玉米杂交不亲和基因Gal-s的精细定位

发布时间：2019-08-17 19:11

【摘要】：玉米(Zea mays L.)是一种常见的异花授粉作物,但是存在一类玉米(通常是爆裂玉米),可以作为父本与普通玉米杂交,但不能作为母本接受普通玉米的花粉,具备单向杂交不亲和性(Demerec 1929)。同时以普通玉米为母本,爆裂玉米为父本的杂交后代也存在显著的偏分离现象,目前认为由其基因组中的一类配子体因子(Gametophyte factor,Ga)控制(Nelson 1952)。为探究玉米杂交不亲和的遗传机制,本研究利用1个携带完全杂交不亲和基因Ga1-s的爆裂玉米SK为父本,优良自交系ZHENG58为母本,进行研究得到如下结论:1.利用高密度Maize 50K SNP芯片(Ganal et al 2011)对ZHENG58/SK RIL群体进行了基因型分析,在全基因组上发现了3个显著偏分离位点(P0.01),分别位于4号,9号和10号染色体。其中,位于4号染色体的位点,显著偏向SK,而另外2个位点则偏向于ZHENG58。进一步研究证实,4号染色体的位点即是熟知的Ga1-s位点(Zhang et al 2012;Bloom and Holland 2012)。2.进一步构建了ZHENG58/SK F2,B73/SK F2和Mo17/SK F2群体,通过分子标记鉴定各个F2群体在Chr4、Chr9和Chr10基因型。研究发现,Chr4上的Ga1-s位点在3个F2群体中均表现一致的偏分离,证实了Ga1-s位点的真实性和在不同背景下的稳定性,而Chr9和Chr10上的偏分离位点可能并非真实的。3.利用ZHENG58/SK F2群体,通过评估目标区间重组家系的基因型分离情况,对Ga1-s位点进行精细定位。经过4轮精细定位,本研究最终将Ga1-s定位在一个1.8Mb的区间,基于Zm B73 Ref Gen_v2,该区间共包含10个候选基因;利用目标区间的11对分子标记,对爆裂玉米SK的BAC文库进行筛选,共筛选出8个阳性BAC克隆,通过Pac Bio测序,初步构建了该区间的物理图谱。4.为评估爆裂玉米与普通玉米杂交的亲和性,挑选了42份来源广泛的玉米自交系,分别与2个不亲和材料SK和CML304进行测交。其中,20份玉米自交系和SK与CML304均表现出大于90%的亲和性,22份自交系表现出10%的亲和性;说明存在一类广亲和材料,包括一个国内优良玉米自交系P178,以其为父本,可以与以上所有爆裂和普通自交系进行杂交,表明P178具有高度的广亲和性,不受遗传背景影响。这一发现为利用热带血缘提供了广亲和的材料和基因资源。
【图文】：

华中农业大学 2017 届硕士研究生学位论文，分别与雌配子的卵细胞和中央细胞融合，发育为种子乳，这个过程叫做双受精 (Double Fertilization ) (Russel柱头上，花粉萌发，花粉管尖端伸长，传导束 (Transm，引导花粉管穿过珠孔，到达由卵细胞，中央细胞和副）组成的子房，并找到胚珠和珠孔，然后释放精细胞(图 1 和图 2)。在这一过程中，花粉管细胞和雌蕊细胞之花粉管的生长 (Dresselhaus and Franklin-Tong 2013)。一精细胞直径的很多倍，以保证精细胞顺利地通过。在如花粉管中的精细胞和胚囊中的卵细胞积累了大量的细胞有丰富的选择机会 (Williams 2008)。

芥花粉管进入胚珠示意图 （引用自 Dresselhaus e tube approaching the Arabidopsis ovule (From Dresse珠的示意图，花粉管通过微孔进入到胚囊中，2 个精子分别（橘色的点）可能起到了引导花粉管生长方向的作用。另oaching the Arabidopsis ovule. The tube grows through the micid female gametophyte that comprises the egg cell, central cell eted LURE peptides (orange dots) act as pollen tube attractaer unknown ovule factors (olive dots) may be involved in guidopyle.productive Isolation, RI) 指的是 2 个不同种（，或者产生的后代不育，，是划分物种的最重要性和保守性，在物种形成中起着关键作用 (B隔离的方式，1 种是以自交不亲和 ( Self-inco
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S513

【参考文献】

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1 李元龙;王中华;;分子标记技术在作物育种中的应用与展望[J];河南师范大学学报(自然科学版);2016年03期

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4 赵振卿;顾宏辉;盛小光;虞慧芳;王建升;曹家树;;作物数量性状位点研究进展及其育种应用[J];核农学报;2014年09期

5 赵贤容;李松;陈智斌;陈化榜;;玉米单向异交不亲和基因研究进展及其在玉米育种上的应用[J];玉米科学;2014年02期

6 王秀凤;景希强;王孝杰;葛立胜;景小鹏;姚永祥;陈瑞林;;PN78599种质在我国玉米育种和生产中的应用[J];玉米科学;2012年04期

7 季洪强;崔子田;邵可可;王成业;冯兴跃;张威;汤继华;;玉米杂交不亲和ga1基因的初步定位[J];河南农业大学学报;2010年04期

8 刘海燕;崔金腾;高用明;;遗传群体偏分离研究进展[J];植物遗传资源学报;2009年04期

9 何余堂;刘雪飞;兰桃芳;;杂交不亲和糯玉米自交系主要性状的配合力分析[J];玉米科学;2009年04期

10 周宇爝;;分子标记发展简史[J];现代农业科技;2009年11期

本文编号：2527976