新型白花甘蓝雄性不育机理及其杂交组合筛选

发布时间：2020-05-11 15:05

【摘要】：结球甘蓝是我国重要十字花科的蔬菜作物,在产量、品质、抗病性、抗逆性等性状上存在明显的杂种优势。利用雄性不育系配制杂交种是甘蓝杂种一代的种子生产的重要途径。本试验所用的甘蓝雄性不育系MS03是利用新发现雄性不育材料与白花甘蓝回交转育而成的新型雄性不育系,花瓣颜色为白色,植株不育度100%,可在良种繁育中做为一种标记性状。为使该材料能够尽早在实际生产中得到应用,明确其不育机理,本试验对新型白花甘蓝雄性不育系MS03及其保持系WY03进行了形态学、细胞学等方面研究并利用不育系MS03选配优良组合,结果如下:1、不育系MS03与保持系WY03花器官差异主要在花瓣和花药方面。不育系花瓣体积较小且形态皱缩。保持系花丝生长迅速,高于柱头,花药饱满能开裂散出金黄色的花粉。不育系丝生长缓慢,花药收缩干瘪,无花粉粒散出,不育性彻底。2、不育系MS03与保持系WY03同工酶存在差异。ATP同工酶差异主要体现在小花蕾和中花蕾中。POD同工酶差异主要在酶活性强弱和不同器官器官的差异表达上,无明显谱带增减现象。保持系花朵中的EST酶同工酶活性明显高于不育系。3、不育系MS03花药败育方式主要分为两种情况。一种是绒毡层细胞体积增大,向内延伸挤压四分体,最终绒毡层与小孢子在药室中解体。一种是绒毡层细胞降解延迟,与药室内壁分离,小孢子无法被释放,内溶物降解,最终与绒毡层包裹在一起退化。4、不育系MS03的13个杂交组合的农艺性状间存在一定差异,中心柱长和球宽变异系数较大。MS03×P12和MS03×P15在多个产量性状上具有较高的一般配合力,并且综合性状优良,应用潜力大。最佳组合是MS03×P12,综合性状表现最好,产量最高。
【图文】：

保持系,雄性不育系,花器,甘蓝

3.1 新型白花甘蓝雄性不育系 MS03 及其保持系 WY03 形态学研究从苗期到蕾期，新型白花雄性不育系 MS03 及其保持系 WY03 植株没有明显的外部形态差异。花期，，不育系 MS03 及其保持系 WY03 均有 4 片分离的白色花瓣，呈十字形排列。1 个雌蕊，子房上位花器自外至内分别为 4 枚萼片、6个雄蕊，其中外轮的 2 个雄蕊，花丝较短，而内轮的 4 个雄蕊则花丝较长。蜜腺发育正常，生于花托上方，雌蕊形态均正常，未见明显弯曲等异常状况，都可正常授粉结实（图 1）。二者差异主要体现在花瓣及花药方面。虽然保持系和不育系的花朵，均可完全开放，但相对保持系，不育系的花瓣体积相对较小且形态皱缩不能完全舒展。随着花蕾增大，保持系 WY03 花丝迅速伸长，花药饱满，体积相对较大，且长度明显高于柱头，开裂时可散出大量金黄色的花粉。不育系 MS03 花丝生长缓慢，花药收缩干瘪不饱满，颜色为淡黄色。开花时无花粉粒散出，花药低于柱头，不育性彻底。不育系 MS03 花蕾和花较保持系 WY03 均小。

谱比,酶带,保持系,甘蓝

新型白花甘蓝雄性不育系 MS03 及其保持系 WY03 同工酶1ATP 同工酶从图 2 中看出，新型白花甘蓝 ATP 同工酶从负极到正极共 5 条酶带。小中花蕾中酶带较多，均为 5 条。叶中酶带数量为 4 条，仅比小花蕾少了一3花朵和根酶带最少仅一条。保持系茎中有 2 条酶带，比不育系多一条 AT则均含有 2 条酶带。从酶带出现的频率可以看出，ATP2和 ATP5是新型白花甘蓝的主酶带。比系和保持系的酶谱可以看出，保持系小花蕾和中花蕾中的 ATP 酶活性均育系，由此可以得出花药发育早期，ATP 酶活性的降低可能造成 MS03 不药的能量亏缺从而导致花粉败育的原因之一。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S635

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