甘蓝型油菜-诸葛菜全套附加系的创建及遗传研究

远缘杂交和染色体工程，作为重要的育种方法之一，是从自然界寻找在驯化中遗失了的重要基因，也就是物种间基因的转移和互相利用。本研究在获得甘蓝型油菜与诸葛菜体细胞融合杂种的基础上，通过连续回交结合多种技术手段筛选甘蓝型油菜－诸葛菜全套单体及二体异附加系，一方面可通过染色体工程拓宽甘蓝型油菜遗传基础，将诸葛菜的低芥酸，高不饱和脂肪酸及紫花性状导入甘蓝型油菜，创制系列育种新材料；二是研究附加系中外源染色体的导入对受体基因组基因表达的影响以及外源基因在受体基因组背景下的表达情况，综合分析基因表达、核仁显性及表型三者的关系，深入理解植物杂种/多倍体形成中的遗传与表观遗传现象。

远缘杂交和染色体工程，作为重要的育种方法之一，是从自然界寻找作物在驯化中遗失了的重要基因，也就是物种间基因的转移和互相利用。利用甘蓝型油菜（Brassica napus）与诸葛菜（Orychophragmus violaceus）体细胞融合杂种，本研究通过连续回交结合表型与细胞学分析，筛选获得了9个甘蓝型油菜－诸葛菜单体/二体附加系和代换系，并对上述材料进行了细胞核组织、减数分裂中染色体行为和基因表达的研究。主要结果如下：（1）不同的附加系/代换系具有明显的表型、细胞学和基因表达特征，如诸葛菜的锯齿状叶裂、紫色花、多基部分枝等；（2）不同来源的亲本染色体组在体细胞杂种及其后代中具有不同的细胞核空间分布和减数分裂染色体行为；（3）附加系单株减数分裂过程中诸葛菜染色体与甘蓝型油菜染色体在早期可以联会，自交后代出现了明显的与诸葛菜整条染色体附加无关的表型变异；（4）诸葛菜染色体的附加对甘蓝型油菜的基因表达产生了全局性的影响，主要集中在应激反应、压迫反应、二次代谢、激素水平调控、微管组装调控等，这些变化可能是导致附加系中新表型产生的原因，例如M7为雌性不育个体，M4、M5和M6具有早开花的表型。本研究为诸葛菜优异基因向甘蓝型油菜的转移，为研究不同基因组间的基因互作（如黄花背景下的紫色的出现）、为深入理解植物芸薹属杂种/多倍体形成中的遗传与表观遗传现象（如核仁显性）奠定了坚实的理论和材料基础。