新疆野生油菜（简称“野油”）是广泛分布在我国新疆的一种十字花科油菜野生资源。本研究对5份野油、3份甘蓝型油菜（Brassica napus L．）、2份芥菜型油菜（Brassica juncea L．）、2份白菜型油菜（Brassica campestris L．）、1份黑芥（Brassica nigra L．）和1份未知类型油菜，分别进行了RAPD分析、形态学研究、远缘杂交研究、远缘杂种F₁花粉母细胞减数分裂行为分析，旨在从分子生物学、形态学、生殖隔离、细胞遗传学等方面研究野油与芸薹属植物种间的亲缘关系，探讨野油在油菜起源与进化中的作用与地位。研究结果如下： 1．RAPD分析 1．1 DNA质量及产率：14个样品DNA的大小都在20kb左右，OD260／OD280值在1.9308～2.0592之间，且RNA降解彻底，完全达到了RAPD分析对DNA分子量及纯度的要求。DNA产率在76.0～478.1 ug／g鲜重之间。 1．2 PCR优化条件：以Taq酶浓度1.6Unit／30ul、引物浓度0.3umol／L的酶引物组合最为经济有效，反应体系中其它因素的浓度为1×buffer、2mmol几Mg²⁺、0.2mmol／L dNTPs、40ng／30ul模板。 1．3有效引物：100个供试引物中的14个为有效引物，占总供试引物的14％。 1．4 PCR产物特点：14个引物在14份供试油菜材料中共扩增出129条带，平均每个引物为9.21条。129条带中，多态性带112条，占总带数的86.82％；单态性带17条，占总带数的13.18％。单个引物扩增总带数变幅为7～12条，扩增多态性带数变幅为5～11条。扩增产物大小在350～1500bp之间，集中在500～1000bp区域。 1．5遗传距离及聚类分析：各材料间的遗传距离在0.0509～0.8299之间。就野油而言，与之遗传距离从小到大的顺序依次是黑芥、芥菜型油菜、甘蓝型油菜、白菜型油菜。以结合距离在0.1086—0.2024之间为界，14份供试材料可划分为五类，每一类代表了一个种。未知类型材料“野4”为芥菜型油菜。5份野油材料先是自聚为一类，然后首先与黑芥和芥菜型油菜聚类，再与甘蓝型油菜和白菜型油菜聚类，从而首次从分子生物学角度证明野油与黑芥、芥菜型油菜属同一条进化路线。 1．6野油的起源与进化地位：以上RAPD分析结果表明，野油是一个比黑芥更原始的种。本文提出了野油的起源与进化假说，该假说中野油（n=9）处于其原始祖先（n=5，6或3）与黑芥（n=8）之间的进化阶段。 2．形态学研究 2．1 生育期表现：野油与黑芥、芥菜型油菜的生育期接近。jZ．2形态学特点：野油的诸多形态特征与黑芥和芥菜型油菜比较接近，而与甘 蓝型油菜和白菜型油菜差异较大，因而从形态学的角度再一次证明野油与黑芥和芥 菜型油菜亲缘关系较近，而与甘蓝型和白菜型油菜亲缘关系较远。 3．远缘杂交研究 3．1 自交亲和性：5份野油材料中，1份表现为自交1级亲和，4份自交不亲和： 黑芥自交低度亲和；白菜型油菜自交不亲和；芥菜型和甘蓝型油菜自交亲和。 3．2远缘杂交亲和性：野油与4种类型油菜都很难杂交，正反交亲和指数均小于 0．l，表现为杂交高度不亲和。相对而言，野油与黑芥的杂交亲和指数最高，然后依 次是与芥菜型油菜、甘蓝型油菜和白菜型油菜。这一结果再次验证了RAPD聚类分析 结果。另一方面，野油与黑芥的亲和指数虽然最高，但仍表现为高度不亲和，说明 由野油向黑芥的进化是一个漫长的过程。 3．3远缘杂种（F。）的成苗率：8个远缘杂种的出苗率和成苗率都很低，出苗率 变幅是0～4．84％，成苗率变幅是0～2．55％。8个组合中只有5个组合有成苗，共成 苗15棵。 3．4远缘杂种一代的形态特征：5个远缘杂种一代的形态特征差异很大，有的 杂种表现出明显的双亲或双亲之一的形态特征，而有的杂种的形态特征与双亲均相 差甚远。－ 3．5远缘杂种一代的育性：远缘杂种一代表现出明显的雄性不育特征。5个组 合的结角率变幅为12．54～29．38％，结籽率变幅为0．58～l．80粒／角果。 4．远缘杂种一代花粉母细胞减数分裂行为 本研究首次证明：野油与芥菜型油菜、黑芥、白菜型油菜的远缘杂种一代，在 花粉母细胞减数分裂过程中常发生异常的分裂行为，主要表现为终变期出现x形、P 形及U形的二价体：中期1只有部分染色体位于赤道面上，其余染色体分布在赤道 面的两侧；后期1常出现落后染色体，染色体不均等地分配到两个子细胞中去，使 得配子中染色体数目并非减数前的一半；二分体后常形成三分体；花粉母细胞减数 分裂异常的结果是配子不育，形成圆败或染败花粉粒。