12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）在青海生態(tài)條件下的性狀表現(xiàn)

姚艷梅+杜德志+付忠

摘要：利用AFLP標(biāo)記技術(shù)對(duì)新引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與17份春性甘藍(lán)型油菜品種（系）的遺傳差異進(jìn)行分析，調(diào)查了其中12個(gè)甘藍(lán)型油菜品種（系）（6個(gè)春性和6個(gè)半冬性）的主要農(nóng)藝性狀、葉綠素含量及菌核病抗性。結(jié)果表明，AFLP標(biāo)記聚類分析把引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與17份春性甘藍(lán)型油菜品種（系）完全區(qū)分開來，引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與現(xiàn)有春性甘藍(lán)型油菜品種（系）均具有較大的遺傳差異；在青海生態(tài)條件下春性甘藍(lán)型油菜品種（系）的產(chǎn)量表現(xiàn)及葉綠素含量均高于半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系），其菌核病抗性比半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）弱。

關(guān)鍵詞：甘藍(lán)型油菜；生態(tài)類型；農(nóng)藝性狀；葉綠素；菌核病抗性；AFLP

中圖分類號(hào)： S634.303文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）23-0084-04

隨著雙低甘藍(lán)型油菜雜交品種培育成功，油菜產(chǎn)量和品質(zhì)都已經(jīng)可以滿足生產(chǎn)消費(fèi)的需求。隨著人口的不斷增加，我國食用油缺口越來越大，油菜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位也越來越重要。青海作為春油菜主產(chǎn)區(qū)之一，過去主要種植白菜型油菜，甘藍(lán)型油菜品種資源缺乏。通過引進(jìn)國外（加拿大和歐洲）的幾個(gè)春性甘藍(lán)型油菜品種作為親本資源與白菜型油菜種間雜交來選育早熟或特早熟的春性甘藍(lán)型油菜品種（系），其遺傳基礎(chǔ)相對(duì)狹窄。杜德志等研究發(fā)現(xiàn)，中國半冬性甘藍(lán)型油菜品種的遺傳多樣性比春性甘藍(lán)型油菜豐富[1]。Qian等研究發(fā)現(xiàn)，中國半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）具有豐富的遺傳多樣性，雖然中國半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）不適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，但是與其春性甘藍(lán)型油菜品種（系）間仍然具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢[2-3]。姚艷梅等研究表明，導(dǎo)入半冬性甘藍(lán)型油菜品種的遺傳成分能有效增強(qiáng)春性甘藍(lán)型油菜雜種優(yōu)勢，提高春性甘藍(lán)型油菜雜交種的產(chǎn)量及其抗菌核病的能力[4]。另外，春性甘藍(lán)型油菜與半冬性甘藍(lán)型油菜間的遺傳差異大于相同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜品種（系）間的遺傳差異[5～7]。為了進(jìn)一步拓寬春性甘藍(lán)型油菜的遺傳基礎(chǔ)，增強(qiáng)春性甘藍(lán)型油菜的雜種優(yōu)勢及其抗菌核病的能力，青海省農(nóng)林科學(xué)院新引進(jìn)了一批半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）。但是，隨著各育種單位種質(zhì)資源的相互交流，不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜間的相互雜交及遺傳成分的相互滲入，使得有些春性材料和半冬性材料間的遺傳差異相對(duì)縮小，不能僅通過地理來源來分析材料間的遺傳差異。杜德志在研究不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜的遺傳差異中，認(rèn)為甘藍(lán)型油菜的遺傳差異從生長習(xí)性考慮要比地理來源更為有效[1]。Becker等也認(rèn)為，春性的實(shí)質(zhì)區(qū)別在于對(duì)春化作用要求不同上，而與地理來源關(guān)系不大[8]。因此，為了在以后的育種過程中可以有效利用引進(jìn)的這12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）資源來拓寬春性甘藍(lán)型油菜的遺傳基礎(chǔ)，增強(qiáng)春性甘藍(lán)型油菜的雜種優(yōu)勢及其抗菌核病的能力，我們利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)分析半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與17份現(xiàn)有春性甘藍(lán)型油菜品種（系）間的遺傳差異，調(diào)查其中12個(gè)甘藍(lán)型油菜品種（系）（6個(gè)春性和6個(gè)半冬性）的主要農(nóng)藝性狀、葉綠素含量及菌核病抗性，以期為進(jìn)一步從冬油菜區(qū)引進(jìn)新的種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

春性甘藍(lán)型油菜品種（系）17個(gè)，新引進(jìn)的半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）12個(gè)（表1）。從中隨機(jī)抽取6個(gè)春性材料（Star、Topars、D3、Ag-5、丹低、Qu）和6個(gè)半冬性材料（滬油15、滬油17、中油821、湘油15號(hào)、紅油3號(hào)、鹽油2號(hào)）進(jìn)行農(nóng)藝性狀、葉綠素含量、菌核病抗性鑒定。

