胡蘿卜（Daucus carota L.）是全球十大蔬菜作物之一,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。目前在國內(nèi)高端規(guī)模化種植市場使用的胡蘿卜品種多為雜交品種。胡蘿卜雜交選育途徑主要利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料,分為“瓣化型”和“褐藥型”,其中“瓣化型”雄性不育系較為穩(wěn)定,且表型易鑒定,是目前雜交育種中使用最為廣泛的。瓣化型雄性不育在很多作物中都有發(fā)現(xiàn),但由于其育性遺傳不穩(wěn)定以及難以獲得較好的恢復(fù)系,在實(shí)際育種中少有利用。胡蘿卜瓣化型雄性不育系不僅遺傳穩(wěn)定,而且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于雜交育種生產(chǎn)中,但是對其育性恢復(fù)的機(jī)制研究相當(dāng)薄弱。本研究分別以不育系P2S、P25A和自交系17166C為親本構(gòu)建2個(gè)F₂群體,采用QTL-seq和傳統(tǒng)遺傳定位相結(jié)合進(jìn)行初定位,并利用生物信息學(xué)方法挖掘候選基因。具體研究結(jié)果如下:1.通過對國內(nèi)外引進(jìn)的65個(gè)品種以及課題組選育的11個(gè)組合進(jìn)行育性調(diào)查,發(fā)現(xiàn)不同遺傳背景的F₁材料育性恢復(fù)度從0–100%不等;通過對2個(gè)F₂群體育性調(diào)查,發(fā)現(xiàn)H1604群體中育性恢復(fù)株與不育株分離規(guī)律符合3:1,H1601群體則不符... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CMS/Rf系統(tǒng)核質(zhì)基因互作模型(引自(CHENandLIU,2014))

窖中。2018年3月下旬，將所有材料移栽到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所的實(shí)驗(yàn)基地大田，進(jìn)行育性調(diào)查。胡蘿卜開花后，分別對主薹和側(cè)枝的花序進(jìn)行調(diào)查，將花序中所有小花具有可見花粉花藥或者不可見花粉花藥的定義為育性恢復(fù)植株，記為F，將花序中所有小花花藥結(jié)構(gòu)瓣化(花瓣?duì)?類胚狀或勺狀結(jié)構(gòu)花藥)的定義為不育植株，記為S，將主薹花序中部分小花花藥結(jié)構(gòu)瓣化部分結(jié)構(gòu)正常的定義為半可育植株，記為M。共調(diào)查了H1604群體135株，H1601群體246株的育性，通過SPSS軟件中的χ2檢驗(yàn)計(jì)算判斷育性恢復(fù)的分離比。圖2-1親本的花序和花結(jié)構(gòu)。A為母本P2S，B為父本17166C。Figure2-1Inflorescencesandflowerstructure.A:P2S,B:17166C.2.2.2BSA法全基因組重測序根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)的胡蘿卜主薹傘形花序中小花的育性，從H1604群體選取完全不育和完全可育的單株各23株，用改良CTAB法(BRIARDetal.,2000)提取雙親的基因組DNA和F2群體中完全不育和完全可育的單株的基因組DNA，檢測質(zhì)量和濃度(具體操作步驟見附錄B)后分別等量混合來自23個(gè)植株的DNA，分別組成H1604的F2群體可育池(F-pool)和不育池(S-pool)。同時(shí)提取父母本的基因組DNA，一并交華大基因科技公司進(jìn)行全基因組重測序。使用TruseqNanoDNAHT樣品制備試劑盒(IlluminaUSA)生成測序文庫，通過超聲處理將DNA樣品片段化至350bp的大小，然后將DNA片段進(jìn)行處理后用于Illumina測序，并進(jìn)行進(jìn)一步的PCR擴(kuò)增。最后，純化PCR產(chǎn)物并通過Agilent2100生物分析儀分析文庫的大小分布，使用實(shí)時(shí)PCR進(jìn)行定量。使用Illumina推薦的流程進(jìn)行文庫構(gòu)建，插入片段長度設(shè)置為500bp，進(jìn)行PE100雙端測序，最終產(chǎn)生覆蓋基因組約20×數(shù)據(jù)2.2.3基因組測序數(shù)據(jù)生物信息學(xué)分析以已發(fā)布的胡蘿卜基因組(IORIZZO1etal.,2016)為參考

%、12%和11%，上海惠和種業(yè)有限公司的WCA1407、WC345、WC344和H1323恢復(fù)率分別為31%、11%、9%和8%，瑞承種業(yè)的L1417、L1517恢復(fù)率分別為29%和12%，其他37份材料包括瑞克斯旺(青島)農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司的瑞克斯旺205、北京華耐農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司的HA-5和HA-3、北京百幕田種苗有限公司的BMT303、廈門中廈蔬菜種籽有限公司的洪4和洪2、青島源盛泰種業(yè)有限公司的YST-3、YST-10以及YST-1等的恢復(fù)率均低于8%。說明胡蘿卜不同材料基因型材料瓣化型育性恢復(fù)過程極為復(fù)雜。其中本課題組選育的H1601、H1604的父本系為同一份材料17166C。圖2-2國外公司雜交品種和組合育性恢復(fù)率分布圖。Y軸代表育性恢復(fù)比例，X軸代表不同國外公司名稱。藍(lán)色點(diǎn)代表不同育性恢復(fù)比例的雜交品種和組合的育性。A：坂田種苗(蘇州)有限公司；B：北京世農(nóng)種苗有限公司；C：大連米可多國際種苗有限公司；D：法國利馬格蘭股份有限公司；E：荷蘭必久種子有限公司；F：瑞克斯旺（青島）農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司；G：圣尼斯種子（北京）有限公司。Fig.2-2Distributionoffertilityrecoveryrateofofhybridvarietiesandcombinationsofforeigncompanies.TheY-axisindicatesthefertiltyrecoveryrate.TheX-axisindicatesthenameofdifferentforeigncompanies.Bluedotsrepresenteachmaterialwithitsfertiltyrecoveryrate.A:SakataSeedlings(Suzhou)Co.,Ltd.;B:BeijingShinongSeedlingsCo.,Ltd.;C:DalianMikeduoInternationalSeedlingsCo.,Ltd.;D:LimaGranFranceCo.,Ltd.;E:DutchBijouSeedCo.,Ltd;F:Ruixwang(Qingdao)AgriculturalServiceCo.,Ltd.;G:Saint-NiceSeeds(Beijing)Co.,Ltd.

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]胡蘿卜瓣化型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其保持系的線粒體基因組分析[D]. 曹瓊文.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2019
[2]黃瓜商品瓜果實(shí)生長速率QTL定位[D]. 崔金瑩.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016



本文編號：3596466