莖瘤芥葉片遺傳規(guī)律的初步研究

楊連勇，孫信成，張忠武，陳位平，彭元群，康杰，田軍，柏秀芳

（湖南常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，415000）

莖瘤芥葉片遺傳規(guī)律的初步研究

楊連勇，孫信成，張忠武，陳位平，彭元群，康杰，田軍，柏秀芳

（湖南常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，415000）

以2個(gè)穩(wěn)定純合的莖瘤芥品種為親本材料，采用雙親本雜交遺傳設(shè)計(jì)，研究莖瘤芥2個(gè)葉片性狀（板葉對(duì)花葉，全緣對(duì)缺刻）的遺傳規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，板葉與花葉、全緣與缺刻2個(gè)葉片遺傳行為均屬于質(zhì)量性狀遺傳，花葉對(duì)板葉以及缺刻對(duì)全緣，均為一對(duì)隱性等位基因控制的簡(jiǎn)單遺傳；通過對(duì)葉片花葉、缺刻隱性性狀的選擇，可以加快獲得穩(wěn)定的育種材料。

莖瘤芥；板葉；花葉；全緣葉；缺刻葉；遺傳規(guī)律

莖瘤芥（Brassica junceavar.tumidaTsen et Lee）是我國(guó)特有蔬菜之一，是加工榨菜的原料，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其起源、分類、栽培等研究都有過報(bào)道[1～8]，對(duì)其遺傳規(guī)律的研究主要集中在莖膨大性、結(jié)球性等主要性狀的研究上[9～14]。莖瘤芥葉的大小和多少以及葉的著生姿態(tài)等性狀都影響田間群體結(jié)構(gòu)和小氣候，是較為重要的農(nóng)藝性狀[15]，冷容等[16]、劉義華等[17]對(duì)莖、葉性狀的廣義遺傳率、主要遺傳控制因子等遺傳體系進(jìn)行了分析。葉片作為遺傳育種的標(biāo)記性狀，可以提高育種選擇效率。通過對(duì)莖瘤芥葉片板葉和花葉、全緣和缺刻的遺傳規(guī)律進(jìn)行研究，為莖瘤芥材料創(chuàng)制和新品種的選育奠定基礎(chǔ)，同時(shí)為莖瘤芥三系雜交F1代組合選育和育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料來自2個(gè)典型生態(tài)區(qū)域的穩(wěn)定材料，親本材料分別為15-2本地板葉（葉片板葉、全緣）和15-7浙引半碎葉（葉片花葉、缺刻），親本配組前已經(jīng)過6～8代自交純合。

1.2 試驗(yàn)方法

按雙親本雜交遺傳設(shè)計(jì)，2015年秋于湖南常德市農(nóng)林科學(xué)研究院蔬菜研究所試驗(yàn)基地，配制雜交組合：15-2（♀）母本×15-7（♂），獲得F1代種子；2016年5～9月于北繁基地青海加代，分別獲得雜交組合（F1）的自交F2材料和親本自交P1（P1×P1）、P2（P2×P2）材料；同年秋季將P1、P2、F1、F2材料于本院試驗(yàn)基地播種移栽，完全隨機(jī)區(qū)組排列，大田管理按常規(guī)方法進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

于2016年12月對(duì)莖瘤芥葉片板葉和花葉、全緣和缺刻進(jìn)行目測(cè)記錄，分類統(tǒng)計(jì)田間調(diào)查數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010整理，進(jìn)行遺傳規(guī)律的Χ2適合性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 板葉和花葉葉片性狀的遺傳表現(xiàn)

根據(jù)P1、P2、F1、F2組合世代的葉片板葉、花葉性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表1）可知，F(xiàn)1代各莖瘤芥單株的葉片均為板葉，沒有出現(xiàn)花葉葉片的莖瘤芥單株，說明供試材料莖瘤芥的葉片板葉、花葉遺傳，板葉對(duì)花葉是顯性性狀；通過對(duì)F2進(jìn)行生物統(tǒng)計(jì)學(xué)Χ2適合性檢驗(yàn)，Χ2=0.159＜Χ0.05，表明差異不顯著，即葉片板葉對(duì)花葉的比例符合孟德爾分離規(guī)律的3∶1比例。

