论文摘要
玉米是典型的雌雄同株异花植物,是研究植物性分化的重要模式植物。国内外玉米性分化突变体遗传规律及相关基础研究的报道较多,但是玉米性分化调节的分子机理并未完全阐明。tsf1是田间育种材料陕单9号中发现的两性花突变体,其表型特征不同于已报道的玉米性分化突变体。为明确该突变株表型特征和遗传规律,本研究选用野生型玉米材料k12,dan340与tsf1突变株杂交,建立了F2代玉米分离群体,在此基础上,利用SSR分子标记技术对tsf1进行了初步基因定位。主要研究结果如下:1.tsf1突变体是陕单9号中出现的两性花突变株。抽雄期,雄花上覆盖着大量花丝,雄穗中雄性小花中的雌蕊不发生退化,雄性小花完全转变为完全两性花。与tassel seed系列突变株不同,tsf1在雄穗上并没有种子产生。电镜结果显示,tsf1突变株雌穗中一些次级小花并没有退化,这与正常雌穗中次级小花退化,初级小花心皮融合为子房截然不同。另外,在雌穗基部看到一或两个不规则的分支。2.我们进一步采用TTC法测定tsf1突变株的花粉活力。野生型与tsf1突变株的花粉活力分别为98%和89.26%。尽管tsf1突变株花粉活力低于野生型的,仍有89.26%的花粉具有活力。因此我们认为两性花突变株tsf1没有产生种子的原因是雌穗不育导致的。3.tsf1突变株与野生型k12,dan340杂交,获得F2代群体总共627株,在抽雄期对F2代群体进行花型鉴定和遗传分析。2个F2代群体的遗传分析显示,该突变性状受一对隐性基因控制。4.SSR技术对tsf1突变株所携带的性分化基因进行分子标记研究,共筛选了106对SSR引物。获得了与tsf1紧密连锁的5个微卫星分子标记zag1、umc2059、tsf6-13、tsf6-25、tsf6-35,将tsf1定位于6染色体上。距离最近的2个微卫星标记为zag1和tsf6-35,它们与tsf1基因座位的遗传距离分别为4.2cM和5.4cM。本研究剖析了tsf1与其它已知性分化突变体的表型差异,明确了tsf1由位于6号染色体长臂上的一对隐性基因控制,该基因位于SSR标记zag1和tsf6-35之间。本研究为tsf1的图位克隆奠定了基础。