1.2試驗(yàn)實(shí)施

1.2.1田間試驗(yàn)2016年3月下旬將試驗(yàn)材料種植于青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)地，進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)4行，每行長2 m，行間距為0.4 m。根據(jù)青海田間管理辦法進(jìn)行常規(guī)田間管理。

1.2.2分子標(biāo)記在油菜苗期，每個(gè)材料取新鮮嫩葉，取葉片大小2 cm2左右，利用改良的CTAB法提取總DNA[9]。利用AFLP標(biāo)記對(duì)29份供試材料進(jìn)行分析[10-11]。6%變性

表1不同油菜品種（系）名稱、來源/系譜及類型

編號(hào)名稱來源/系譜類型18614青海春性2517加拿大春性3Star加拿大春性4Ag-5加拿大春性546青海春性6Topars瑞典春性7Qu美國春性8Quantum加拿大春性9106-B甘肅春性10Westar加拿大春性11D2丹麥春性12D3丹麥春性13266丹麥春性14273青海春性15丹低青海春性16542加拿大春性17青油14號(hào)青海春性18史力佳江蘇半冬性19鹽油2號(hào)江蘇半冬性20中油821湖北半冬性21華油3號(hào)湖北半冬性22滬油15上海半冬性23湘油10號(hào)湖南半冬性24湘油15號(hào)湖南半冬性25浙油51浙江半冬性26滬油17上海半冬性27滬油21上海半冬性28紅油3號(hào)江蘇半冬性29浙雙3號(hào)浙江半冬性

PAGE凝膠電泳和銀染顯影。對(duì)擴(kuò)增條帶進(jìn)行拍照讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)“1”（有帶）和“0”（無帶）的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。

1.2.3葉綠素含量測定對(duì)每個(gè)材料取相同位置的葉片 2.0 g，用混合提取液提取葉綠素，并利用分光光度計(jì)法測定葉綠素含量[12]，并分別計(jì)算葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量。

1.2.4菌核病抗性鑒定在油菜花期，采用花期牙簽莖稈接種法[13]對(duì)供試材料進(jìn)行田間接種。在油菜成熟期，根據(jù)前人分級(jí)辦法對(duì)菌核病發(fā)病程度分為4個(gè)等級(jí)（0～4級(jí)）來記錄供試材料菌核病的自然能發(fā)病情況[14]，每個(gè)供試材料調(diào)查3次。

1.2.5產(chǎn)量性狀在油菜成熟期，在每小區(qū)的中間2行中，除去邊際處和染病害的單株，連續(xù)拔取10個(gè)單株進(jìn)行田間考種，主要考察株高、角果粒數(shù)、單株有效角果數(shù)、千粒質(zhì)量和單株產(chǎn)量等。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

利用NTSYS2.1分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和聚類分析[15-16]，并計(jì)算材料間的遺傳相似系數(shù)[17]。利用DPS軟件進(jìn)行方差分析與多重比較[18]。endprint

2結(jié)果與分析

2.1不同油菜品種（系）遺傳差異

聚類分析結(jié)果表明，在遺傳相似系數(shù)0.68處可以將29份不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜品種（系）劃分為2個(gè)大類（圖1），第1類包括17個(gè)春性材料；第2類包括12個(gè)半冬性材料。表明新引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與現(xiàn)有春性甘藍(lán)型油菜品種（系）均具有較大的遺傳差異，且不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜品種（系）間的遺傳差異大于相同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜品種（系）間的遺傳差異。

2.2不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜農(nóng)藝性狀比較

對(duì)6個(gè)春性和6個(gè)半冬性材料的5個(gè)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)進(jìn)行方差分析（表2），從表2可以看出，5個(gè)農(nóng)藝性狀中除了千粒質(zhì)量，其他4個(gè)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)都是春性甘藍(lán)型油菜品種（系）優(yōu)于半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）。但是，只有單株產(chǎn)量和角果粒數(shù)的差異在春性和半冬性材料間分別達(dá)到極顯著和顯著水平，其他農(nóng)藝性狀差異不顯著，表明在青海生態(tài)條件下春性甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量表現(xiàn)要高于半冬性甘藍(lán)型油菜。

表2不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜的農(nóng)藝性狀方差分析

農(nóng)藝性狀生態(tài)類型平均數(shù)F值株高（m）春性1834.91半冬性177單株有效角果數(shù)（個(gè)）春性19823.6半冬性179角果粒數(shù)（粒）春性2544.14*半冬性200千粒質(zhì)量（g）春性3.71.72半冬性4.1單株產(chǎn)量（g）春性15.13.01**半冬性11.5注：樣本為6個(gè)?！?*”表示差異達(dá)1%顯著水平，“*”表示差異達(dá)5%顯著水平。

