甘藍型油菜隱性細胞核雄性不育的基因定位.pdf

1、油菜雜種優(yōu)勢利用是提高產(chǎn)量、緩解產(chǎn)量與品質矛盾、增強抗(耐)逆性的有效途徑，而高效授粉系統(tǒng)的發(fā)掘與利用則是雜交種子生產(chǎn)的關鍵一環(huán)。隱性細胞核雄性不育因其具有不育性徹底且穩(wěn)定、恢復源廣等優(yōu)點，在國內已經(jīng)成為雜種優(yōu)勢利用的一個重要途徑，但由于得不到100％的不育系，在雜交制種時需人工拔除不育系株行中50％的可育株，限制了其廣泛應用。陳鳳祥等(1993)提出了隱性核不育的隱性上位互作模式，為隱性核不育的“三系”配套提供了理論依據(jù)，為核不育的廣

2、泛應用奠定了基礎。 目前國內生產(chǎn)上應用的隱性核不育有雙隱性核不育(S45A和¨7A等)和隱性上位互作核不育(9012A等)。雙隱性核不育的育性受兩對重疊隱性基因(ms1和ms2)控制，在兩對基因均為隱性純合時表現(xiàn)不育，只要有一個位點具有顯性基因時即可恢復育性。隱性上位互作核不育的育性受兩對重疊隱性不育基因(ms3和ms4)和一對隱性上位抑制基因(rfrf)互作控制，隱性上位基因純合時對隱性不育基因起抑制作用，即三對基因都為隱性純

3、合時表現(xiàn)可育，與純合不育系雜交能夠產(chǎn)生全不育的群體，可用作保持系，從而解決了核不育制種中拔除50％可育株的難題。陳鳳祥等(1998)還證明9012A中兩對重疊隱性基因與S45A和117A中的兩對重疊隱性基因非等位，且隱性上位基因與不同的重疊隱性不育基因之間的互作可能是非專一性的。為了進一步探索其不育機理，使隱性核不育得到更加廣泛的應用，有必要對其核不育基因進行深入研究。 本研究以甘藍型油菜雙隱性核不育兩型系117AB、S45AB

4、和隱性上位互作核不育兩型系9012AB為材料，采用AFLP技術尋找各個不育系中與可育基因位點緊密連鎖的分子標記，構建目標基因區(qū)域的連鎖圖譜，并利用蕓苔屬作物與擬南芥的同源性和共線性開展目的基因的圖位克隆工作，取得的實驗結果和主要結論如下：1.將雙隱性核不育兩型系117AB中的可育株(117B)與S45AB中的可育株(S45B)進行人工雜交，在F1代套袋自交，收獲10個F1的自交后代，在F2代對這些株系進行育性調查，其結果顯示：有2個株系

5、出現(xiàn)15:1的育性分離，8個株系出現(xiàn)3:1的育性分離，表明在這兩個近等基因系中，117B和S45B的可育基因是不等位的。 2.在甘藍型油菜雙隱性核不育兩型系117AB中構建了含152個單株的近等基因系群體，應用BSA法構建了可育基因池和不育基因池，在兩個基因池之間一共篩選了512對AFLP引物，找到了6個與目標基因緊密連鎖的分子標記，其中有3個標記(K1、K4和K5)位于可育基因位點的同一側，與可育基因位點的遺傳圖距分別為4.0

6、cM、8.0cM和8.0cM，一個標記(Y1)位于可育基因位點的另一側，與可育基因位點的遺傳圖距為8.0cM，其它兩個標記(K2和K3)在所用的群體中與目標基因共分離。對標記K1、K2、K3和Y1進行回收、克隆、測序，并根據(jù)其序列與擬南芥基因組序列的同源性，將目標基因定位在擬南芥的第一染色體上。其中，標記K2已經(jīng)被成功地轉化為SCAR標記。 3.在甘藍型油菜隱性上位互作核不育兩型系9012AB中構建了含117個單株的近等基因系群

7、體，應用BSA法構建了可育基因池和不育基因池，在兩個基因池之間一共篩選了256對AFLP引物，找到了7個與目標基因緊密連鎖的分子標記，其中有6個標記(EP2、EP3、EP4、EP5、EP7和EP8)在所用的群體中與目標基因共分離，只有1個標記(EP10)位于可育基因位點的一側，與可育基因位點的遺傳圖距為5.4cM。對所有標記都進行了回收、克隆、測序，結合PCR步行，已經(jīng)將其中的5個標記(EP4、EP5、EP7、EP8和EP10)成功地轉

8、化為了SCAR標記。 4.采用盆穴育苗移栽法構建了9012AB的1506個單株的近等基因系群體，利用5個SCAR標記對1506個單株進行分析，得到目的基因兩側的精細遺傳圖譜。其中，有2個標記(EP5和EP8)位于目的基因的一側，遺傳距離分別為0.2cM和0.1cM，3個標記(EP10、EP7和EP4)位于目的基因的另一側，遺傳距離分別為1.4cM、0.7cM和0.4cM。 5.7個標記的序列均進行PCRwalking，分