陆地棉细胞质雄性不育系J-4A育性恢复基因的遗传与分子标记

摘要

陆地棉占全球棉花产量90％以上，是我国重要的经济作物。棉花杂种优势十分显著，但目前主要利用哈克尼西棉细胞质雄性不育系。但由哈克尼西棉细胞质雄性不育系所配制的杂交种存在细胞质的不良效应，其恢复系很少，且存在光温效应，在长日高温条件下恢复系的花粉量不足。因此，在生产上一般采用人工去雄生产杂交种子。但随着劳动力成本的上升，这种人工去雄生产杂交种子的方法已失去市场利用前景。
　　周瑞阳教授等以陆地棉品系J-4为受体，采用花粉管通道法转陆地棉GhbZIP1基因获得了雄性不育突变体，并与非转基因的J-4为轮回亲本选育出了细胞质雄性不育系J-4A，并采用测交筛选法获得了3个恢复系H265、H267和H268，实现了三系配套。
　　本研究以J-4A为母本，以H265、H267和H268为父本，研究恢复基因的遗传及其分子标记，得出如下主要结果:
　　1.恢复基因为1对显性基因。对所构建的BC1F1及F2群体育性进行统计分析，BC1F1群体中有100株可育，121株不育，经卡方检验符合1∶1的分离比例;F2群体中54株可育，15株不育，经卡方检验符合3∶1分离比例。对B1C1F1及F2代进行群体内自交、姊妹交和不育系J-4A回交，进行后裔鉴定。后裔鉴定经卡方检验，进一步验证了J-4A育性恢复系H265遗传模式符合单基因显性遗传模型;同时H267材料也得出了相同结论;同时H267材料也得出了相同结论;H268回交符合1∶1的期望比例，且等位验证结果发现H267和H268恢复基因等位。
　　2.采用SSR标记，在H265恢复系材料中初步发现了8对、H267恢复系材料中初步发现了7对引物可鉴别不育株和可育株。用H268、H267两个恢复系材料构建好的可育池和不育池对165对引物进行筛选，发现TMB1629、BNL3535、TMB1295、BNL4047、BNL1231、JESPR218、BNL3627和TMB0154在H265不育池和可育池表现多态性，且均为显性标记。TMB0313、BNL3535、BNL3627、TMB1346、JESPR-236、TMB0366、TMB0446在H267恢复系材料的不育池和可育池中表现多态性。
　　本研究结果对于进一步研究J-4A恢复基因的精细定位与遗传表达奠定了基础。

目录

声明

摘要

1．前言

1．1 作物杂种优势利用

1．1．1 三系杂交制种优势

1．1．2 恢复系在三系制种中的重要地位

1．2 细胞质雄性不育及育性恢复基因研究进展

1．2．1 已发现的几种重要作物的CMS

1．2．1 棉花细胞质雄性不育及育性恢复基因的遗传方式

1．2．2 棉花育性恢复基因的研究现状

1．2．3 棉花育性恢复基因的克隆

1．3 分子标记辅助育种

1．4 全基因组测序及新方法使用

1．5 研究的目的和意义

2．材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验仪器

2．3 试验方法

2．3．1 田间工作

2．3．2 统计分析

2．3．3 棉花基因组DNA提取

2．3．4 用群体分离分析法构建基因池

2．3．5 SSR标记引物多态性筛选

2．3．6 群体单株SSR多态性分析

3．结果与分析

3．1 田间育性观察与统计

3．2 恢复系遗传模式分析

3．3 分子标记分析

3．3．2 标记筛选

3．3．3 差异条带回收测序

4．讨论

4．1 陆地棉J-4A恢复基因遗传模式

4．2 群体分离分析法的利用

4．3 育性恢复基因遗传图谱构建

4．4 恢复基因的图位克隆

5．结论

参考文献

致谢

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