萝卜雄性不育系及其保持系的生理生化分析和SSR标记研究

摘要

萝卜杂种优势明显，利用一代杂交种F1作为生产用种，可实现萝卜的优质、抗病和高产。为解决生产中杂交种纯度不高的问题，用雄性不育系选育杂交种是解决人工去雄最为经济、有效的途径。为扩大萝卜雄性不育系在生产上的应用范围，以萝卜雄性不育新种质为试材，对不同时期叶片及盛花期花蕾、花朵的相关生理生化指标进行测定，可进一步探讨萝卜雄性不育的生理生化机制，为萝卜雄性不育的育种提供理论依据。
　　 EST-SSR表达序列标签微卫星，是基于EST简单重复序列设计的一种新型分子标记，解决了基因组SSR开发过程中需要构建基因组DNA文库步骤繁琐等问题，已广泛应用于植物遗传图谱的构建、遗传多样性的评价、比较作图、亲缘关系的鉴定等方面。作为中国萝卜(Raphanus sativus L.)的起源地，我国萝卜种质资源丰富。但由于萝卜生物技术方面研究较少，SSR标记在萝卜上的应用国内尚未见报道，许多重要性状没能得到有效开发。对影响萝卜SSR扩增反应的因素进行研究，确立最佳反应体系，并对不育系进行SSR筛选，可为SSR标记萝卜重要性状，进而为我国萝卜种质资源的深入研究和利用奠定基础。
　　 本试验以萝卜雄性不育系及其保持系为试材，测定了不同发育时期叶片、花和花蕾中游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、超氧阴离子、以及SOD、POD、CAT的活性。结果表明，盛花期花蕾和花朵中，不育系脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖的含量均低于保持系，丙二醛和超氧阴离子高于保持系，SOD、POD和CAT酶活性变化与萝卜的雄性不育相关；以萝卜的不育系和可育系DNA为材料，利用正交设计L16对萝卜SSR-PCR反应体系的5因素(Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP、引物)在4个水平上进行优化试验。获得了最佳的反应体系，在20ul反应体系中，0.10mmol/LdNTP，3.0mmol/LMg2+，50ng模板，0.500μmol/L引物，1.0UTaq酶。利用优化的反应体系，扩增条带清晰，可满足不同引物组合和萝卜材料的要求。此研究为今后利用SSR技术对萝卜进行种质资源分类、遗传图谱构建和基因定位奠定了基础。同时进行了SSR分析，共筛选了300对SSR引物，其中5对引物在两池之间表现差异，可进行进一步测序和筛选。