1、蕓薹屬(Brassica)是十字花科(Cruciferae)的一個(gè)骨干大屬,包括許多重要的油料、蔬菜和飼料作物。蕓薹屬栽培種的近緣種種質(zhì)資源豐富,可通過遠(yuǎn)緣雜交豐富和擴(kuò)大栽培種的遺傳變異。同時(shí),分析雜種及后代的減數(shù)分裂染色體配對(duì)行為可揭示物種基因組間的關(guān)系。通過遠(yuǎn)緣雜種的染色體加倍從而獲得異源多倍體是創(chuàng)造新物種及育種中間材料的一種主要途徑。蕓薹屬野生種Brassica maurorum Durieu(2n=16,MM)對(duì)白銹和黑斑病(a

2、lternaria blight)具有抗性。本研究人工合成B.maurorum與白菜型油菜(B.rapa L.,2n=20,AA)、甘藍(lán)型油菜(B.napus L.,2n=38,AACC)、芥菜型油菜(B.juncea(L.)Czern&Coss.,2n=36,AABB)和埃塞俄比亞芥(B.carinata A.Braun,2n=34,BBCC)的種間雜種,應(yīng)用基因組原位雜交(GISH)技術(shù)對(duì)這些雜種進(jìn)行染色體配對(duì)行為分析,闡明蕓薹屬不

3、同基因組間的同源性關(guān)系；并對(duì)這些種間雜種進(jìn)行染色體加倍合成異源六倍體,研究其染色體行為及細(xì)胞學(xué)穩(wěn)定性。主要結(jié)果如下:
　　 1.B.maurorum×B.rapa(M.A,2n=18)與B.maurorum×B.napus(M.AC,2n=27)雜種的GISH分析。以標(biāo)記的B.maurorum基因組DNA為探針,可分辨兩個(gè)雜種中的親本染色體。在M.A的28％花粉母細(xì)胞(PMCs)中,A和M基因組染色體都以單價(jià)體形式存在；A與M基

4、因組的染色體最多形成2個(gè)異源配對(duì)(allosyndetic pairing)二價(jià)體,平均0.48個(gè)；A基因組內(nèi)最多形成2個(gè)同源配對(duì)(autosyndetic pairing)二價(jià)體,平均0.27個(gè)；M基因組內(nèi)最多形成1個(gè)同源配對(duì)二價(jià)體,平均0.12個(gè)。在M.AC內(nèi),M基因組內(nèi)最多可形成2個(gè)同源配對(duì)二價(jià)體,平均0.11個(gè)；M與A/C可最多形成2個(gè)異源配對(duì)二價(jià)體,平均0.78個(gè)；A/C至少形成2個(gè)二價(jià)體,最多達(dá)7個(gè)。
　　 2.B.

5、maurorum×B.juncea(M.AB,2n=26)、B.maurorum×B.carinata正反交雜種(M.BC,BC.M,2n=25)的雙色GISH分析。以標(biāo)記的B.maurorum和黑芥(B.nigra(L.)Koch,2n=16,BB)基因組DNA為探針,可區(qū)分三個(gè)雜種PMCs中的三個(gè)染色體組的染色體,從而確定染色體組內(nèi)及組間的同源性。在M.AB內(nèi),A、B、M各基因組內(nèi)的染色體均可最多形成2個(gè)同源配對(duì)二價(jià)體,平均分別為0

6、.39,0.23,0.26個(gè)；三種異源配對(duì)二價(jià)體A-B,A-M,B-M均最多可形成3個(gè),平均分別為0.90,0.43,0.72個(gè)；涉及兩或三個(gè)染色體組的三價(jià)體平均為0.06個(gè)。在M.BC內(nèi),B與M染色體組內(nèi)最多可形成1個(gè)同源配對(duì)二價(jià)體,平均分別為0.15、0.14個(gè)；C基因組內(nèi)最多可形成2個(gè)同源配對(duì)二價(jià)體,平均0.35個(gè)；B-C,B-M,C-M均可最多形成2個(gè)異源二價(jià)體,平均分別為0.64,0.39,0.31個(gè)。三價(jià)體平均0.05個(gè)。B

7、C.M與M.BC的配對(duì)情況基本一致,表明細(xì)胞質(zhì)對(duì)染色體配對(duì)無顯著影響。在這些雜種內(nèi)B-M異源配對(duì)的頻率高于A-M或C-M,表明B與M基因組間的同源性較高。另外,A、B、C三個(gè)染色體組間的異源配對(duì)的頻率高于每個(gè)染色體組內(nèi)的同源配對(duì)的頻率,顯示染色體組間的同源性高于染色體組內(nèi)的同源性。
　　 3.異源六倍體的合成及分析。對(duì)雜種AC.M、M.AB、BC.M進(jìn)行染色體加倍后獲得異源六倍體AACCMM(2n=54)、MMAABB(2n=5

8、2)、BBCCMM(2n=50)。所有組合的異源六倍體都表現(xiàn)出多倍體的形態(tài)特點(diǎn),如株型粗壯、葉片肥厚、花朵變大等。AACCMM的花粉徹底不育,雌性部分可育,用甘藍(lán)型油菜的花粉授粉后產(chǎn)生少量胚與種子。BBCCMM部分花能夠產(chǎn)生有活力的花粉,自交部分結(jié)實(shí)。MMAABB花粉育性較好,自交結(jié)實(shí)良好。減數(shù)分裂分析顯示AACCMM和BBCCMM的PMCs內(nèi)大部分染色體在終變期不能正常配對(duì),出現(xiàn)不同程度的多價(jià)體；后期Ⅰ和Ⅱ部分PMCs內(nèi)染色體不能均等