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芥蓝(Brassica alboglabra Bailey)别名芥兰、白花芥兰.属于十字花科芸薹属,是以肥嫩花薹和嫩叶为产品的一年生或二年生草本植物。芥蓝是我国南方特产蔬菜,营养价值和药用价值丰富。目前,绝大部分芥蓝品种的薹茎颜色为绿色,但也有少数地方品种薹茎表现紫红色.色泽是园艺产品外观品质的重要组成部分,紫红色的菜薹有别与传统芥蓝绿色菜薹,性状特殊.植物色泽(除绿色)表现的其中一个因素是由于体内含有花色苷,目前已经有研究表明,花色苷具有抗氧化及消除自由基、降低血清及肝脏中脂肪含量、抗变异及抗肿瘤、防止人体内过氧化等诸多作用.
本试验以薹茎色泽表现不同的两种基因型芥蓝红脚芥蓝(紫红色薹)和中花芥蓝(绿色薹)进行正反交,获得F1,两个F2分别自交,获得F2,以F1、F2的薹茎色泽表现分析芥蓝薹茎色泽的遗传规律,并测定父母本与F1、F2的相关品质以及色素的含量,进行杂种优势和遗传生理分析,为特殊性状遗传育种提供理论依据与材料.主要研究结果如下:
(1)芥蓝薹茎紫红色性状的遗传是受核基因控制的,没有母本效应,薹茎紫红色基因对绿色基因为显性,F2薹茎颜色符合紫红色:绿色=3:1的分离规律,薹茎紫红色受一对完全显性基因控制.芥蓝花色白色对黄色为显性,F2花色符合白色:黄色=3:1的分离规律,白色花受一对完全显性基因控制.
(2)红脚芥蓝和中花芥蓝及其子代的薹茎表皮pH均小于7,为偏酸性,薹茎显现紫红色的芥蓝材料的表皮pH要高于绿色薹茎的pH.花色苷含量与pH呈正相关,相关系数分别为0.507(父母本与正反交F1)和0.565(F2).
(3)红脚芥蓝中花色苷含量与叶片可溶性糖含量、薹茎可溶性糖含量呈正相关,相关系数为分别为0.023和0.604.红脚、红脚×中花F1、中花×红脚F1三个薹茎为紫红色的芥蓝材料中,花色苷含量与叶片可溶性糖含量、薹茎可溶性糖含量呈正相关,相关系数分别是0.727和0.333.红脚×中花F2和中花×红脚F2中薹茎为紫红色的芥蓝中,花色苷含量与叶片可溶性糖含量、薹茎可溶性糖含量呈正相关,相关系数分别为0.064和0.684.
(4)中花芥蓝薹茎表皮花色苷含量极低,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量最高,红脚芥蓝花色苷含量最高,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量最低,叶绿素a,叶绿素b和总叶绿素三者均与花色苷在0.05水平上呈显著负相关.
(5)红脚×中花F1和中花×红脚F2品质指标杂种优势明显.红脚×中花F1薹茎中的可溶性糖以及维生素C含量具有明显的杂种优势,维生素C的杂种优势指数高达2.29.中花×红脚F1的薹茎可溶性蛋白杂种优势十分明显,杂种优势指数高达2.27.在紫红色薹茎这一特殊性状方面,中花×红脚F1的花色苷含量较高,薹茎呈现紫红色,红脚作为一种具有特殊性状的材料在育种方面具有很大优势.
(6)通过切片观察可以发现,父母本和F1、F2中呈现紫红的材料,其花色苷主要分布在薹茎表皮四至五层细胞内.未呈现紫红色的芥蓝材料薹茎表皮没有花色苷分布.