为6.7%、1.6%和2.6%。 3.以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系AC9自交后代BC2F5植株为试材,利用甘蓝9号染色体上20个特异的InDel标记对其进行筛选,结合细胞学鉴定从中获得2个添加甘蓝9号染色体不同片段的易位系植株‘AT9-3’和‘AT9-4’,其中‘AT9-3’含有甘蓝C06连锁群3个特异InDel标记(C06-25、C06-26和C06-29),‘AT9-4’含有甘蓝C06连锁群10个特异InDel标记(C06-6、C06-8、C06-13、C06-14、C06-17、C06-22、C06-23、C06-25、C06-26和C06-29)。利用甘蓝特异InDel标记对大白菜易位系‘AT9-3和‘AT9-4’自交后代进行了遗传稳定性分析,结果表明,大白菜易位系‘AT9-3’和‘AT9-4’自交后代植株中含有甘蓝染色体片段的植株比例分别为96.3%和100%。 4.以受体亲本二倍体大白菜‘85-1’和供体亲本结球甘蓝‘11-1’为对照,对4个大白菜易位系‘AT9-1~AT9-4’自交后代植株进行了田间性状调查,结果表明,4个大白菜易位系在营养生长时期均表现出叶色绿、茸毛少、叶缘钝锯、叶面稍皱、外叶倒卵圆形、白色叶柄等与大白菜亲本‘85-1’相似的性状,而未发现与结球甘蓝相似的性状。但易位系自交后代植株均在结球性状上出现分离:‘AT9-1’含有甘蓝染色体片段的植株为舒心类型,结球不紧实;无甘蓝染色体片段的植株表现为与大白菜亲本‘85-1’相似的叠抱类型,结球紧实。‘AT9-2’自交后代中含有甘蓝染色体片段的植株未结球;不含甘蓝染色体片段的植株结球松散且抱合方式为舒心;易位系‘AT9-3’和‘AT9-4’自交后代中含有甘蓝染色体片段的植株均表现为两种类型:其一为舒心类型,其二为不结球类型,且两种类型的植株在营养生长时期均现蕾抽薹。 5.以受体亲本二倍体大白菜‘85-1’为对照,运用实时定量PCR技术研究了大白菜易位系‘AT9-3’自交后代不同类型植株中结球相关基因(GA20OX5、GA5、RCD1、KAN2)的表达。研究结果表明:4个基因在易位系‘AT9-3’自交后代不同类型(不含标记、含标记舒心、含标记不结球)植株的5个不同发育时期(莲座期、结球前期、结球中期、结球后期、收获期)均有表达但其表达趋势和表达量各具特点。GA20OX5的表达量为逐渐上升趋势,在收获期其表达量最高;GA5呈先下降后升高趋势,其表达量在莲座期最高;RCD1和KAN2呈先升高后下降趋势,在结球后期其表达量最高。含有甘蓝特异标记植株的基因表达量低于不含标记的植株,其中舒心类型植株的基因表达量高于不结球类型。 6.以受体亲本二倍体大白菜‘85-1’为对照,运用实时定量PCR技术研究了大白菜易位系‘AT9-3’自交后代不同类型植株中抽薹开花相关基因BrFLC2和BrFLC5的表达。研究结果表明:2个基因在易位系‘AT9-3’自交后代不同类型(不含标记未现蕾、含标记未现蕾、含标记现蕾)植株的5个不同发育时期(莲座期、结球前期、结球中期、结球后期、收获期)均有表达。含有甘蓝标记现蕾植株中BrFLC2在结球期表达量最低,莲座期和收获期表达量较高;BrFLC5的表达量随着时间的推移呈先升高后下降的趋势,其表达量在结球中期最高,结球后期最低。含有甘蓝特异标记现蕾植株的表达量低于不含标记及含有甘蓝标记未现蕾植株。