本文關(guān)鍵詞：小麥AL型雄性不育系育性恢復(fù)基因的遺傳分析和定位

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【摘要】：小麥?zhǔn)亲钪匾募Z食作物之一,與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定密切相關(guān)。雜種優(yōu)勢(shì)利用是提供作物產(chǎn)量有效途徑。小麥AL型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系是一種應(yīng)用潛力較大的不育類型,進(jìn)行恢復(fù)基因定位并獲得緊密連鎖分子標(biāo)記,可為恢育系的轉(zhuǎn)育改良提供有效的分子輔助選擇方法。本試驗(yàn)分別對(duì)種植在不同生長(zhǎng)環(huán)境下的不育系A(chǔ)L18A與恢復(fù)系99AR144-1雜交F_2代分離群體,進(jìn)行育性調(diào)查;采用卡平方測(cè)驗(yàn)、自花授粉作物基因?qū)?shù)推算公式、植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型試驗(yàn)方法,進(jìn)行育性恢復(fù)基因的數(shù)目和顯隱性等遺傳特性分析;采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)和IciMapping3.2軟件對(duì)楊凌溫室和大田F_2代分離群體進(jìn)行主效恢復(fù)基因的定位;同時(shí)利用小麥的90k SNP芯片,對(duì)不育系A(chǔ)L18A與恢復(fù)系99AR144-1、大田不育池與可育池之間DNA樣品SNP多態(tài)性分析,尋找恢復(fù)基因的染色體位點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下:1、在(AL18A×99AR144-1)F_2分離群體中,以自交結(jié)實(shí)率0%作為可育株和不育株的劃分界限,楊凌和新疆大田及楊凌溫室種植的群體內(nèi)可育株與不育株的分離比例為15:1,符合2對(duì)基因的遺傳分離方式,且從頻率分布可以看出育性恢復(fù)基因還受微效基因影響。用自花授粉作物基因?qū)?shù)推算公式計(jì)算楊凌和新疆大田及楊凌溫室種植的F_2分離群體K值,同樣也說(shuō)明AL型不育系的育性恢復(fù)受2對(duì)主效基因控制。2、采用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型分離分析法對(duì)4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)F_2群體進(jìn)行單世代育性分析,結(jié)果表明其備選模型都為B-1、B-5、B-6,即顯示育性恢復(fù)基因有2對(duì)主效基因控制,楊凌溫室和大田種植的F_2分離群體確定出的最優(yōu)模型為2對(duì)完全顯性主基因模型,新疆大田種植的F_2分離群體確定出的最優(yōu)模型為2對(duì)等顯性主基因模型,最優(yōu)模型表明均由兩對(duì)顯性主基因控制,差異只是等位基因的效應(yīng)不同。3、以楊凌溫室和大田種植的F_2分離群體為定位群體,篩選分布于21對(duì)染色體上的1480對(duì)SSR標(biāo)記的引物,篩選到了在雙親間、可育池與不育池間都有多態(tài)性差異的兩個(gè)SSR標(biāo)記Xgwm413和Xbarc8,均位于1B染色體上。在楊凌溫室種植群體中,構(gòu)建了包含25對(duì)SSR標(biāo)記引物的7個(gè)連鎖群,并結(jié)合F_2代個(gè)體的育性調(diào)查,采用復(fù)合區(qū)間作圖法在1BS染色體上檢測(cè)到恢復(fù)基因的1個(gè)QTL位點(diǎn)qRf1B,該位點(diǎn)位于分子標(biāo)記Xbarc8與Xgwm413之間,分別與位點(diǎn)的遺傳距離為0cM、4.97cM;位點(diǎn)的LOD值為3.14,可解釋6.36%的表型變異,顯示6.36的加性效應(yīng)。楊凌大田群體中,構(gòu)建了包含14對(duì)SSR標(biāo)記引物的5個(gè)連鎖群,并結(jié)合F_2代個(gè)體的育性調(diào)查,采用復(fù)合區(qū)間作圖法同樣在1BS染色體上檢測(cè)到與恢復(fù)基因相關(guān)的1個(gè)QTL位點(diǎn),該QTL位點(diǎn)距離兩端連鎖SSR標(biāo)記也為Xbarc8和Xgwm413,其遺傳距離分別為0.85cM、2 cM,LOD值為14,可解釋22.43%的表型變異,表明其為主效基因位點(diǎn),有18.87的加性效應(yīng)。利用小麥90k SNP芯片進(jìn)行雙親、可育池與不育池間多態(tài)性分析,結(jié)果顯示,1B、1A、4B、5A和7B染色體上的差異位點(diǎn)更多,為尋找另1個(gè)育性恢復(fù)主效基因位點(diǎn)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：小麥 AL型不育系 恢復(fù)基因 SSR 90k SNP芯片
