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油菜是我国乃至全世界广泛种植的油料作物。油菜品种的改良即培育优质、高产油菜。将双高品种改良为双低品种以及将常规品种改良为杂交种(杂交种一般能够增产10-20%)是当前国内外的油菜育种专家的主攻方向。为了实现两者的有效结合,有必要对我国广泛种植的油菜品种的品质性状、油菜的遗传多样性进行比较分析,以期获得有关数据,对我国油菜品种的改良提供一定的依据。其主要研究结果如下:
1.采用16个EST-SSR标记对近年来推广的91个品种的遗传多样性进行了分析。共扩增到100个条带,其中84个多态性带,多态性比率为84%。平均每对引物扩增的带数和多态性带数分别为6.25个和5.25个。多态性信息含量(PIC)变化在0.022-0.926之间,平均为0.677,所揭示的基因型数变化于2-24之间,平均为12.44个。供试材料间遗传距离变幅较大(0.0530-0.7223之间),说明它们具有广泛的遗传变异。其中,杂交种和2000年以后育成品种的遗传基础较宽,遗传多样性分别明显高于常规品种和2000年以前育成的品种。按非加权成对平均数法(UPGMA)进行的聚类分析显示,在遗传距离为0.313处,参试材料可以分为三大类,其中,包含87份材料的第一大类在遗传距离为0.233处又可进一步分为10个亚类。聚类结果与系谱来源基本一致,比较真实反映了所用材料的遗传变异情况。
2.采用60对SRAP标记对近年来推广的91个品种的遗传多样性进行了分析。共扩增到956条带,即共检测出956个等位基因。每对引物所揭示的等位基因数明显不同,变化范围在7-29之间,平均为15.93个。每对引物扩增出的多态性条带数目不同,在6-28之间,平均约为13.80个。共有多态性条带828个,占总扩增条带的86.61%。采用UPGMA算法对91份材料进行聚类,遗传距离在0.109~0.632之间,在遗传距离为0.266的水平上,可将所有油菜材料分为三大类,其中包含了88份参试材料的第一大类在遗传距离0.231的水平上又可进一步分为5个亚类。
3.比较EST-SSR标记和SRAP标记在揭示我国油菜遗传多样性方面的差异得出:SRAP引物的平均扩增条带数(15.93个)以及平均多态性比率(86.61%)均比EST-SSR引物(5.25个和84%)的高,说明SRAP在揭示不同品种遗传多样性方面其性能要优于EST-SSR。在聚类分析中,采用了三种方式(EST-SSR聚类,SRAP聚类及EST-SSR+SRAP聚类)分析,同样的品种可能因为使用的标记不同,而被划分到不同的类别里面。另外,EST-SSR+SRAP结合分析的聚类结果与EST-SSR分析的结果差异较大,而与SRAP的分析结果更为接近一些,这可能是因为一方面,SRAP的数据更加丰富一些,占据主体;另一方面,SRAP在揭示油菜的遗传多样性方面更加具有代表性。
4.采用近红外光谱技术测量我国广泛种植的73个油菜品种,对其棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸、芥酸、硫甙、含油量、蛋白质九大品质性状进行比较分析,并比较种植前后各组分含量的变化情况。所测品种九大组分平均含量分别为:4.623%、60.634%、17.841%、9.132%、3.995%、8.951%、49.495 umol/g、38.556%、41.241%。利用SAS软件对收获后九大组分进行相关性分析,发现芥酸与硫甙呈极显著正相关,油酸和亚油酸呈极显著正相关,芥酸、硫甙与油酸、亚油酸呈极显著负相关。将种植前后的九组分进行SAS相关分析表明,棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸、芥酸、硫甙在播种前后呈极显著正相关(p<0.01),而蛋白质在播种前后(p<0.05)呈显著正相关。而含油量在播种前后无明显的相关性。这为油菜品质改良提供了一定的理论基础。