论文题目: 人工合成甘蓝型黄籽油菜的分子标记和利用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 刘志文
导师: 傅廷栋
关键词: 甘蓝型油菜,种皮颜色,遗传分析,黄籽基因,分子标记,分子标记辅助选择
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 油菜是我国主要的油料作物,其中甘蓝型油菜种植最为广泛。甘蓝型油菜的一个重要育种目标是提高单位面积上的产油量,而产油量是由油菜籽产量和种籽含油量决定。目前提高产量潜力,增加种籽产量的主要方法是利用杂种优势,选育杂交组合,在我国,应用最广的杂交系统是波里马不育胞质。提高含油量育种主要从两个方面入手:一是提高种胚含油量,一是减少种子皮壳率。在相同遗传背景下,黄籽油菜与黑籽相比:含油量和蛋白质含量高,种皮薄,油质清澈透明,饼粕纤维素含量低。将黄籽性状导入到波里马恢复系中,选育杂交种,将是一种提高产油量的理想途径。 人工合成甘蓝型黄籽品系No.2127-17,黄籽性状稳定,颜色纯黄,本研究对其黄籽性状的遗传和分子标记进行研究,应用MAS方法将No.2127-17的黄籽基因回交转到波里马恢复系恢5148-2中,培育优良黄籽恢复系,为选育黄籽杂交种提供亲本,研究结果如下: 大田甘蓝型油菜小孢子培养的最佳取样时间是上午7时,出胚率达4.31枚/蕾。接种最佳花期是单株第一朵花开后6-20天的两周时间,接种出胚率为4.08枚/蕾-4.34枚/蕾。50mg/L秋水仙碱处理游离小孢子48小时的加倍方法能够获得76.47%最高加倍效率。 对恢5148-2和99育42与No.2127-17的两个黑黄籽杂交组合的正反交当代（F0）,正反交F1、F2,两个回交B1C1F1,B2C1F1等世代和由两个组合衍生的DH群体遗传分析表明,No.2127-17的种皮颜色受母体植株基因型控制,黄籽对黑籽为部分显性,一对基因控制。 集团分析法（BSA）与RPAD和AFLP技术相结合可快速筛选到与黄籽基因连锁的分子标记。在810条RAPD引物中有240（29.6%）条表现出多态性,240条RAPD引物和512对AFLP引物组合在双亲及基因池间进行筛选表明,4个RAPD和16个AFLP组合在两个基因池间表现出多态性。进一步分析表明,2个RAPD和8个AFLP标记与黄籽基因紧密连锁,在构成基因池的20个DH系上重组值小于15%。10个标记在127个DH系的群体（Hui5148.2×No.2127-17）上连锁分析表明,10个标记在同一连锁群上（53.8 cM）,其中2个RAPD和5个AFLP与黄籽基因呈相引连锁,另外3个AFLP标记与其呈相斥连锁,黄籽基因两侧最近的标记分别为EA02MG08（2.4cM）和S1130 （3.9cM）。 由于RAPD标记不稳定,AFLP标记技术复杂,对2个RAPD标记、2个与黄籽基因距离最近且相引连锁和2个相斥连锁且分子量最大的AFLP标记进行回收、克隆、测序,设计20bp-25bp特异引物,进行SCAR标记转化。结果表明仅有S1130能转化成显性SCAR标记（SCS1130）。其余5个特异引
论文目录:
摘要
Abstract
1 文献综述
1．1 甘蓝型黄籽油菜的发现、特点和生理生化研究
1．1．1 甘蓝型黄籽油菜的发现
1．1．2 甘蓝型黄籽油菜籽粒色泽特点
1．1．3 甘蓝型黄籽油菜的自交遗传效应
1．1．4 种皮色泽与含油量的关系
1．1．5 种皮粒色的变化过程和生理生化研究
1．2 黄籽油菜粒色遗传
1．2．1 白菜型黄籽油菜
1．2．2 芥菜型黄籽油菜
1．2．3 埃塞俄比亚芥黄籽油菜
1．2．4 甘蓝型黄籽油菜
1．2．4．1 遗传模式
1．2．4．2 环境因子和外界条件对甘蓝型油菜粒色的影响
1．3 甘蓝型黄籽油菜育种
1．3．1 甘蓝型黄籽油菜的选育主要内容
1．3．1．1 高含油量育种
1．3．1．2 品质育种
1．3．2 甘蓝型黄籽油菜育种途径和方法
1．3．2．1 纯化现有材料和连续单株定向选择
1．3．2．2 品种间杂交选育
1．3．2．3 通过人工种间杂交选育黄籽油菜
1．3．2．4 人工合成甘蓝型黄籽油菜
1．3．2．5 诱变育种
1．3．2．6 杂种优势利用和杂交组合的选配
1．4 甘蓝型油菜的杂种优势与利用
1．4．1 甘蓝型油菜杂种优势利用的途径
1．4．1．1 细胞质雄性不育(CMS)
1．4．1．2 细胞核雄性不育(GMS)
1．4．1．3 生态型雄性不育
1．4．1．4 细胞核+细胞质雄性不育
1．4．2 甘蓝型黄籽油菜的杂种优势利用研究进展
1．5 现代生物技术在油菜育种上的应用
1．5．1 转基因技术
1．5．2 小孢子培养技术
1．5．3 DNA分子标记技术
1．5．3．1 各标记的特点和原理
1．5．3．2 质量性状的分子标记策略
