粘型小麦雄性不育恢复系遗传改良的应用基础研究

论文摘要

为了更好地选育粘型小麦雄性不育的优良恢复系,特别是提高现有恢复系的恢复力和利用效果,推动粘型不育系走向生产实践,本文对粘型不育系育性恢复基因的遗传规律、微效恢复基因的累加效应进行了系统而深入的研究;并首次创建了与粘型不育系细胞质相同、遗传背景基本一致的育性恢复基因近等基因系,同时以其为试材对恢复基因进行了SSR标记研究,获得如下重要结果:（1）利用主基因+多基因混合遗传模型对（k）-5-1和5253的F1、B1、B23个世代的育性资料进行分析,根据AIC值最小原则,选择模型A-3为最优模型。分析结果表明,恢复系5253具有1对主效恢复基因,表现为完全显性,其在B2群体的遗传率为73.27%,检测到微效恢复基因的存在,其在B2群体的遗传率为21.03%,以上分析结果给粘型不育系微效恢复基因的累加和主效恢复基因的分子标记奠定了理论基础。（2）对几个优良恢复系的恢复基因进行累加效应的研究表明,不同组合与世代的基因聚合所产生的恢复力大不相同。5906、WN9888具有大穗、多花多粒的特点,聚合了二者或其中之一,再累加其它恢复系对于提高基础材料恢复力效果较明显;WN9888和5451的育性恢复基因有较好的互补性,二者累加极易选育出高恢复力的恢复系。小穗中间小花结实性与国际法恢复力累加效应之间呈显著正相关。选配多小花、小穗中间小花孕性好的恢复系和杂种,提高杂交种国际法恢复度,增加其穗粒数,是改良当前粘型雄性不育恢复系恢复力及提高其恢复效能,促进不育系走向生产实践的有效途径之一。（3）通过严格试验设计首次筛选出了适宜小麦花粉离体萌发的液体培养基配方和方法体系,在最适条件下,小麦西农1376的花粉离体萌发率达70%以上。采用花粉离体萌发率为育性指标,应用小麦温室加代技术,以连续回交并结合系谱选择的方法,在较短的时间内获得了与粘型不育系细胞质相同、遗传背景基本一致的育性恢复基因近等基因系BC4F1,为标记育性基因、揭示雄性不育机理储备了有力的材料。（4）选用位于小麦染色体1BS上的18个SSR的特异引物,利用选育的近等基因系材料进行SSR分析,结果表明,近等基因系与不育系（k）-5-1的遗传背景已趋于一致,3个SSR（barc8、gwm18、gwm11）在BC4F1可育株与不育系之间存在多态性,推测可能与恢复基因连锁,亦为育性恢复基因定向转育提供了有力的鉴定手段。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1 小麦杂种优势利用进展
• 1.1 小麦杂种优势利用的历史
• 1.2 目前小麦杂种优势利用的主要途径及其研究进展
• 1.3 小麦杂种优势利用存在的问题及应对措施
• 2 粘型小麦雄性不育系应用基础研究进展
• 2.1 粘型不育系育性恢复基因的遗传分析
• 2.2 粘型不育系主效恢复基因Rfv1 的标记
• 3 分子标记技术在作物遗传育种领域的应用
• 3.1 分子标记的类型
• 3.2 几种常用的分子标记的原理和特点
• 3.3 分子标记的建立
• 第二部分 试验研究
• 第一章 粘型小麦雄性不育育性主基因+多基因的混合遗传分析
• 1.1 材料与方法
• 1.1.1 材料创建
• 1.1.2 育性调查
• 1.1.3 数据分析
• 1.2 结果与分析
• 1、B₁和B₂ 育性的次数分布'>1.2.1 群体F₁、B₁和B₂育性的次数分布
• 1.2.2 遗传模型的建立
• 1.2.3 遗传参数估计
• 1.3 讨论
• 第二章 粘型小麦雄性不育育性恢复基因的累加
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 累加一代的恢复力及其与基础材料的比较
• 2.2.2 累加二代的恢复力及其与基础材料的比较
• 2.2.3 累加亲本小穗中间小花结实性及其与国际法恢复力累加效应的关系
• 2.3 讨论
• 第三章 粘型不育育性近等基因系的创建
• 3.1 基础材料
• 3.2 室内育性指标的建立
• 3.2.1 材料与方法
• 3.2.2 结果与分析
• 3.2.3 讨论
• 3.3 回交转育方法
• 3.4 近等基因系的获得与分析
• 第四章 粘型不育育性恢复基因SSR 分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.1.3 所用仪器
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 DNA 纯度检测结果
• 4.2.2 引物在亲本和近等基因系间的筛选
• 4.3 讨论
• 第三部分 结论
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 作者简介