BSR-Seq技术对K型温敏CMS恢复基因RfK1的精细定位和候选基因功能预测

发布时间：2020-05-18 20:50

【摘要】：试验以小麦温敏细胞质雄性不育系KTP116A,其同型保持系TP116B,及其恢复系LK783为材料,采用SSR分子标记、BSR-Seq分析、KASP标记等方法对细胞质雄性不育的育性恢复基因Rfk1进行定位,利用比较基因组学和测序手段,寻找和开发与恢复基因紧密连锁的分子标记,并根据基因注释预测候选基因功能。为小麦K型雄性不育育性恢复的遗传机理的探索提供理论基础。研究结果如下:1.对两种供试材料KTP116A、LK783,进行花粉粒制片观察(K-I_2染色和醋酸洋红染色),并对供试材料的三核期的花药形态、内壁、外壁以及小孢子做扫描电镜观察。结果表明:KTP116A的败育类型为染败,其花药末端不开裂;外壁排列紊乱;二核期小孢子萎缩和畸形。对回交后代作图群体进行小孢子育性鉴定发现:回交分离群体不育株与可育株接近1:3的分离比例,由此推测LK783上能够恢复其小孢子育性的基因为两个。2.恢复系LK783与保持系TP116B杂交再与不育系KTP116A回交得到的BC_1F_1群体,测回交群体单株结实率并进行统计分析。结果表明:不育系TP116A为配子体不育;不育系KTP116A的育性恢复受LK783上的两对主效恢复基因控制。并通过对群体的SSR标记分析找出了两对可靠的分子标记Xgwm413和Xbarc137,遗传距离分别为1.5cM和2.1cM,又根据(刘保申等2006)的研究结果把Rfk1定位在了Xgwm413和Xgwm264之间,遗传距离为分别为1.5cM和5.7cM的区间内。3.通过对作图群体的BSR-Seq分析,发掘与不育相关的SNP位点;同时在亲本和作图群体上对相关SNP进行KASP分型检测,找出在亲本之间存在多态性的标记并利用这些标记在分离群体上对Rfk1精细定位。试验通过亲本筛选,共筛选出31对具有多态性的KASP标记,再通过分离群体筛选总共获得了八对相关的KASP标记,其中有两个标记与Rfk1疑似共分离,分别命名为G29121341A和A40269228G。然后把这些标记依次对应在SNP index物理图谱上,最终把Rfk1定位在标记G29121341A和A40269228G之间共10MB的区间内。4.通过筛选出的KASP标记对118个恢复系、13个不育系、其他不育材料3个回交群体的139个单株进行分型分析,开发出了KASP标记A40269228G。根据Ensembl Plants网站上的基因注释信息对候选SNP所在基因进行功能预测,找到了两个候选基因及其注释,其基因ID为Traes_1BS_D837C1ADC与Traes_1BS_51DD23078。
【图文】：

碘化钾,扫描电镜图,小孢子,可育

且端部存在开裂现象(图 2-3 e)，其花药的末端出现了不同程度的分叉(图 2-3 e)花外壁排列十分整齐(图 2-3 i)；小孢子圆润饱满(图 2-3 b c)。图 2-2 群体 KTP116A//LK783/TP116B 的各级可育小孢百分比单株统计igure 3 - 2 percentage of viable microspores at each stage of KTP 116A/ / LK 783 / TP 116B populati8910392412627514336100542040204060801001201级 2级 3级 4级 5级 6级 7级 8级 9级 10级 11级 12级 13级

标记检测,细胞质雄性不育系,遗传分析,第三

．四种K型CMS的BC1F1群体育性统计
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.1

【参考文献】