大豆M型细胞质雄性不育恢复基因SSR标记定位

论文摘要

杂种优势利用是大幅度提高作物单产的有效途径。随着水稻、玉米等主要农作物杂种优势利用的成功,大豆已成为少数几个没有大规模利用杂种优势的主要作物之一,其主要原因是没有适合杂交种生产的不育系。我国在大豆细胞质雄性不育系的选育和杂种优势利用中的成功,标志着我国在此领域的研究走在了世界的前列。但在对育成的M型大豆细胞质雄性不育系的遗传模式、恢复基因的分子标记等研究上尚是空白。本研究以育成的M型大豆细胞质雄性不育系W931A和相应的恢复系WR016为试验材料,组配一系列杂交组合,通过对F1、F2和回交后代的育性分离比例的遗传分析,探讨不育系保持基因和恢复基因的数量及显隐性关系,确认M型大豆细胞质雄性不育系的遗传模式,并利用不育系与恢复系构建的F2分离群体,采用SSR分子标记技术,研究恢复基因的连锁标记。得到以下主要结果:1.以花粉败育率作为衡量大豆细胞质雄性不育系植株育性的指标,组配了F1（W931A×WR016）杂交组合。通过F1育性检查,所有F1花粉均表现为半不育,这一现象是单基因配子体不育的典型特征。进一步对以上组合F2育性分离结果的调查研究,证明Rf基因不能通过雄配子传递,这是配子体不育的另一遗传特征。根据以上研究结果,可确定M型大豆细胞质雄性不育系为单基因配子体不育。2.通过在遗传模式研究中对出现的各种育性单株的分析,及参考玉米、水稻等作物雄性不育研究,认为大豆雄性不育的表达受环境条件的调控,在不同的环境条件下,雄性育性会发生转换,育性转换有时是量变式的,有时是质变式的。量变表现在植株花粉败育率的高低,具体体现为年际之间同一材料育性的变化。而质变则可以造成细胞质反转,即不育细胞质转变为可育细胞质,使后代群体中出现期望之外的育性植株,而且出现这种质变的频率与植物的基因型有关。3.通过遗传研究确认M型大豆细胞质雄性不育系育性恢复是由单显性基因控制的,选用213对SSR引物,利用W931A与WR016杂交的F2分离群体,获得了与恢复基因连锁的3个SSR标记Satt276、Satt545和Satt684,遗传距离分别为10.7 cM、14.1 cM和29.5cM,并根据Song et al.,（2004）整合的大豆遗传连锁图谱,将恢复基因定位于A1连锁群上。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 本文所用主要缩写词
• 1 文献综述
• 1.1 我国大豆发展概况
• 1.2 大豆细胞质雄性不育的研究进展
• 1.3 分子标记辅助选择在育种上的应用
• 1.3.1 分子标记的发展
• 1.3.2 DNA分子标记辅助选择
• 1.4 大豆分子标记图谱的构建和重要基因的定位
• 2 引言
• 2.1 本研究的目的与意义
• 2.2 本研究所采取技术路线
• 3 M型大豆细胞质雄性不育遗传模式
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 细胞质雄性不育遗传模型
• 3.2.2 亲本育性表现
• 1）的育性表现'>3.2.3 杂种一代（F₁）的育性表现
• 2）的育性表现'>3.2.4 分离世代（F₂）的育性表现
• 3.3 讨论
• 3.3.1 大豆M型细胞质雄性不育系遗传模式的确定
• 3.3.2 育性恢复的复杂性
• 3.3.3 大豆配子体细胞质雄性不育系的应用
• 4 M大豆型细胞质雄性不育恢复基因标记定位
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果分析
• 4.2.1 恢复基因SSR引物筛选
• 4.2.2 大豆M型细胞质雄性不育恢复基因的初步定位
• 4.2.3 大豆M型细胞质雄性不育恢复基因的进一步定位
• 4.3 讨论
• 5 结论
• 附录A:试验挑选的181对大豆SSR引物相关参数
• 附录B:大豆Linkage Group Al上的32对SSR引物相关参数
• 参考文献
• 致谢
• 本人简历
• 在学期间发表的论文及参与科研项目