论文题目: Pol TCMS小孢子培养体系的建立与温敏基因的QTL定位
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物遗传育种
作者: 杨立勇
导师: 杨光圣
关键词: 甘蓝型油菜,小孢子培养,双单倍体,定位,遗传连锁图谱
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 利用杂种优势可以大幅度提高作物产量、增强作物的抗逆性、改善作物品质等，是现代农业科学技术的突出成就之一（潘家驹，1995）。油菜杂种优势的利用途径很多，如细胞质雄性不育、细胞核雄性不育、细胞质+细胞核雄性不育、生态雄性不育、化学杀雄、自交不亲和等。在我国，应用最广的杂交系统是波里马细胞质雄性不育系统，但波里马细胞质雄性不育稳定的保持系较少，这限制了波里马细胞质雄性不育在强优势杂交组合中的进一步利用。 杨光圣等（1995，1998）在两个甘蓝型品种杂交后代中发现了温敏型波里马细胞质不育（Temperature-sensitive Polima cytoplasmic male sterility，简称Pol TCMS）两用系。该系在武汉秋播表现部分可育，在昆明或西宁夏播表现为彻底的雄性不育，因此，可以利用在春油菜产区夏播生产杂交种，在冬油菜产区秋播繁殖亲本不育系。现有的育种实践证明，该不育两用系不仅选育程序简单、育种周期短、更易配置杂交组合，而且由其选配的杂交种增产优势明显。目前利用该不育体系配置的高产优质杂交品种“华油杂10号”、“华油杂11号”、“华油杂12号”、“华油杂13号”、“华油杂14号”等已通过国家审定，表明该不育体系有极大的应用前景。 杨光圣等（1997）进一步研究表明该不育两用系的温敏感特性是受核内多个数量基因控制，并且还可能受核背景的影响。为了进一步探索其不育机理，使温敏型波里马细胞质不育两用系得到更加广泛的应用，有必要对其温敏基因的遗传特点进行深入地研究。 本研究以甘蓝型油菜的两个半冬性品系（1815和轮31）、四个温敏型波里马细胞质不育两用系（8061A，109A，195A和206A）和109A×571B的F1为材料，研究利用小孢子培养技术选育纯化甘蓝型油菜温敏型波里马细胞质不育两用系的可行性。同时以109A的一个DH系与波里马保持系571B（不含温度敏感基因）杂交构建永久F2群体，通过两年的育性调查并结合分子标记分析，对温敏基因进行QTL定位，主要结果如下： 1．以大田种植的2个半冬性甘蓝型油菜品种815和轮31为供体材料，对游离小孢子培养的合适时期、加倍方法、再生苗的继代进行了研究。结果表明：小孢子培养的最佳时期为初花期前后2周左右，有效时期为25～35d，游离小孢子经过含有50mg／L或75mg／L秋水仙碱的NLN-16培养基直接处理48h效果最好，其出胚频
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
1.1.1 油菜杂种优势利用的途径
1.1.1.1 细胞质雄性不育(CMS)
1.1.1.2 细胞核雄性不育(GMS)
1.1.1.3 细胞核+细胞质雄性不育
1.1.1.4 生态型雄性不育
1.1.1.5 自交不亲和
1.1.1.6 化学杀雄
1.1.1.7 转基因核不育
1.1.1.8 其它利用途径
1.1.2 生态型雄性不育
1.1.2.1 生态型雄性不育两用系的选育
1.1.2.2 自然条件下Pol TCMS的花器官形态和育性的变化
1.1.2.3 光照与温度对Pol TCMS育性的影响
1.1.2.4 Pol TCMS育性的遗传规律
1.1.2.5 Pol TCMS育性变化的分子机理
1.2 现代生物技术在油菜遗传育种中的应用
1.2.1 小孢子培养技术在油菜育种中的应用
1.2.1.1 小孢子培养的影响因素
1.2.1.2 小孢子培养过程中的染色体加倍
1.2.1.3 小孢子培养技术的应用研究
