小麦K型细胞质雄性不育育性恢复基因的标记定位和效应分析

摘要

小麦K型细胞质雄性不育系是非常有应用潜力的一种不育系,现已证明小麦K型雄性不育系的主效恢复基因有两对,分别是位于1BS上的Rfk1和2BL上的Rfk2,挖掘与恢复基因紧密连锁的分子标记,对恢复基因进行基因定位和搞清两对恢复基因的效应和作用方式,将有助于选育出恢复度高而稳定的恢复系。本文选用了不诱发单倍体的K型不育系豫麦3号与恢复系豫麦2号构建的遗传背景为豫麦3号的恢复基因Rfk1和Rfk2的近等位基因系,豫麦2号/豫麦3号F5重组近交系,以及5个K型不育系K豫麦3号、K豫农43、K豫教1号、K豫农93151和K豫麦21,对两个恢复基因Rfk1和Rfk2进行了分子标记的定位和效应分析。主要结论如下:
　　 1.利用所筛选的与恢复基因连锁的SSR标记对豫麦2号/豫麦3号F5重组近交系进行标记鉴定,根据杂交组合的育性分离和豫麦2号/豫麦3号F5重组近交系的带型对Rfk1和Rfk2进行基因定位,1BS染色体上的5个SSR标记TAGLGAP、Xgwm374、Xgwm18、Xgwm11、BARC061与恢复基因Rfk1的遗传距离分别为10.1 cM、7.1 cM、3.0 cM、3.0 cM、13.4 cM,该恢复基因位于标记Xgwm18和Xgwm11之间。恢复基因Rfk2与引物cfd26和Xgwm526遗传距离为5.2和18.8 cM。
　　 2.根据豫麦2号/豫麦3号F5重组近交系群体带型和重组近交系/K豫麦3号杂交F1群体育性恢复情况对重组近交系/K豫麦3号杂交F1群体的基因型进行判定,只携带Rfk1恢复基因的单株有69株,平均国内法恢复度为64.92％,国际法为106.68％；只携带Rfk2恢复基因的单株有56株,平均国内法恢复度为57.82％,国际法为93.35％:同时携带2个恢复基因的单株有66株,平均国内法恢复度为73.98％,国际法为117.37％。因此,可以初步证明Rfk1的恢复力较强,Rfk2的恢复力较弱,2个恢复基因有累加效应。同时,还可以看出,育性恢复度较低的单株(<45％),大多携带恢复基因Rfk2。
　　 3.利用5个K型不育系K豫麦3号、K豫农43、K豫教1号、K豫农93151和K豫麦21与Rfk1和Rfk2的近等位基因系组配杂交组合,进一步明确恢复基因Rfk1和Rfk2的效应大小,结果表明Rfk1对5个不育系的国内法、国际法恢复度均高于Rfk2,进一步证明恢复基因Rfk1的效应大于Rfk2。