甘蓝型油菜绵7-M雄性不育性状偏分离现象初探

摘要

偏分离现象是指在分离群体后代中，某一基因频率或者基因型频率明显偏离孟德尔遗传规律的现象。偏分离现象通常发生在生殖过程中，从减数分裂、雌雄配子融合到合子发育过程均有可能产生。偏分离现象往往是由于遗传因子的作用引起的，涉及到配子选择和合子选择的过程，通常会导致群体后代中等位基因频率发生改变，因而偏分离现象也被认为是一种强有力的进化推动作用。
　　在进行甘蓝型油菜杂交育种过程中，发现雄性不育两型系材料Mian7-M在其自交以及兄妹交后代分离群体中，育性分离比例均不符合孟德尔遗传规律，呈现出一种偏分离现象。本文旨在通过对Mian7-M雄性不育性状的考察研究，分析Mian7-M育性性状的遗传模式及其在后代群体中的分布特点，并结合分子标记检测和细胞学观察，对Mian7-M偏分离现象产生的原因进行一个初步的解析。研究结果如下:
　　(1)通过杂交试验发现，Mian7-M育性偏分离现象只发生在雄配子传递过程中。当Mian7-MB自交、兄妹交或者与S45A杂交时，后代群体会出现育性比例偏分离情况;而当Mian7-M接受S45B的花粉时，后代育性分离比例符合孟德尔遗传规律。
　　(2) Mian7-M与S45育性控制基因具有等位性，是同种类型的隐性核不育两型系材料。不同的是S45AB育性分离是由BnaMs1/Bnams1位点控制;而Mian7-MAB育性分离是由BnaMs2/Bnams2位点控制。
　　(3)通过分子标记对Mian7-M偏分离群体后代基因型进行检测，发现不育株基因型为 Bnams1Bnams1Bnams2Bnams，可育株基因型为Bnams1Bnams1BnaMs2Bnams2，无Bnams1 Bnams1 BnaMs2 BnaMs2基因型可育株，说明可能存在BnaMs2BnaMs2基因型纯合致死现象。统计发现偏分离后代群体中BnaMs2基因频率显著低于Bnams2，推测偏分离现象是由BnaMs2基因侧翼相关的点引起的，偏分离的具体表现为BnaMs2遗传给后代的能力明显低于其等位基因Bnams2，从而导致后代育性产生偏分离现象。
　　(4)细胞学观察表明Mian7-MB在减数分裂过程以及雄配子活性方面均表现正常，而在合子发育过程中出现异常;结合偏分离群体内单株所结角果中种子基因型分析，证实偏分现象发生在受精和合子发育过程中。
　　综上所述，Mian7-MAB育性分离是由BnaMs2/Bnams2位点控制;偏分离现象是由于雄配子选择和合子选择过程造成的，导致BnaMs2遗传能力明显低于其等位基因Bnams2，从而导致后代育性比例不符合孟德尔遗传规律。

目录

声明

摘要

缩略语表

1 文献综述

1．1 偏分离现象

1．1．1 偏分离现象的研究进展

1．1．2 偏分离现象中的遗传因素

1．1．3 研究偏分离现象的生物学意义

1．2 合子发育

1．2．1 胚发育相关基因研究进展

1．2．2 配子与胚发育相关基因

1．2．3 胚发育相关基因

1．3 甘蓝型油菜S45AB育性控制基因

1．4 育性偏分离材料绵7-M(Mian7-M)

1．5 本研究的目的和意义

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 载体和菌株

2．2 实验方法

2．2．1 育性调查及遗传等位性验证

2．2．2 DNA的提取

2．2．3 花粉活性观察

2．2．4 花药减数分裂的细胞学观察

2．2．5 花粉管萌发观察

2．2．6 标记检测

2．2．7 PCR反应及片段的克隆测序

3 结果与分析

3．1 育性控制基因遗传分析

3．1．1 育性及花器官形态调查

3．1．2 育性基因遗传模式分析

3．2 Mian7-M育性控制基因分子标记检测

3．2．1 S45中开发分子标记检测Mian-7MAB

3．2．2 Mian7-M中Bnams1、Bnams2等位基因的扩增

3．3 分子标记检测Mian7-M偏分离群体后代

3．4 Mian7-M细胞学观察

3．4．1 Mian7-MB减数分裂观察

3．4．2 Mian7-MB花粉活性检测

3．4．3 Mian7-MB花粉管萌发实验

3．4．4 Mian7-M合子发育观察

3．5 Mian7-MB与Mian7-MB*遗传多态性分析

4 讨论

4．1 Mian7-M育性偏分离特点与育性控制基因

4．2 Mian7-M育性偏分离现象分析

4．3 Mian7-M育性偏分离现象的推测

4．4 下一步工作计划

参考文献

附录

致谢