【摘要】：雄性不育現(xiàn)象普遍存在于自然界,在生物進(jìn)化和繁衍過程中,雄性不育往往是一種不利性狀,但經(jīng)過育種家深入研究和開發(fā),利用該性狀創(chuàng)建了“兩系”和“三系”的雜交育種方法,成為雜種優(yōu)勢利用的重要途徑之一。大豆屬自花授粉作物,雜交過程中需要做去雄處理,極為繁瑣,且去雄可能會對柱頭造成損傷,又常常出現(xiàn)去雄成功率不高,偽雜種較多的現(xiàn)象,不利于大規(guī)模雜交制種,限制了大豆雜種優(yōu)勢的利用。大豆“三系”雜交法是雜種優(yōu)勢利用的主要途徑。在該過程中,需要利用不育系與對應(yīng)恢復(fù)系進(jìn)行大規(guī)模組合,篩選出強(qiáng)優(yōu)勢組合從而滿足產(chǎn)業(yè)化制種需要。植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育育性恢復(fù)基因的利用是細(xì)胞質(zhì)雄性不育三系配套雜交制種的理論基礎(chǔ),但現(xiàn)階段下強(qiáng)恢復(fù)系選育極為繁瑣,只能依靠與不育系進(jìn)行測交進(jìn)行驗(yàn)證,周期較長�，F(xiàn)階段研究主要圍繞玉米、牽�；�、水稻、蘿卜等作物恢復(fù)基因的結(jié)構(gòu)特征及分子機(jī)理深入展開,部分恢復(fù)基因已經(jīng)得到克隆。而大豆細(xì)胞質(zhì)雄性不育雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用于育種領(lǐng)域,但有關(guān)于大豆細(xì)胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因的分子標(biāo)記及作用機(jī)理研究卻少有報道。本研究主要完成了一以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)以JLCMS9A×JLR102構(gòu)建了RN型大豆細(xì)胞質(zhì)雄性不育回交導(dǎo)入系,通過光學(xué)顯微鏡對JLCMS9A×JLR102的F1子代花粉粒育性進(jìn)行檢測和統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)F1育性的鏡檢結(jié)果全部表現(xiàn)為半不育。F1自交獲得F2育性分離群體,包含可育株90株,半不育株109株,育性分離比接近1;1,符合典型的單基因控制的配子體遺傳特點(diǎn)。(2)為提高RN型大豆細(xì)胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因定位的效率和準(zhǔn)確性,將育性分離群體劃分成兩大類,即可育組和半育組。在兩個育性池中分別隨機(jī)抽取DNA試樣各20個,等量混成兩個育性基因混池,輔以母本不育株提取的基因組DNA構(gòu)建的不育基因池,以此三個育性基因池為材料進(jìn)行恢復(fù)基因定位初期的引物篩選。(3)使用經(jīng)典SSR核心引物擴(kuò)增育性基因池,得到了一個帶型表現(xiàn)良好的SSR分子標(biāo)記BARCSOYSSR-16-1165,該引物標(biāo)記位點(diǎn)位于大豆第16號染色體上,與前人研究結(jié)果一致。據(jù)此重新挑選了本實(shí)驗(yàn)室的101對SSR引物進(jìn)行再次篩選,共獲得在育性混池間表現(xiàn)出良好多態(tài)性的SSR引物6對,分別是BARCSOYSSR-16-1062,BARCSOYSSR-16-1065,BARCSOYSSR-16-1095,BARCSOYSSR-16-1102,BARCSOYSSR-16-1123,BARCSOYSSR-16-1165,用Joinmap 4.1進(jìn)行遺傳圖譜構(gòu)建,顯示恢復(fù)基因Rf在BARCSOYSSR-16-1065和BARCSOYSSR-16-1095之間,與SSR標(biāo)記BARCSOYSSR-16-1062,BARCSOYSSR-16-1065,BARCSOYSSR-16-1095,BARCSOYSSR-16-1102,BARCSOYSSR-16-1123,BARCSOYSSR-16-1165的遺傳距離分別是6.1cM,2.3cM,1.3cM,3.1cM,3.3cM和5.4cM。(4)本次定位區(qū)間內(nèi)共存在8個編碼PPR蛋白的基因,這些基因符合恢復(fù)基因結(jié)構(gòu)特征,且這8個PPR開放閱讀框在第16號染色體上呈聚集排列,推測可能是恢復(fù)基因Rf的候選基因,但本次實(shí)驗(yàn)尚未對這8個基因的功能進(jìn)行驗(yàn)證,需要繼續(xù)深入研究。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S565.1

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本文編號：2520063