2.3不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜葉綠素含量比較

對(duì)12個(gè)甘藍(lán)型油菜品種（系）（6個(gè)春性和6個(gè)半冬性）進(jìn)行了葉綠素含量測定，并對(duì)測定結(jié)果進(jìn)行分析（表3），從表3可以看出，在青海生態(tài)條件下春性甘藍(lán)型油菜品種（系）的葉綠素含量高于半冬性品種（系），其中春性品種Star葉綠素含量最高，Star葉綠素a、葉綠素b含量顯著高于其他品種。

2.4不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜菌核病的抗性比較

利用田間自然鑒定和離體葉片接種法對(duì)6個(gè)春性品種（Star、Topars、D3、Ag-5、丹低、Qu）和6個(gè)半冬性材料（滬油15、滬油17、中油821、湘油15號(hào)、紅油3號(hào)、鹽油2號(hào)）的3個(gè)重復(fù)分別進(jìn)行菌核病抗性鑒定（表4），從表4可以看出，在菌核病抗性方面，不同甘藍(lán)型油菜品種（系）間存在顯著差異，而供試材料中的6個(gè)半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）的菌核病抗性均比6個(gè)春性材料強(qiáng)。

2.5不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量性狀比較

對(duì)在春性與半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）差異達(dá)到顯著水平的單株產(chǎn)量和角果粒數(shù)進(jìn)行多重比較（表5），從表5可以看出，單株產(chǎn)量和角果粒數(shù)在不同甘藍(lán)型油菜品種（系）間

存在差異，部分達(dá)到顯著或極顯著水平，而且大部分春性材料的單株產(chǎn)量和角果粒數(shù)都高于半冬性材料（6個(gè)春性材料中有4個(gè)材料的單株產(chǎn)量大于半冬性材料，6個(gè)春性材料中也有4個(gè)材料的角果粒數(shù)多于半冬性材料），單株產(chǎn)量最高品種是春性品種Qu，單株產(chǎn)量最低的是半冬性品種滬油15。

3討論

本研究對(duì)新引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與17份春性甘藍(lán)型油菜品種（系）的AFLP遺傳差異進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在遺傳相似系數(shù)為0.68處將29份不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜品種（系）劃分為兩大類，第1類包括17個(gè)春性材料；第2類包括12個(gè)半冬性材料。表明利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)可以將春性與半冬性甘藍(lán)型油菜完全區(qū)分開來，進(jìn)一步驗(yàn)證了不同生態(tài)類型甘藍(lán)型油菜品種（系）間的遺傳差異大于相同生態(tài)類型品種（系）間的遺傳差異研究結(jié)果[1，6-7，19]。新引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）與春性品種（系）完全區(qū)分開來，表明引進(jìn)的這12份材料均與現(xiàn)有春性甘藍(lán)型油菜遺傳差異較大。前人研究表明，要配置強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合，需要弄清雙親之間的遺傳差異[1]，另外，導(dǎo)入半冬性甘藍(lán)型油菜品種的遺傳成分能有效增強(qiáng)春性甘藍(lán)型油菜雜種優(yōu)勢，提高春性甘藍(lán)型油菜雜交種的產(chǎn)量及其抗菌核病的能力[4]。新引進(jìn)的12份半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）可以考慮在以后的育種過程中加以利用，以提高春性甘藍(lán)型油菜雜交種的產(chǎn)量及其菌核病抗性。

本研究對(duì)6個(gè)春性和6個(gè)半冬性材料的5個(gè)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在青海生態(tài)條件下春性甘藍(lán)型油菜品種（系）的產(chǎn)量表現(xiàn)要高于半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）。筆者對(duì)以前引進(jìn)的半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）的評(píng)價(jià)分析結(jié)果為甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量性狀與生態(tài)類型沒有明顯的關(guān)系[20]。這可能是由于先后引進(jìn)的半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）的來源與生育期不同所致，新引進(jìn)的這12份半冬性材料生育期較長（偏冬性），在青海生態(tài)條件下成熟度不太好，因而可能會(huì)對(duì)產(chǎn)量造成一定影響。本研究中的17份春性材料葉綠素含量均高于新引進(jìn)的12份半冬性材料，進(jìn)一步驗(yàn)證了春性材料的葉綠素含量高于半冬性材料的研究結(jié)果[20]。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要前體物質(zhì)，葉綠素含量高低會(huì)直接影響到光合速率[21-23]。這也有可能是在青海生態(tài)條件下大部分春性甘藍(lán)型油菜品種（系）的產(chǎn)量均高于半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）的原因之一。

本研究進(jìn)一步驗(yàn)證了半冬性甘藍(lán)型油菜品種（系）的菌核病抗性強(qiáng)于春性甘藍(lán)型油菜品種（系）[20，24]。姚艷梅等研究表明，導(dǎo)入半冬性甘藍(lán)型油菜的遺傳成分可以有效提高春性甘藍(lán)型油菜的抗菌核病性[4]，因此，可以根據(jù)本研究結(jié)果，有效利用新引進(jìn)的抗菌核病最強(qiáng)的半冬性甘藍(lán)型油菜品種紅油3號(hào)來提高春性甘藍(lán)型油菜的抗菌核病性。

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