陳旭升，狄佳春，趙亮

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江下游棉花與油菜重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京210014）

棉花是質(zhì)量性狀突變體發(fā)生較多的作物，曾有報(bào)道棉花中約有200個(gè)質(zhì)量性狀突變體[1]。此后，關(guān)于棉花新的質(zhì)量性狀突變體的報(bào)道不是很多[2-7]。目前知曉的棉鈴?fù)蛔凅w有：光滑鈴（Smooth boll，bp）、無(wú)腺體鈴（Glandless boll，gl1，gl6，Gl1y）以及多毛鈴（Hairy boll，hb）[8]。 筆者在陸地棉中新發(fā)現(xiàn)的 1 個(gè)棉鈴?fù)蛔凅w，依據(jù)表型稱之為 “棉鈴基部凸起”（Boll-base bulge）突變體，簡(jiǎn)稱“基凸鈴”突變體。通過(guò)對(duì)該突變的表型觀察，明確其與正常棉鈴的表型差異，并分析該突變體的遺傳規(guī)律。

1 材料與方法

2013年在正常棉鈴的陸地棉品系P003群體中，發(fā)現(xiàn)1棵棉鈴基部凸起的突變體單株，編號(hào)為P003-1-2。

2014年將該單株種植為株行。在開花期做自交，在吐絮期觀察該群體的棉株均表現(xiàn)出鈴基凸起。混收綜合農(nóng)藝性狀比較優(yōu)良單株的自交鈴。2015年種植自交鈴群體，編號(hào)R169。

2015年以基凸鈴?fù)蛔兿礡169為母本、正常鈴品系P003為父本雜交得到F1。

2016年，在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南京試驗(yàn)地種植F1，開花期自交得F2。在開花期以F1為母本，分別與正常鈴品系P003、基凸鈴親本R169回交，得2個(gè)回交群體BC-1和BC-2。

2017年，種植 R169、P003、BC-1、BC-2、F1、F2材料，在結(jié)鈴?fù)滦跗谡{(diào)查6個(gè)材料/群體的棉鈴基部是否凸起。按孟德爾質(zhì)量性狀遺傳分離比例，對(duì)分離群體進(jìn)行χ2適合性測(cè)驗(yàn)，分析基凸鈴性狀的質(zhì)量遺傳規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 基凸鈴?fù)蛔凅w的發(fā)現(xiàn)與表型特征

在鈴期觀察突變鈴與正常鈴的表型特征 （圖1）。由圖1可見(jiàn)，正常棉鈴基部光滑，沒(méi)有凸起?；光?fù)蛔凅w的棉鈴基部具有明顯的凸起表型，鈴基凸起性狀在棉鈴較小時(shí)已開始出現(xiàn)，直至棉鈴大小定型。

當(dāng)棉鈴?fù)滦?、鈴殼脫水干枯后，該突變體的鈴殼基部留有明顯凸起的殘跡（圖2）。鈴殼凸起的殘跡瓣位于棉鈴基部與鈴柄連接，并對(duì)應(yīng)鈴殼開裂處的中間位置。突變體的棉株以4囊鈴為主，也會(huì)出現(xiàn)少量5囊鈴?；光彽耐蛊饸堐E數(shù)與棉鈴的囊數(shù)相同。

2.2 基凸鈴?fù)蛔凅w的遺傳分析

圖1 棉基部凸起突變體的表型

圖2 不同囊數(shù)的鈴殼基部凸起殘留特征

2017 年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花試驗(yàn)地，種植P1、P2、BC-1、BC-2、F1、F2共 6 個(gè)世代材料，在吐絮期調(diào)查各群體的性狀表現(xiàn)（表1）。由表可知：以基凸鈴為母本與正常棉鈴父本雜交，其F1在吐絮后未見(jiàn)鈴殼基部有凸起的殘跡。說(shuō)明F1棉鈴鈴基突起性狀呈隱性表達(dá)?；亟蝗后wBC-1各棉株全部表現(xiàn)為正常鈴。經(jīng)χ2檢測(cè)，隱性回交群體BC-2中正常鈴株與基凸鈴株比例符合1∶1的理論分離比例，F(xiàn)2群體中正常鈴株與基凸鈴株比例符合3∶1的理論分離比例。這些遺傳試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，基凸鈴?fù)蛔凅w是受1對(duì)隱性基因控制的質(zhì)量性狀，該基因暫命名為bu。

表1 基凸鈴與正常鈴品系雜交后代的性狀表現(xiàn)

3 結(jié)論與討論

本文報(bào)道了陸地棉棉鈴的1個(gè)新突變體——鈴基凸起突變體。表型觀察顯示該突變體的棉鈴基部凸起性狀在小鈴時(shí)出現(xiàn)，隨著棉鈴的增大變得更加明顯。突變體吐絮后鈴殼基部遺留有明顯凸起的殘跡，且殘跡瓣數(shù)與棉鈴囊瓣數(shù)一致；但不同時(shí)期、不同部位的棉鈴，其鈴基凸起大小存在一定差異。這與紅色基斑（R2）質(zhì)量性狀類似，紅色基斑的大小在不同時(shí)期、不同部位的花瓣中也存在差異。

通過(guò)對(duì)基凸鈴?fù)蛔兿蹬c正常鈴品系的雜交分離世代的表型觀察，并按孟德爾質(zhì)量性狀遺傳方式對(duì)分離群體進(jìn)行χ2測(cè)驗(yàn)，顯示該突變是受1對(duì)隱性基因控制，將該基因暫命名為bu。該突變體作為1個(gè)新突變體，它將為棉花質(zhì)量基因突變庫(kù)增加新的成員。后續(xù)可對(duì)該突變體基因進(jìn)行染色體定位，并可為棉鈴結(jié)構(gòu)發(fā)育研究提供1種難得的新材料。