小麦K型不育系恢复基因近等基因系遗传背景的检测

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，然而恢复力高且稳定的恢复系较少是小麦K型不育系利用的关键问题之一。课题组经过多年鉴定发现豫麦2号是一个恢复力高且稳定的小麦K型恢复系，进一步研究表明它除携带1BS上的Rfv1基因外，还携带一个新的恢复基因，并与2BL上的SSR标记Xgwm526连锁，因此全面了解这两个恢复基因的作用方式，将有助于选育恢复力高而稳定的K型恢复系，从而选育出优良的强优势杂交组合，促使杂交小麦在生产上大面积推广应用。本试验选用了不诱发单倍体的K型不育系豫麦3号、保持系豫麦3号及携带两个恢复基因的恢复系豫麦2号，构建了恢复基因的近等基因系，为了提高近等基因系的选育效率，对近等基因系的遗传背景进行了农艺性状的遗传分析和分子检测，以保证获得遗传背景较为一致的近等基因系。主要研究结果如下： 1.在初步研究的基础上选择了66对信息明确的SSR引物，在全基因组的水平上对K型不育系恢复基因近等基因系的遗传背景进行了检测。结果表明，SSR标记能有效地评价近等基因系间的遗传背景差异，17个近等基因系材料之间及其与不育系之间的遗传背景具有很高的一致性。根据供试材料间的遗传相似系数，利用SPSS软件进行聚类分析，N15、N17、N10、N7、N8、N16等6个近等基因系材料与不育系豫麦3号的一致性较高。 2.通过对恢复基因近等基因系的农艺性状进行差异比较和聚类分析发现：连续回交4代后，回交后代与轮回亲本在形态性状上表现出较高的一致性，结果表明，N1、N7、N14、N16和N15与不育系豫麦3号差异较小。 3.综合分子标记和农艺性状的鉴定结果，N16、N7和N15这3个近等基因的遗传背景与不育系豫麦3号较为一致，这些近等基因系的获得将为以后恢复基因的精细定位和功能分析以及基因克隆等研究工作奠定坚实的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 文献综述

1.1 杂交小麦的研究概况

1.1.1 国内外杂交小麦的研究概况

1.1.2 小麦杂种优势利用的研究进展

1.2 小麦K型雄性不育系的研究进展

1.2.1 小麦K型雄性不育系的来源及特点

1.2.2 K型细胞质对小麦主要性状的影响

1.2.3 小麦K型雄性不育系的杂种优势表现

1.2.4 小麦K型雄性不育系目前存在问题

1.3 小麦K型雄性不育系遗传机理的研究

1.3.1 小麦雄性不育的遗传机理研究

1.3.2 小麦K型雄性不育系育性恢复机理的研究

1.4 分子标记在小麦恢复基因的定位和标记中的应用

1.4.1 分子标记技术的原理及遗传特点

1.4.2 分子标记技术的类型

1.4.3 分子标记技术在杂交小麦研究中的应用

1.4.4 小麦近等基因系的构建及应用

2 引言

3 材料与方法

3.1 试验材料

3.2 近等基因系构建过程

3.3 试验方法

3.3.1 SSR分析

3.3.2 农艺性状的调查

3.4 数据分析

3.4.1 SSR数据分析

3.4.2 农艺性状数据分析

4 结果与分析

4.1 小麦K型不育系恢复基因近等基因系遗传背景的分子检测

4.1.1 多态性SSR引物的筛选

4.1.2 各近等基因系材料遗传背景的评价

4.2 各近等基因材料与不育系豫麦3 号农艺性状的差异分析

4.2.1 小麦K型不育系恢复基因近等基因系农艺性状的遗传差异分析

4.2.2 各近等基因系与不育系豫麦3 号农艺性状的变异比较

4.2.3 各近等基因系与不育系豫麦3 号农艺性状的聚类分析

4.3 形态标记和SSR标记聚类结果的比较

5 结论与讨论

5.1 结论

5.2 讨论

5.2.1 SSR分子标记在近等基因系遗传背景中的应用

5.2.2 表型选择与背景选择

5.2.3 小麦CMS恢复基因近等基因系的培育与应用

5.2.4 小麦CMS恢复基因恢复系的选育

参考文献