2.2 全緣和缺刻葉片性狀的遺傳表現(xiàn)

由P1、P2、F1、F2組合世代的葉片全緣和缺刻性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表2）表明，F(xiàn)1代各莖瘤芥單株的葉片均為全緣，沒有出現(xiàn)花葉缺刻的莖瘤芥單株，說明試供材料莖瘤芥的葉片全緣、缺刻遺傳，即全緣對(duì)缺刻是顯性性狀；通過對(duì)F2進(jìn)行生物統(tǒng)計(jì)學(xué)Χ2適合性檢驗(yàn)，Χ2=0.865＜Χ0.05，表明差異不顯著，即葉片全緣對(duì)缺刻的比例是符合3∶1的分離規(guī)律。

3 討論與結(jié)論

本研究以2個(gè)典型生態(tài)區(qū)域的2個(gè)莖瘤芥遺傳穩(wěn)定的自交系材料為親本，初步分析了莖瘤芥的2個(gè)葉片性狀（板葉與花葉，全緣與缺刻）均屬于質(zhì)量性狀遺傳，葉片花葉對(duì)板葉以及缺刻對(duì)全緣，均為一對(duì)隱性等位基因控制的簡(jiǎn)單遺傳。本試驗(yàn)F1代為P1×P2正交，未進(jìn)行P2×P1反交，不能確定板葉花葉與全緣缺刻的遺傳屬于核遺傳還是質(zhì)遺傳，若正反交數(shù)量結(jié)果一致，則說明為核遺傳，下一步需要補(bǔ)充F1代反交及回交的遺傳試驗(yàn)。

童南奎等[2]研究表明，芥菜葉片無裂表現(xiàn)為顯性性狀，深裂為隱性，它們?yōu)橐粚?duì)等位基因控制的質(zhì)量性狀，本試驗(yàn)結(jié)果與之基本一致；劉義華等[1]以5個(gè)莖瘤芥品種為親本材料，對(duì)莖瘤芥2個(gè)葉片性狀（葉片刺毛、缺刻）的遺傳進(jìn)行了研究，表明葉片有缺刻對(duì)無缺刻為不完全顯性，在不同的雜交組合中有不同的遺傳行為，葉片有缺刻對(duì)無缺刻在余菠×永安小葉組合中是由1對(duì)核基因控制，而在涪豐14×浙桐組合中則是由2對(duì)具有重疊作用的核基因控制，與本試驗(yàn)結(jié)果存在差別，可能是由于環(huán)境和親本組合的不同所引起的，說明在不同親本組合中可能存在不同的遺傳行為，莖瘤芥種質(zhì)資源的共同性和多樣性是同時(shí)存在的；葉片性狀可能會(huì)受到環(huán)境因素的影響，所以在利用葉片性狀進(jìn)行組合和品種選育時(shí)，最好保證育種材料種植時(shí)環(huán)境一致，從而提高育種選擇效率。

本文研究的板葉與花葉、全緣與缺刻2個(gè)葉片相對(duì)性狀可以作為在莖瘤芥育種中區(qū)分真假雜種和F1代純度的指示性狀，通過對(duì)葉片花葉、缺刻隱性性狀的選擇，可以加快獲得穩(wěn)定的育種材料。

表1 板葉、花葉葉片遺傳分離比例的適合性檢驗(yàn)

表2 全緣、缺刻葉片遺傳分離比例的適合性檢驗(yàn)

[1]劉義華，冷蓉，張召榮，等.莖瘤芥葉片刺毛與缺刻的遺傳分析[C].中國(guó)園藝學(xué)會(huì)第七屆青年學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2006：666-669.

