本文選題：合成蕓薹屬種　切入點(diǎn)：遠(yuǎn)緣雜交　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：蕓薹屬三個(gè)栽培二倍體種(白菜型油菜、甘藍(lán)、黑芥)間的成對雜交形成了三個(gè)栽培異源四倍體種(甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜、埃塞俄比亞芥),但自然界沒有發(fā)現(xiàn)倍性更高的蕓薹屬種存在。本研究通過蕓薹屬六個(gè)栽培種間的三種雜交途徑合成蕓薹屬三基因組異源六倍體(2n=54,AABBCC),并進(jìn)行連續(xù)世代的形態(tài)、育性及分子細(xì)胞學(xué)分析,獲得如下主要結(jié)果:1.通過三個(gè)二倍體間的順序雜交及染色體加倍([B.rapa×B.oleracea var.alboglabra]×B.nigra,[B.oleracea var.alboglabra×B.rapa]×B.nigra)產(chǎn)生兩個(gè)異源六倍體(ArAr.CoCo.BiBi/CoCo.ArAr.BiBi,染色體組的上標(biāo)符號顯示其來源的親本種,如來自B.rapa的染色體組為ArAr),分別具有白菜型油菜(B.rapa,2n=20,AA)及芥藍(lán)(B.oleracea var.alboglabra,2n=18,CC)的細(xì)胞質(zhì)。以芥菜型油菜(B.juncea,2n=36,AABB)為母本與芥藍(lán)雜交及雜種染色體加倍產(chǎn)生異源六倍體(AjAjBjBj.CoCo),并自交三代。以前通過埃塞俄比亞芥(B.carinata,2n=34,BBCC)和小白菜(B.rapa ssp.chinensis,2n=20,AA)雜交合成的異源六倍體(BcBcCcCc.ArAr)的自交后代(S5-S7)。2.這四個(gè)蕓薹屬三基因組異源六倍體連續(xù)自交多代后,我們調(diào)查了表型、花粉育性、角果結(jié)實(shí)率及用雙色原位雜交分析了染色體組成和基因組的穩(wěn)定性。C基因組和B基因組染色體特性的探針做原位雜交,可以很好的區(qū)分三個(gè)基因組。從而我們可以在六倍體后代中鑒定不同的染色體數(shù)量及核型,和減數(shù)分裂中不同基因組的染色體行為,如基因組內(nèi)的同源配對和基因組間的非同源配對。在后代中整倍體和非整倍體都鑒定到了。在絕大多數(shù)的非整倍體中都保持了完整的B基因組染色體和大部分的A基因組染色體及由不同數(shù)量的C基因組染色體,這表明了基因組染色體的穩(wěn)定性梯度為BAC。在極端的單株中,丟失了所以的C基因組的染色體,導(dǎo)致形成了芥菜型油菜核型的后代。有些非整倍體后代有和整倍體六倍體的染色體數(shù)(2n=54)一樣的染色體數(shù),但是丟失或獲得了一些A/C基因組染色體。在所有六倍體連續(xù)的后代的整倍體中,減數(shù)分裂中的二倍體化和非二倍體化的減數(shù)分裂行為都共同存在。不正常的染色體配對和分離主要在A和C基因組染色體中,這導(dǎo)致了在自交后代的非整倍體的出現(xiàn)。3.不同雜交途徑來源的新形成的蕓薹屬異源六倍體中,連續(xù)的自交中都顯示了基因組的穩(wěn)定性差異。在絕大多數(shù)后代中B基因組的染色體都完整的保留下來,而C基因組染色體最容易丟失,A基因組染色體的改變程度小于C基因組。染色體數(shù)目的變化只存在于不同的單株間,而沒有在同一單株內(nèi),這說明在有絲分裂過程中沒有染色體消除。總體說,這些六倍體表現(xiàn)了正常的染色體配對和分離貢獻(xiàn)了代際間整倍體六倍體遺傳穩(wěn)定。而不正常的A/C基因組間染色體的配對和分離導(dǎo)致了代際間的A/C基因組的連續(xù)丟失。特別的是,在六倍體AjAjBjBj.CoCoS3后代中,所有C基因組染色體消除后導(dǎo)致了恢復(fù)到母本的芥菜型油菜類型。相似的在BcBcCcCc.ArAr S7中也有單株回復(fù)到芥菜型油菜(ArArBcBc)的狀態(tài),這新型芥菜油菜保持了來自天然白菜的A基因組和天然埃塞俄比亞芥的B基因組。因此這些六倍體的后代的染色體數(shù)變異范圍是從整倍六倍體到芥菜型油菜B.juncea(2n=36,AABB)。二體遺傳和非二體遺傳減數(shù)分裂染色體行為導(dǎo)致了這些連續(xù)的代際間的整倍體和非整倍體遺傳。在這些人工合成的蕓薹屬異源六倍體中,染色體變異的范圍大大于人工合成的異源四倍體甘藍(lán)型油菜和人工合成的異源六倍體小麥。這表明在這些新合成的異源多倍體中組成的基因組來說,不同的基因組和倍性水平有不同的穩(wěn)定性。在人工合成的蕓薹屬異源六倍體中的減數(shù)分裂驅(qū)動的不同基因組的穩(wěn)定性差異,可能和蕓薹屬B/A/C三個(gè)基因組內(nèi)在固有的基因組性質(zhì)及相互關(guān)系有關(guān)。本研究的結(jié)果提供了在異源多倍體化的早期階段,不同基因組細(xì)胞遺傳學(xué)形為差異的新的理解。
[Abstract]:Three cultivated Brassica diploid species (Brassica napus, Brassica nigra, hybridization between pairs) formed three cultivated tetraploid species (Brassica napus, Brassica juncea, Ethiopia mustard), but found no more times the nature of Brassica species. This study by Brassica six three a hybrid approach between the cultivars of brassica genome synthesis three Yiyuan six ploidy (2n=54, AABBCC), and successive generations of morphology, fertility and molecular cytological analysis, the main results are as follows: 1. through three diploid sequence of hybridization and chromosome doubling ([B.rapa * B.oleracea var.alboglabra] * B.nigra, [B.oleracea * var.alboglabra B.rapa] * B.nigra) produced two Yiyuan six ploidy (ArAr.CoCo.BiBi/CoCo.ArAr.BiBi, genome superscript symbol display the source of the parental species, such as B.rapa ArAr, genome) respectively. With Brassica napus (B.rapa, 2n=20, AA) and Gai Lan (B.oleracea var.alboglabra, 2n=18, CC) in the cytoplasm. In Brassica juncea (B.juncea, 2n=36, AABB) as the female parent and Gai Lan produce heterologous hybridization and hybrid chromosome doubling six times (AjAjBjBj.CoCo), and three self generation. Previously by Ethiopia mustard (B.carinata, 2n=34, BBCC) and Chinese Cabbage (B.rapa ssp.chinensis, 2n=20, AA) synthesis of heterologous hybridization (BcBcCcCc.ArAr) was six times as much as the progeny of.2. (S5-S7) of the four brassica genome three heterologous six times continuous after many generations, we investigated the phenotype, pollen fertility, seed setting rate and the probe chromosomes and genomic stability of.C genome and B genome chromosome analysis of the characteristics of double color in situ hybridization in situ hybridization, it can distinguish the three genome. Thus we can in six different ploidy offspring in identification of dye Body color number and karyotype, chromosome behavior in meiosis and different genomes, such as genome homologous pairing and non homologous pairing between genomes. In the progeny of euploid and aneuploid were identified. Aneuploidy remained intact chromosome B gene group and most of the A the genome of chromosome and C genome chromosomes from different numbers in most, which indicated that the stability of chromosome is BAC. gradient in extreme plants, so lost C genome chromosomes, leading to the formation of the Brassica juncea karyotype after generation. Some aneuploid offspring and aneuploidy six times the number of chromosomes (2n=54) chromosome number of the same, but lost or gained some A/C genome chromosomes in the offspring. All six times consecutive euploid, meiosis of diploid and non diploid of reduction The number of split behavior are common. Chromosome pairing and separation is not normal in the A and C genome chromosome aneuploidy, which resulted in the progeny of the.3. hybrid sources of newly formed Brassica Yiyuan six ploidy, continuous selfing showed differences of genome stability in the vast majority of offspring. Keep the chromosomes of the B genome are completely down, and C genome chromosomes are the most easily lost, the change degree of A genome chromosome genome is less than C. The change of the chromosome number only exists in different plants, but not in the same plant, indicating that eliminated during mitosis without chromosome. Overall, these six ploidy showed normal chromosome pairing and separation between generations with aneuploidy was six times as much as the genetic stability. Instead of the normal A/C genome chromosome pairing and Separation leads to continuous loss of intergenerational A/C genome. In particular, at six times the AjAjBjBj.CoCoS3 offspring, eliminate all C genome chromosomes resulted in a return to the female parent of Brassica juncea type. Similar in BcBcCcCc.ArAr S7 has returned to plant Brassica juncea (ArArBcBc) state, this type of mustard keep the cabbage rape from natural and natural Ethiopia mustard A genome B genome. So the range of chromosome ploidy of these six offspring from six times to the whole body of Brassica juncea B.juncea (2n=36, AABB). Two genetic and non genetic two meiotic chromosome behavior led to the continuous intergenerational euploid and aneuploid genetic. In these synthetic Brassica Yiyuan six times in the range of chromosomal variation over synthetic allotetraploid Brassica napus And heterologous six synthetic hexaploid wheat. This shows that in these newly synthesized allopolyploids in the genome, the genome and different ploidy levels have different stability. The stability of different genomes in meiosis of synthetic Brassica Yiyuan six ploidy division in the genome driven, nature and mutual may and three B/A/C of brassica genome inherent. The results of this study provide in the early stage of polyploidization of different genomic cytogenetic shape is new understanding of the differences.

