甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育的基因定位

论文题目: 甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育的基因定位

论文类型: 博士论文

论文专业: 植物遗传育种

作者: 柯丽萍

导师: 杨光圣

关键词: 甘蓝型油菜,隐性核不育,图谱定位,步行,比较作图

文献来源: 华中农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 油菜杂种优势利用是提高产量、缓解产量与品质矛盾、增强抗（耐）逆性的有效途径,而高效授粉系统的发掘与利用则是杂交种子生产的关键一环。隐性细胞核雄性不育因其具有不育性彻底且稳定、恢复源广等优点,在国内已经成为杂种优势利用的一个重要途径,但由于得不到100%的不育系,在杂交制种时需人工拔除不育系株行中50%的可育株,限制了其广泛应用。陈凤祥等（1993）提出了隐性核不育的隐性上位互作模式,为隐性核不育的“三系”配套提供了理论依据,为核不育的广泛应用奠定了基础。目前国内生产上应用的隐性核不育有双隐性核不育（S45A和117A等）和隐性上位互作核不育（9012A等）。双隐性核不育的育性受两对重叠隐性基因（ms1和ms2）控制,在两对基因均为隐性纯合时表现不育,只要有一个位点具有显性基因时即可恢复育性。隐性上位互作核不育的育性受两对重叠隐性不育基因（ms3和ms4）和一对隐性上位抑制基因（rfrf）互作控制,隐性上位基因纯合时对隐性不育基因起抑制作用,即三对基因都为隐性纯合时表现可育,与纯合不育系杂交能够产生全不育的群体,可用作保持系,从而解决了核不育制种中拔除50%可育株的难题。陈凤祥等（1998）还证明9012A中两对重叠隐性基因与S45A和117A中的两对重叠隐性基因非等位,且隐性上位基因与不同的重叠隐性不育基因之间的互作可能是非专一性的。为了进一步探索其不育机理,使隐性核不育得到更加广泛的应用,有必要对其核不育基因进行深入研究。本研究以甘蓝型油菜双隐性核不育两型系117AB、S45AB和隐性上位互作核不育两型系9012AB为材料,采用AFLP技术寻找各个不育系中与可育基因位点紧密连锁的分子标记,构建目标基因区域的连锁图谱,并利用芸苔属作物与拟南芥的同源性和共线性开展目的基因的图位克隆工作,取得的实验结果和主要结论如下: 1.将双隐性核不育两型系117AB中的可育株（117B）与S45AB中的可育株（S45B）进行人工杂交,在F1代套袋自交,收获10个F1的自交后代,在F2代对这些株系进行育性调查,其结果显示:有2个株系出现15:1的育性分离,8个株系出现3:1的育性分离,表明在这两个近等基因系中,117B和S45B的可育基因是不等位的。 2.在甘蓝型油菜双隐性核不育两型系117AB中构建了含152个单株的近等基因系群体,应用BSA法构建了可育基因池和不育基因池,在两个基因池之间一共筛选了512对AFLP引物,找到了6个与目标基因紧密连锁的分子标记,其中有3个标记（K1、K4和K5）位于可育基因位点的同一侧,与可育基因位点的遗传图距分别为4.0 cM、8.0 cM和8.0 cM,一个标记（Y1）位于可育基因位点的另一侧,与可育基因位点的遗传图距为8.0 cM,其它两个标记（K2和K3）在所用的群体中与目标基因共分离。对标记K1、K2、K3和Y1进行回收、克隆、测序,并根

论文目录:

