甘蓝型油菜发育进程中赤霉素动态变化及其与产量的关系

作者：谢伶俐; 韦丁一; 章子爽; 徐劲松; 张学昆^*; 许本波^*

来源：中国农业科学, 2022, 55(24): 4793-4807.

• 甘蓝型油菜
• 杂种优势
• 赤霉素
• 产量
• 转录水平

【目的】中国甘蓝型油菜品系与欧洲甘蓝型油菜品系存在较大的遗传差异，二者组配的杂种F1产量优势明显。测定不同来源的甘蓝型油菜发育进程中GA的动态变化，研究GA含量与亲本及杂种F1产量的关系，分析亲本及杂种后代GA合成途径关键酶基因的转录水平，为探明GA对甘蓝型油菜生长发育的影响及其在产量形成过程中的作用奠定基础。【方法】2020年11月至2021年5月，利用高效液相色谱法测定15个不同来源的中国甘蓝型油菜品系及15个欧洲甘蓝型油菜品系GA含量的动态变化；2021年11月至2022年5月，以杂种F1产量优势较强的YG2009×YC4、ZS11×YC4及其亲本YG2009、ZS11、YC4为材料，考察3个不同时期（D1:2022年1月15日；D2:2022年2月15日；D3:2022年3月15日）亲本及杂种F1的GA含量变化、生长指标（株高、根长和鲜重等）、产量及构成因子（单株角果数、角粒数和千粒重）和光合指标（光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度），分析GA含量随温度变化的趋势，GA含量与亲本及杂种F1的农艺性状、光合特性和产量的关系，并利用实时荧光定量PCR技术，分析亲本及杂种F1不同时期（D1、D2和D3）GA合成途径关键酶基因的转录水平变化。【结果】GA总量与环境温度密切相关，供试甘蓝型油菜GA含量随温度的变化均呈先降低后升高的趋势，但来源于欧洲的甘蓝型油菜品系平均GA含量高于中国品系。F1产量表现为明显的优势，YG2009×YC4产量比其父、母本分别提高18.06%和10.35%;ZS11×YC4产量比其父、母本分别提高29.92%和28.6%。亲本和杂种F1的部分农艺性状差异显著，产量与GA含量存在相关性。亲本及杂种F1中GA20ox4、GA3ox2及SLR1转录水平的变化较大。【结论】来源于欧洲的甘蓝型油菜品系GA总量高于中国油菜品系，而且对温度变化更加敏感；欧洲油菜和中国油菜品系杂交能产生产量杂种优势，其杂种优势与GA含量存在一定相关性；在发育过程中，欧洲油菜和中国油菜品系及其F1中GA20ox4、GA3ox2的变化与GA含量密切相关。

• 单位
  长江大学; 生命科学学院