【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S184

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王晶;孟金陵;;蕓薹屬作物基因組研究進(jìn)展及其在育種中的意義[J];分子植物育種;2010年05期

2 王真真;朱玉英;;蕓薹屬蔬菜抽薹性研究進(jìn)展[J];上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2011年04期

3 宋明;許俊強(qiáng);湯青林;葛文東;王志敏;;蕓薹屬蔬菜花期分子調(diào)控研究進(jìn)展[J];中國蔬菜;2012年02期

4 羅寶;譚永俊;唐志東;;蕓薹屬重要作物的比較基因組研究進(jìn)展[J];作物研究;2012年04期

5 邱翠金;黃海裙;余小林;;世界蕓薹屬作物生產(chǎn)與貿(mào)易分析[J];世界農(nóng)業(yè);2014年05期

6 軒淑欣;王彥華;李曉峰;趙建軍;張成合;申書興;;蕓薹屬作物分子遺傳連鎖圖譜應(yīng)用研究進(jìn)展[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年07期

7 周賢達(dá);湯青林;王志敏;宋明;;淺析蕓薹屬作物抽薹性狀的遺傳規(guī)律及調(diào)控途徑研究現(xiàn)狀[J];南方農(nóng)業(yè);2010年01期

8 佘建明,蔡小寧,朱衛(wèi)民,張初賢;蕓薹屬蔬菜抗蟲轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究進(jìn)展[J];江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);1999年04期

9 陳書霞,王曉武,程智慧,房玉林;蕓薹屬作物分子標(biāo)記研究[J];西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年03期

10 曾長立;劉麗;雷剛;;鹽脅迫下蕓薹屬作物幼苗吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素的基因型差異[J];江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 梁翠;葛宇;曹睿;王哲;黎瑞源;孟金陵;樸鐘云;;蕓薹屬A基因組單一基因微衛(wèi)星分布及其通用性研究[A];中國園藝學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2010年

2 孫德嶺;;蕓薹屬蔬菜基因組親緣關(guān)系的研究[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對策（下冊）[C];2002年

3 周慶紅;付東輝;曾勇軍;黃英金;;蕓薹屬作物產(chǎn)量及其相關(guān)性狀QTL圖譜整合研究[A];2013全國植物生物學(xué)大會論文集[C];2013年

4 魏麗娟;李加納;付東輝;;蕓薹屬物種特異SSR序列的特征及進(jìn)化分析[A];2012年中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