[2]童南奎，陳世儒.芥菜幾個(gè)品種主要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳規(guī)律研究[J].園藝學(xué)報(bào)，1992，19（2）：151-156.

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[4]劉劍，方曉燕，張靜恒，等.9個(gè)莖瘤芥親本的配合力分析和遺傳力估算[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，39（6）：726-729.

[5]林清，龍治堅(jiān)，韓國(guó)輝，等.基于SCOT標(biāo)記的芥菜種質(zhì)遺傳多樣性與指紋圖譜[J].中國(guó)蔬菜，2013（12）：31-39.

[6]劉義華，周光凡，范永紅，等.莖瘤芥瘤莖增長(zhǎng)過程的研究[J].中國(guó)蔬菜，2005（6）：9-11.

[7]王旭祎，范永紅，劉義華，等.播期和密度對(duì)莖瘤芥主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響[J].西南園藝，2006，34（4）：17-20.

[8]趙亞南，劉玉紅，唐振亞，等.不同養(yǎng)分配比對(duì)莖瘤芥產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，35（1）：49-52.

[9]劉義華，周光凡，范永紅，等.灰色關(guān)聯(lián)度法在莖瘤芥（榨菜）育種上的應(yīng)用初探[C].中國(guó)園藝學(xué)會(huì)第六屆青年學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2004：793-795.

[10]劉義華，張召榮，冷蓉，等.莖瘤芥（榨菜）產(chǎn)量性狀的基因效應(yīng)研究[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，31（12）：58-62.

[11]劉義華，張召榮，趙守忠，等.莖瘤芥（榨菜）瘤莖蠟粉遺傳的初步研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，26（3）：1 297-1 299.

[12]劉義華，張召榮，冷蓉，等.莖瘤芥（榨菜）瘤莖形狀的遺傳研究[J].植物科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，32（1）：34-39.

[13]劉斌.榨菜瘤狀莖膨大相關(guān)基因篩選及種質(zhì)創(chuàng)新[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.

[14]張郎朗，劉斌，李俊星，等.榨菜瘤狀莖膨大性狀遺傳分析[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2014，28（1）：22-28.

[15]劉義華，冷蓉，張召榮，等.莖瘤芥（榨菜）葉性狀的基因效應(yīng)研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，23（1）：141-144.

[16]冷容，劉義華，張召榮，等.莖瘤芥（榨菜）晚播條件下主要數(shù)量性狀遺傳參數(shù)分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，24（2）：677-680.

[17]劉義華，冷蓉，張召榮，等.莖瘤芥主要數(shù)量性狀遺傳力和遺傳進(jìn)度的初步研究[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2006，7（4）：442-444.

Study on Leaf Genetic Regularity of Tumorous Stem Mustard

YANG Lianyong,SUN Xincheng,ZHANG Zhongwu,CHEN Weiping,PENG Yuanqun,KANG Jie,TIAN Jun,BO Xiufang

(Changde Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Hunan 415000)

Two stably homozygous cultivar of tumorous stem mustard were used as parent materials.The genetic regularity of two leaf type traits,including platy leaf or divided leaf and entire leaf or incised leaf,were studied by using the genetic design of double parent hybridization.The results showed that the genetic behavior of two leaf type traits belonged to qualitative character inheritance,and the heredity of divided leaf was controlled by a pair of recessive allele to platy leaf,while the heredity of incised leaf was controlled by a pair of recessive allele to entire leaf.Through the selection of recessive traits of divided leaf and incised leaf,it was possible to obtain the stable breeding materials quickly.

Tumorous stem mustard;Platy leaf;Divided leaf;Entire leaf;Incised leaf;Genetic regularity

S637.3

A

1001-3547（2017）20-0048-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.20.017

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)（CARS-25）

楊連勇（1975-），男，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事蔬菜科研工作，電話：13875111195，E-mail：1036817745@qq.com

2017-06-16