甘藍(lán)型油菜白花性狀的遺傳規(guī)律

黃萌+張建棟+陳培峰+宋英+孫華

摘要：以甘藍(lán)型白花油菜材料和甘藍(lán)型黃花油菜材料為基礎(chǔ)材料，研究甘藍(lán)型油菜白花性狀的遺傳規(guī)律。研究結(jié)果表明：白花性狀對(duì)黃花性狀是由1對(duì)不完全顯性的WW基因控制的，白花基因型為WW，黃花基因型為ww，雜交F1代的基因型為Ww，花色表現(xiàn)為乳白色。

關(guān)鍵詞：甘藍(lán)型油菜；白花性狀；遺傳規(guī)律

中圖分類號(hào)： S634.303.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2017）20-0083-02

油菜是我國主要的油料作物，常年播種面積在 700萬hm2 左右，在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1-3]。近年來，隨著國內(nèi)休閑農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，油菜也已開始在休閑農(nóng)業(yè)中扮演著重要角色。每逢油菜花開時(shí)節(jié)，全國各地的“油菜花節(jié)”都吸引著大量游客前來觀光休閑。菜花節(jié)中盛開的白花油菜不同于通常的黃花油菜，花色新穎，淡雅大方，吸引著眾多市民駐足觀賞、拍照留念。白花油菜豐富了菜花節(jié)的觀賞性，但目前種植的白花油菜普遍存在花色不純的缺點(diǎn)，同時(shí)在豐產(chǎn)性、抗性和品質(zhì)上與傳統(tǒng)的黃花油菜品種存在較大差距，這些都影響了白花油菜作為觀賞油菜和生產(chǎn)油菜的應(yīng)用前景。因此，關(guān)于白花油菜的研究也越來越受重視。白花性狀的遺傳規(guī)律前人做了大量研究[4-6]，由于使用的白花材料的基因來源和研究方法不同，研究結(jié)果也不盡一致，至今沒有統(tǒng)一的遺傳模式。本試驗(yàn)以甘藍(lán)型白花油菜和黃花油菜為基礎(chǔ)材料，研究白花性狀的遺傳規(guī)律，旨在為加快甘藍(lán)型白花油菜的選育提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料以江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的甘藍(lán)型白花油菜白花29和甘藍(lán)型黃花油菜蘇油4號(hào)作為研究對(duì)象。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)將2個(gè)不同花色的甘藍(lán)型油菜材料進(jìn)行正反交配組，花期調(diào)查F1花色，將F1套袋自交并回交產(chǎn)生F2和BC1F1，第2年花期繼續(xù)調(diào)查F2群體和BC1F1群體的花色。調(diào)查花色采用花瓣目測(cè)法，并對(duì)調(diào)查結(jié)果用χ2方法進(jìn)行適合性測(cè)驗(yàn)[7]，分析實(shí)際統(tǒng)計(jì)結(jié)果與理論假設(shè)值的符合程度，推斷白花性狀遺傳規(guī)律。

花瓣目測(cè)法操作標(biāo)準(zhǔn)：油菜盛花期，在晴天中午選擇主花序上當(dāng)天開花并且花瓣完全展開的標(biāo)準(zhǔn)花朵的花瓣進(jìn)行肉眼觀測(cè)，每株觀察3～5朵標(biāo)準(zhǔn)花朵的花瓣，花瓣顏色一致的確定為該株花色。

1.3 試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)于2014年花期在江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)區(qū)油菜試驗(yàn)隔離池中進(jìn)行正反交雜交配組，收獲的F1（白花×黃花）和F1（黃花×白花）種子于2014年秋播分別種植F1（白花×黃花）24株和F1（黃花×白花）27株。2015年花期調(diào)查F1花色，因正反交組合花色相同，兩者花色調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一分析，將F1套袋自交并分別與白花和黃花回交產(chǎn)生F2和BC1F1。2015年秋播種植F2分離群體84株，B1C1F1（F1與白花回交后代）36株和B2C1F1（F1與黃花回交后代）33株。2016年花期分別調(diào)查F2分離群體、B1C1F1分離群體和B2C1F1分離群體的花色。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件和Excel 2007進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘藍(lán)型白花油菜和甘藍(lán)型黃花油菜雜交后代的花色分離規(guī)律