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S512.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-22
• 1.1 小麥雜種優(yōu)勢(shì)的國(guó)內(nèi)外利用概況12-13
• 1.2 植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型方法及應(yīng)用13-14
• 1.3 目標(biāo)基因定位的策略14-16
• 1.3.1 近等基因系分析法14
• 1.3.2 全基因組掃描分析法14-15
• 1.3.3 分離分組混合分析法15-16
• 1.4 分子標(biāo)記類型16-18
• 1.5 分子標(biāo)記在在小麥育種研究中的應(yīng)用18-19
• 1.5.1 小麥遺傳圖譜的構(gòu)建18
• 1.5.2 育性相關(guān)基因的定位18-19
• 1.6 本研究目的與意義和技術(shù)路線19-22
• 1.6.1 研究目的與意義19-20
• 1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.6.3 研究的技術(shù)路線21-22
• 第二章 普通小麥AL型細(xì)胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因的遺傳分析22-36
• 2.1 材料與方法22-25
• 2.1.1 供試材料22
• 2.1.2 溫室種植22-23
• 2.1.3 大田種植23-24
• 2.1.4 育性調(diào)查24
• 2.1.5 數(shù)據(jù)分析24-25
• 2.2 結(jié)果與分析25-33
• 2.2.1 小麥AL型F_2群體的育性遺傳分離特性25-28
• 2.2.2 F_2單世代的遺傳模型分析28-33
• 2.3 討論33-36
• 2.3.1 育性遺傳研究中的育性指標(biāo)選擇33-34
• 2.3.2 小麥育性標(biāo)準(zhǔn)的劃分及遺傳模型研究34-36
• 第三章 AL型雄性不育系的育性恢復(fù)基因定位36-52
• 3.1 材料與方法36-40
• 3.1.1 試驗(yàn)材料36
• 3.1.2 種植和育性調(diào)查36-37
• 3.1.3 小麥葉片DNA的提取37
• 3.1.4 BSA池的構(gòu)建37
• 3.1.5 小麥全基因組的SSR標(biāo)記的PCR擴(kuò)增37-38
• 3.1.6 擴(kuò)增產(chǎn)物電泳檢測(cè)38-40
• 3.1.7 引物篩選和局部遺傳圖譜的構(gòu)建40
• 3.1.8 恢復(fù)基因QTL定位分析40
• 3.1.9 小麥 90k SNP芯片在雙親和極端不育與可育池間的多態(tài)性檢測(cè)40
• 3.2 結(jié)果與分析40-49
• 3.2.1 與AL型不育性恢復(fù)基因連鎖的標(biāo)記40-42
• 3.2.2 楊凌溫室F_2群體局部遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建及恢復(fù)基因的QTL位點(diǎn)42-43
• 3.2.3 楊凌大田F_2群體局部遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建及恢復(fù)基因的QTL位點(diǎn)43-45
• 3.2.4 小麥 90k SNP芯片在雙親和極端不育與可育性池之間的位點(diǎn)多態(tài)性45-49
• 3.3 討論49-52
• 3.3.1 不同種植條件下群體定位恢復(fù)基因的一致性分析49-50
• 3.3.2 表型與分子定位的一致性分析50
• 3.3.3 小麥 1B染色體上育性恢復(fù)基因50-51
• 3.3.4 傳統(tǒng)SSR標(biāo)記與 90k SNP芯片目標(biāo)基因定位結(jié)果比較51-52
• 第四章 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 附表59-84
• 致謝84-85
• 作者簡(jiǎn)介85

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本文編號(hào)：981276