1．5．3．3 油菜分子标记遗传图谱的构建
1．5．3．4 油菜重要性状的基因定位
1．5．3．5 比较基因组学研究
1．5．3．6 分子标记辅助选择
1．5．3．7 油菜黄籽性状的分子标记和分子标记辅助选择研究进展
1．6 本研究的目的与意义
2 小孢子培养技术构建遗传和作图的DH群体
2．1 前言
2．2 材料与方法
2．2．1 材料
2．2．2 小孢子培养方法
2．2．3 试验处理
2．2．3．1 不同取样时间对胚状体诱导频率的影响
2．2．3．2 花期对胚状体诱导频率的影响
2．2．3．3 不同预处理时间加倍效率比较
2．2．3．4 不同处理方法的加倍效率比较
2．2．4 有效胚统计和加倍植株鉴定方法
2．3 结果与分析
2．3．1 不同组合的出胚率比较
2．3．2 不同取样时间对胚状体诱导的影响
2．3．3 不同花期取样接种对胚状体诱导频率的影响
2．3．4 不同预处理时间加倍效率比较
2．3．5 秋水仙碱不同处理方法的加倍效率比较
2．4 讨论
3． 甘蓝型黄籽油菜 No．2127-17的黄籽性状遗传
3．1 前言
3．2 材料与方法
3．2．1 材料
3．2．2 种皮色泽的考查
3．2．3 数据统计和分析方法
3．3 结果与分析
3．4 讨论
4． 甘蓝型黄籽油菜 No．2127-17的分子标记
4．1 前言
4．2 材料与方法
4．2．1 材料
4．2．2 DNA提取及样品池的构建
4．2．3 RAPD分析
4．2．4 AFLP分析
4．2．4．1 总 DNA的酶切与连接
4．2．4．2 预扩增
4．2．4．3 选择性扩增
4．2．4．4 扩增产物的电泳检测
4．2．5 RAPD和 AFLP标记片段的回收、克隆、测序
4．2．5．1 RAPD片段的回收
4．2．5．2 AFLP片段的回收
4．2．5．3 连接反应
4．2．5．4 大肠杆菌(Ecoli)感受态细胞的制备
4．2．5．5 连接子的转化
4．2．5．6 重组子的筛选、鉴定
4．2．5．7 克隆片段的测序和相似性分析
4．2．6 SCAR标记的转化
4．2．6．1 SCAR引物设计
4．2．6．2 SCAR标记分析
4．2．7 CAPS标记的发展
4．2．8 标记的筛选和群体分析
4．2．9 连锁遗传分析
4．3 结果与分析
4．3．1 亲本间的 RAPD多态性筛选
4．3．2 亲本和基因池间的 RAPD和 AFLP标记筛选
4．3．3 RAPD和 AFLP标记的鉴定
4．3．4 RAPD和 AFLP标记的连锁分析和遗传图构建
4．3．5 差异片段的回收与克隆
4．3．6 标记片段序列测定和分析
4．3．7 SCAR引物设计和 PCR分析
4．3．8 CAPS标记的发展
4．3．9 SCAR和 CAPS标记的群体分析
4．3．10 SCAR和 CAPS标记的评价
4．3．11 SCAR标记的检测比较
4．3．11．1 浓度测定
4．3．11．2 EB直接染色方法
4．3．11．3 电泳检测
4．3．12 标记位点序列的生物信息学分析
4．4 讨论
5． 甘蓝型黄籽油菜 No．2127-17的利用研究
5．1 前言
5．2 材料和方法
5．2．1 材料
5．2．2 标记辅助选择的分子标记
5．2．3 DNA抽提和 PCR分析
5．2．4 田间杂交和标记辅助选择方案
5．2．5 性状考察和品质分析
5．2．6 数据统计和分析
5．3 结果与分析
5．3．1 亲本表现及杂种品质分析
5．3．2 DH系背景分析
5．3．2．1 全部142条 RAPD引物的选择结果
5．3．2．2 不同引物数目和组合方式的选择效果分析
5．3．3 BC_1F_1的 MAS分析
5．3．3．1 BC_1F_1中黄籽基因的前景选择
5．3．3．2 BC_1F_1阳性单株的 RAPD遗传背景选择
5．3．4 BC_2F_1的 MAS分析
5．3．4．1 BC_2F_1的黄籽基因的前景选择
5．3．4．2 BC_2F_1群体中黄籽单株的 AFLP遗传背景选择
5．3．5 BC_2F_2的单株分析
5．3．6 中选单株和杂交组合的种皮颜色和品质分析
5．3．7 BC_2F_1所配制杂交组合的表现
5．3．8 各个标记前景选择准确性比较
5．4 讨论
6 彩图
7 参考文献
8 附录
附录1 Protocolfor genomic DNA extraction with SDS(Max-preps)
附录2 色彩色差计 CR-300的简要原理
附录3 标记的序列(Sequences)
附录4 黄籽基因分子标记图谱定位数据(data)
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发布时间: 2005-12-05
参考文献
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