從試驗(yàn)結(jié)果（表1）來看，甘藍(lán)型白花油菜材料和甘藍(lán)型黃花油菜材料的正反交F1花色相同，均為乳白色。F2分離群體中出現(xiàn)白花、乳白花和黃花的花色分離，分別為白花22株、乳白花45株和黃花17株，經(jīng)χ2方法的適合性測(cè)驗(yàn)得到χ2=0.744，P=0.10～0.50，分離比與期望比相符；B1C1F1分離群體中出現(xiàn)了白花與乳白花的花色分離，分別為白花16株，乳白花20株，經(jīng)χ2方法的適合性測(cè)驗(yàn)得到χ2=0.250，P=0.50～0.90，分離比與期望比也相符；B2C1F1分離群體中出現(xiàn)了乳白花與黃花的花色分離，分別為乳白花15株，黃花18株，經(jīng)χ2方法的適合性測(cè)驗(yàn)得到χ2=0.121，P=0.50～090，分離比與期望比同樣相符。從χ2方法的適合性測(cè)驗(yàn)分析各群體分離比均與期望比相適合，因此本研究中的白花性狀對(duì)黃花性狀是由1對(duì)不完全顯性基因控制的。

2.2 甘藍(lán)型白花油菜白花性狀的遺傳規(guī)律

根據(jù)以上分析結(jié)果，設(shè)定甘藍(lán)型白花油菜的基因型為WW，甘藍(lán)型黃花油菜的基因型為ww，雜種F1的基因型為Ww。W為不完全顯性基因，控制白花性狀的遺傳，其雜種F1的基因?yàn)閃w，花色為乳白色。甘藍(lán)型白花油菜白花性狀的遺傳可用圖1表示。

3 討論與結(jié)論

目前為止，普遍認(rèn)為油菜白花性狀主要來源于甘藍(lán)和蘿卜。同時(shí)，由于材料來源的不同，同屬于甘藍(lán)型油菜白花性狀的遺傳規(guī)律也不盡相同。Morice等認(rèn)為油菜花色是3對(duì)基因互作的結(jié)果，假定隱性基因c在顯性基因A不存在時(shí)表現(xiàn)乳白色，在aa和cc存在時(shí)B基因不起作用，這樣雙隱性aacc就表現(xiàn)為乳白色花，即AABB為正常黃色，AAbb為暗橘黃，aaBB為淡黃，aabb為淡橘黃，aacc為乳白色。華中農(nóng)學(xué)院1972—1976年田間試驗(yàn)把甘藍(lán)型黃花油菜和白花油菜，或鮮黃和乳白，或金黃和白色進(jìn)行雜交，在F2代出現(xiàn)不同程度的黃色至純白色，呈現(xiàn)數(shù)量遺傳的性狀[4]。

本研究的結(jié)果是甘藍(lán)型油菜白花性狀對(duì)黃花性狀是受1對(duì)不完全顯性基因控制的，這一結(jié)論與戚存扣等和張潔夫等是一致的[8-9]，但本研究的甘藍(lán)型白花油菜的來源與上述兩者不同，具體控制甘藍(lán)型油菜白花性狀的基因等位性還有待于進(jìn)一步研究。同時(shí)，在目測(cè)法調(diào)查花色的過程中，發(fā)現(xiàn)在F2分離群體中，同為乳白花的不同植株間，花色也存在一定的差異。有些乳白花花色偏向白花親本，有些乳白花花色則偏向黃花親本，這個(gè)可能是控制白花性狀表達(dá)存在主效基因的同時(shí)，也存在微效背景基因的修飾作用，因此甘藍(lán)型油菜白花性狀的表達(dá)也表現(xiàn)出一些數(shù)量遺傳的特點(diǎn)。由于本研究中采用的目測(cè)法無法準(zhǔn)確區(qū)分并具體量化乳白花花色差異程度，若采用花瓣色素提取法和花瓣掃描法等更為精準(zhǔn)的花色研究方法，有可能進(jìn)一步明確甘藍(lán)型油菜白花形狀的遺傳表現(xiàn)。

白花油菜的白花性狀是一個(gè)很好的指示性狀，利用表現(xiàn)為不完全顯性白花性狀可檢測(cè)油菜的天然異交率和檢測(cè)雜交油菜的制種純度。在分子水平研究層面，將白花性狀的基因進(jìn)行定位并尋找與之連鎖的目的基因用作遺傳標(biāo)記，在育種實(shí)踐中輔助選擇具有目的基因的個(gè)體，將能減少田間選擇工作量，加快油菜育種的進(jìn)程。

研究白花油菜的遺傳規(guī)律，進(jìn)而在生產(chǎn)實(shí)踐中加以應(yīng)用，利用白花性狀這一特殊的花色性狀選育生產(chǎn)和觀賞兼用的雙低油菜新品種，在滿足日益增長的廣大群眾對(duì)于菜花節(jié)休閑觀光需求的同時(shí)，促進(jìn)油菜生產(chǎn)的發(fā)展。

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