1.2.2 转基因技术在油菜育种中的应用
1.2.2.1 转bt基因抗虫油菜T5
1.2.2.2 转基因高含油量品系超油1号
1.2.3 原生质体融合技术的应用
1.2.3.1 原生质体融合获得胞质杂种
1.2.3.2 原生质体的无性系变异
1.2.3.3 利用原生质体融合合成甘蓝型油菜
1.2.4 分子标记在油菜遗传改良中的应用
1.2.4.1 常见的分子标记
1.2.4.2 分子标记应用于油菜遗传图谱的构建
1.2.4.3 遗传连锁图谱在油菜育种中的利用
1.2.4.4 分子标记辅助选择在油菜遗传育种中的应用
1.3 作物数量性状的研究与QTL定位
1.3.1 植物QTL检测的方法
1.3.2 QTL精细定位及其在育种中的应用
2 本研究的目的和意义
3 对大田种植的甘蓝型油菜小孢子培养技术体系的优化
3.1 前言
3.2 材料和方法
3.2.1 供试材料和播种方式
3.2.2 小孢子的分离与培养
3.2.3 小孢子培养时期的研究
3.2.4 小孢子的秋水仙碱处理
3.2.5 再生苗的继代
3.2.6 再生苗的直接移栽
3.3 结果与分析
3.3.1 大田种植的甘蓝型油菜小孢子培养的合适时期
3.3.2 秋水仙碱直接处理游离小孢子对产胚率、成苗率和加倍率的影响
3.3.3 再生苗不同处理的继代
3.3.4 不同浓度的激素处理对再生苗成活率的影响
3.4 讨论
4 利用小孢子培养技术纯化与选育POL TCMS不育两用系
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料和种植方法
4.2.2 小孢子的分离与培养
4.2.3 取样时期
4.2.4 不同浓度的6-BA处理
4.2.5 小孢子培养过程中的变温处理
4.2.6 胚状体的低温诱导
4.3 结果与分析
4.3.1 不同取样时期对小孢子出胚频率的影响
4.3.2 不同浓度的6-BA处理对小孢子出胚频率的影响
4.3.3 不同温度处理对小孢子出胚频率的影响
4.3.4 低温诱导对Pol TCMS不育系胚状体再生的影响
4.4 讨论
5 利用小孢子技术纯化不育两用系195A
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料与种植方式
5.2.2 小孢子培养的方式
5.2.3 脂肪酸的组成和硫甙分析
5.2.4 DNA提取与检测
5.2.5 SSR和数据分析
5.2.6 育性调查
5.3 结果分析
5.3.1 培养方法的影响
5.3.2 DH系的育性调查
5.3.3 脂肪酸组成和硫甙分析
5.3.4 聚类分析
5.4 讨论
6 甘蓝型油菜POL TCMS温度敏感基因的QTL定位
6.1 前言
6.2 材料与方法
6.2.1 试验材料
6.2.2 永久F_2的构建和大田移栽
6.2.3 DNA提取
6.2.4 育性观察
6.2.5 SSR标记分析
6.2.6 AFLP标记分析
6.2.6.1 总DNA的酶切与连接
6.2.6.2 选择性扩增
6.2.6.3 扩增产物的PAGE胶检测
6.2.7 数据分析
6.2.7.1 表型性状统计
6.2.7.2 分离比例检测
6.2.7.3 遗传图谱的构建与QTL扫描
6.2.7.4 QTL的命名
6.2.7.5 基因型记载
6.3 结果与分析
6.3.1 亲本间性状的差异
6.3.2 永久F_2群体的性状分离
6.3.3 F_2群体分子标记检测及基因型偏分离检验
6.3.4 连锁图的构建
6.3.5 温度敏感基因的QTLs检测
6.4 讨论
6.4.1 永久F_2代群体在QTL定位应用中的优越性
6.4.2 Pol TCMS温敏基因的QTL定位
6.4.3 QTL定位的准确性及其影响因素
6.4.3 QTL定位温敏基因的应用前景
7 参考文献
8 附录
作者简历
致谢
发布时间: 2006-12-12
参考文献
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