5 周慶紅;付東輝;曾勇軍;;蕓薹屬作物開花期QTL圖譜整合及開花候選基因挖掘[A];中國園藝學(xué)會2013年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2013年

6 畢凱;趙瑩;程家森;付艷蘋;姜道宏;易先宏;;擬南芥與蕓薹屬根腫菌早期互作階段寄主差異基因篩選與功能驗(yàn)證[A];中國植物病理學(xué)會2012年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

7 馬麗娟;馮瑜;江麗萍;申敏;柴友榮;;pFGC5941的改造及蕓薹屬TT1基因家族RNA干擾載體構(gòu)建[A];重慶市生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2009年

8 孟繁敏;陳艷;馮瑜;柴友榮;;蕓薹屬ANR(BAN)基因家族RNA干擾載體的構(gòu)建[A];重慶市生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2009年

9 曾長立;陳雯婷;;鹽脅迫下蕓薹屬多倍體和二倍體幼苗對氮、磷、鉀元素吸收的差異[A];湖北省植物生理學(xué)會第十五次學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

10 葛賢宏;王晶;李再云;;蕓薹屬遠(yuǎn)緣雜交中的染色體消除與rRNA基因表達(dá)[A];中國遺傳學(xué)會第八次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 記者 胡其峰;我科學(xué)家首次明確白菜等蔬菜的祖先基因[N];光明日報(bào);2013年

2 關(guān)敏;科學(xué)家首次明確白菜等蔬菜祖先基因[N];中國食品安全報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 周建男;人工合成蕓薹屬異源六倍體的細(xì)胞遺傳學(xué)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 張大為;人工合成蕓薹屬雜種及異源四倍體的轉(zhuǎn)錄組研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

3 趙琴;蕓薹屬多倍體植物進(jìn)化及適應(yīng)性的分子機(jī)制研究[D];武漢大學(xué);2013年

4 陳新娟;中國蕓薹屬蔬菜硫代葡萄糖苷及其影響因子研究[D];浙江大學(xué);2006年

5 王愛云;蕓薹屬與諸葛菜屬間遠(yuǎn)緣雜交及種質(zhì)創(chuàng)新的研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

6 陳紀(jì)鵬;蕓薹屬四倍體栽培種與Brassica fruticulosa種間雜種的遺傳學(xué)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 孔芳;蕓薹屬種間關(guān)系及其人工合成甘藍(lán)型油菜早期世代蛋白質(zhì)組學(xué)的研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2010年

8 李柱剛;蕓薹屬（Brassica）脂肪酸合成基因的分子標(biāo)記及系統(tǒng)發(fā)育分析[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

9 姚行成;蕓薹屬栽培種與野生種Brassica maurorum的種間雜交及基因組關(guān)系[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張海煥;基于轉(zhuǎn)錄組序列的蕓薹屬SSR標(biāo)記的開發(fā)[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

2 謝文文;蕓薹屬主要蔬菜作物富硒比較研究[D];西南大學(xué);2016年

3 曹廷;蕓薹屬查爾酮異構(gòu)酶基因家族的克隆與功能鑒定[D];西南大學(xué);2011年

4 黎蘭獻(xiàn);蕓薹屬主要蔬菜遺傳特異性和多樣性的快速鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

5 張耿;蕓薹屬內(nèi)含子長度多態(tài)性和EST單核苷酸多態(tài)性研究[D];浙江大學(xué);2009年

6 朱虹;蕓薹屬ASY1基因的克隆及進(jìn)化分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 肖憲龍;十字花科蕓薹屬種間雜種飼用性狀研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 楊續(xù)蕊;蕓薹屬異源六倍體的遺傳分析與菌核病抗性鑒定[D];西南大學(xué);2012年

9 王麗鳳;蕓薹屬硫代葡萄糖苷相關(guān)基因的ACGM標(biāo)記[D];黑龍江大學(xué);2009年

10 徐新月;蕓薹屬線粒體基因組重組調(diào)控基因克隆及榨菜MSH1-RNAi系的構(gòu)建[D];浙江大學(xué);2015年

，

本文編號：1668601