發(fā)布時(shí)間：2017-05-13 20:03

  本文關(guān)鍵詞：一份輻射誘變玉米雄性不育突變體的遺傳鑒定，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：植物雄性不育材料是遺傳研究和育種利用的寶貴資源,已在主要糧食作物、油料作物和蔬菜作物上廣泛應(yīng)用。利用雄性不育系生產(chǎn)雜交種子,不僅能節(jié)省大量人工去雄勞力,降低種子生產(chǎn)成本,而且可以提高種子遺傳純度,充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢(shì)的作用。前人對(duì)自然突變或人工誘變獲得的雄性不育突變體已有較多研究報(bào)道,包括核質(zhì)互作不育型和核不育型2種類型。項(xiàng)目組用60Co-γ射線對(duì)玉米骨干自交系K305的干種子進(jìn)行輻射處理,育成K305雄性不育突變體姊妹交群體。研究表明,該突變體與野生型K305間多數(shù)性狀配合力和雜種優(yōu)勢(shì)無(wú)顯著差異,其姊妹交群體性狀整齊一致。因此,對(duì)該突變體的進(jìn)一步研究具有重要意義。本研究將60Co-丫射線誘變選育的玉米K305雄性不育突變體姊妹交群體,在不同地點(diǎn)、不同年份和不同季節(jié)種植,采用室內(nèi)花粉鏡檢與田間調(diào)查方法,考察不育性狀的遺傳穩(wěn)定性。通過(guò)不育株姊妹交,測(cè)交及測(cè)交組合的自交和回交后代,進(jìn)行細(xì)胞核效應(yīng)分析；以具有正常細(xì)胞質(zhì)的自交系為母本,育性完全恢復(fù)的測(cè)交種及姊妹交群體中可育株為父本進(jìn)行反交,對(duì)其反交的F1及F2進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)分析,明確不育性狀的遺傳模式。利用SSR-BSA技術(shù)對(duì)控制該不育性狀的基因進(jìn)行分子標(biāo)記定位,初步確定該雄性不育基因在染色上的位置,為進(jìn)一步進(jìn)行基因精細(xì)定位和基因克隆奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：1、育性鑒定結(jié)果,姊妹交群體中可育株雄穗發(fā)育正常,花藥外露,散粉良好,小花內(nèi)6個(gè)花藥飽滿,顏色金黃,用1%12-KI花藥壓片染色,花粉粒染色清晰成圓形；與同群體中可育株相比較,突變體不育株雄穗大小與可育株相近,無(wú)花藥外露,小花內(nèi)花藥退化干癟,顏色淡黃,花藥腔內(nèi)完全無(wú)花粉粒,表明該突變體為典型的“無(wú)花粉型”雄性不育。其不育特性在不同年份、不同地點(diǎn)和不同季節(jié)表現(xiàn)穩(wěn)定,不受光周期和溫度變化的影響。2、遺傳分析表明,控制該不育性狀的基因,雜合狀態(tài)下不表達(dá),表現(xiàn)為隱性遺傳,姊妹交和回交后代可育株與不育株的育性分離比例為1：1,姊妹交群體可育株及正反交測(cè)交株的自交后代育性分離比例為3：1,呈現(xiàn)出單基因的遺傳特點(diǎn),為典型的孟德?tīng)柺竭z傳。該不育性狀既可通過(guò)母本傳遞給后代,也可通過(guò)父本傳遞給后代；不育基因不僅在不育突變體自身的細(xì)胞質(zhì)背景下可以表達(dá),而且在K169、K318、21-ES和R08等其他自交系的細(xì)胞質(zhì)背景下仍可表達(dá),說(shuō)明不育性狀的遺傳與細(xì)胞質(zhì)的改變無(wú)關(guān)。由此證明,該突變體的雄性不育性狀由單隱性細(xì)胞核基因控制。將該雄性不育突變體暫命名為K305ms,該不育基因暫命名為ms305。3、不育基因定位分析,以不育株A×156的F2代群體為定位群體,通過(guò)SSR-BSA方法,在649對(duì)SSR引物中,篩選出親本間及可育和不育基因池間均具有多態(tài)性的7對(duì)SSR引物,并用F2及BC群體部分單株驗(yàn)證。對(duì)F2群體68個(gè)隱性不育單株DNA進(jìn)行SSR-PCR擴(kuò)增,將不育基因ms305初步定位于2號(hào)染色體的長(zhǎng)臂端,位于SSR分子標(biāo)記bnlg469b和bnlg1940之間,遺傳距離分別為2.9和7.4cM。ms305在染色體上的位置與ms32相近,其同源性和基因精細(xì)定位尚有待進(jìn)一步研究。通過(guò)擴(kuò)大定位群體,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)離目標(biāo)基因更近的SSR分子標(biāo)記；或開(kāi)發(fā)利用SNP,進(jìn)一步縮小目標(biāo)基因片段,以期為該不育基因的克隆和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：玉米 輻射誘變 細(xì)胞核雄性不育 遺傳分析 ms305 基因定位 SSR標(biāo)記
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S513
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 文獻(xiàn)綜述10-21
• 1.1 植物輻射誘變育種10-13
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)外輻射誘變研究概況10-11
• 1.1.2 植物輻射誘變分子機(jī)理11-12
• 1.1.3 植物輻射誘變育種的特點(diǎn)12-13
• 1.2 作物突變體遺傳鑒定方法概述13-16
• 1.2.1 突變體遺傳模式鑒定13-14
• 1.2.2 基因定位研究的方法14-15
• 1.2.3 基于BSA的SSR標(biāo)記基因定位15-16
• 1.3 作物雄性不育的意義及應(yīng)用研究16-19
• 1.3.1 作物雄性不育的意義16-17
• 1.3.2 作物雄性不育的應(yīng)用17-19
• 1.4 玉米雄性不育研究概況19-21
• 1.4.1 玉米核、質(zhì)互作型雄性不育19-20
• 1.4.2 玉米細(xì)胞核雄性不育20-21
• 1.4.3 玉米生態(tài)型雄性不育21
• 2 目的與意義21-22
• 3 材料與方法22-28
• 3.1 供試材料22-23
• 3.1.1 育性鑒定材料22
• 3.1.2 遺傳分析材料22
• 3.1.3 基因定位群體構(gòu)建22-23
• 3.2 試驗(yàn)方法23-28
• 3.2.1 育性鑒定23
• 3.2.2 不育性狀遺傳分析23
• 3.2.3 基因定位分析方法23-28
• 4 結(jié)果與分析28-38
• 4.1 不育性狀的穩(wěn)定性28-29
• 4.1.1 育性鑒定28
• 4.1.2 不育性狀的遺傳穩(wěn)定性28-29
• 4.2 不育性狀遺傳分析29-32
• 4.2.1 細(xì)胞核效應(yīng)分析29-31
• 4.2.2 細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)分析31-32
• 4.3 不育基因SSR分子標(biāo)記定位32-38
• 4.3.1 定位群體的育性統(tǒng)計(jì)32-33
• 4.3.2 多態(tài)性引物篩選結(jié)果33-36
• 4.3.3 不育基因連鎖分析36-38
• 5 結(jié)論與討論38-41
• 5.1 輻射誘變與不育突變體的產(chǎn)生38
• 5.2 玉米不育突變體的遺傳分析38-39
• 5.3 雄性不育突變基因定位39
• 5.4 細(xì)胞核雄性不育突變體的應(yīng)用前景39-41
• 參考文獻(xiàn)41-49
• 致謝49-50

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