摘要

ABSTRACT

缩略语表

1 文献综述

1．1 油菜的杂种优势和利用

1．2 油菜杂种优势利用的途径

1．2．1 细胞质雄性不育

1．2．2 细胞核雄性不育

1．2．3 细胞核+细胞质雄性不育

1．2．4 生态型雄性不育

1．2．5 自交不亲和

1．2．6 化学杀雄

1．2．7 化学复雄

1．2．8 其它利用途径

1．3 油菜细胞核雄性不育的研究

1．3．1 油菜细胞核雄性不育的育性表现

1．3．2 油菜细胞核雄性不育的遗传分类

1．3．2．1 两对显性基因互作控制的细胞核雄性不育

1．3．2．2 两对隐性基因控制的细胞核雄性不育

1．3．2．3 隐性上位基因互作控制的细胞核雄性不育

1．3．2．4 转基因的细胞核雄性不育

1．3．3 油菜细胞核雄性不育的细胞学研究

1．3．4 油菜细胞核雄性不育的分子机理研究

1．4 分子标记在油菜遗传改良中的应用

1．4．1 常见的分子标记

1．4．2 油菜分子标记遗传图谱的构建和重要基因的定位

1．4．3 分子标记辅助选择在油菜遗传育种中的应用

1．5 图位克隆技术在芸苔属植物基因分离中的应用

1．6 芸蔓属作物和拟南芥基因组比较作图

2 本研究的目的和意义

3 甘蓝型油菜双隐性核不育的基因定位

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 117B和 S45B的等位性鉴定

3．2．3 群体构建

3．2．4 DNA的提取和样品池的构建

3．2．5 AFLP分析

3．2．5．1 总 DNA的酶切与连接

3．2．5．2 预扩增

3．2．5．3 选择性扩增

3．2．5．4 扩增产物的PAGE胶检测

3．2．6 AFLP标记的 SCAR转化

3．2．6．1 差异片段的回收及再扩增

3．2．6．2 连接反应

3．2．6．3 大肠杆菌感受态细胞的制备及转化

3．2．6．4 重组子筛选、鉴定

3．2．6．5 克隆片段的测序及其序列相似性分析

3．2．6．6 SCAR引物设计

3．2．6．7 PCR扩增和群体分析

3．2．7 连锁遗传分析

3．3 结果与分析

3．3．1 117B和 S45B杂交后代育性调查结果与分析

3．3．2 AFLP引物筛选

3．3．3 与可育基因连锁的AFLP标记

3．3．4 差异片段的回收与克隆

3．3．5 差异片段的序列测定及 SCAR标记检测

3．3．6 标记位点序列的相似性分析

3．4 讨论

3．4．1 117B和 S45 B中可育基因的等位性鉴定

3．4．2 AFLP标记及其向 SCAR标记的转化

3．4．3 分子标记辅助选择在 RGMS中的应用

3．4．4 双隐性核不育基因的精细定位及比较作图

4 甘蓝型油菜隐性上位互作核不育的基因定位

4．1 前言

4．2 材料与方法

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验群体的构建

4．2．3 DNA的提取及育性调查

4．2．4 AFLP分析

4．2．5 遗传连锁分析

4．2．6 AFLP标记向 SCAR标记的转化

4．2．6．1 差异片段的回收、克隆和测序

4．2．6．2 SCAR引物设计、PCR扩增和群体分析

4．2．7 PCR walking

4．2．7．1 酶切-连接文库的准备

4．2．7．2 PCR walking引物的设计

4．2．7．3 初级 PCR

4．2．7．4 次级 PCR walking

4．2．7．5 PCR walking产物的回收、克隆、测序

4．2．8 SCAR引物的设计及PCR扩增

4．2．9 SCAR引物的大群体分析及连锁遗传分析

4．2．10 各标记 PCR walking后序列与拟南芥序列的同源性比较

4．3 结果与分析

4．3．1 育性调查结果

4．3．2 AFLP引物的筛选

4．3．3 与可育基因连锁的AFLP标记

4．3．4 差异片断的回收与克隆

4．3．5 差异片断的序列分析及 SCAR标记的转化

4．3．6 PCR walking结果与分析

4．3．7 SCAR标记的转化及群体分析

4．3．8 育性与分子标记间的比较及连锁遗传分析

4．3．9 各标记 PCR walking后序列与拟南芥序列的同源性比较

4．4 讨论

4．4．1 AFLP标记转化为 SCAR标记的策略

4．4．2 利用获得的与可育基因连锁的分子标记辅助选育临保系的策略

4．4．3 用 PCR-walking分离甘蓝型油菜目标序列侧翼序列

4．4．4 隐性核不育基因的图位克隆策略

4．4．4．1 利用染色体登陆的方法克隆雄性不育基因

4．4．4．2 利用拟南芥生物信息进行甘蓝型油菜不育基因克隆

5 参考文献

6 附录

作者简历

致谢

发布时间: 2005-12-05

参考文献

[1].分子标记辅助选择培育新型甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系[D]. 黄镇.华中农业大学2009
[2].甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因和抑制基因的分子标记及其应用[D]. 陆光远.华中农业大学2004
[3].油菜单显性细胞核雄性不育分子机理研究[D]. 王道杰.西北农林科技大学2007
[4].甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育差异表达基因及雄配子发育研究[D]. 吴建勇.华中农业大学2006
[5].芝麻隐性细胞核雄性不育基因的遗传定位和差异表达分析[D]. 赵应忠.华中农业大学2013
[6].甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育两型系9012AB雄性不育基因的分子标记开发[D]. 王贵春.华中农业大学2008
[7].棉花细胞核雄性不育系ms5ms6不育机理研究[D]. 姜家生.安徽农业大学2012
[8].油菜细胞核雄性不育基因Bnms3的克隆及功能标记开发[D]. 李季.华中农业大学2012
[9].油菜细胞核雄性不育系9012A不育基因BnRf~b的克隆与功能分析[D]. 邓宗汉.华中农业大学2016
[10].甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因与恢复基因的精细定位[D]. 刘俊.华中农业大学2008

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