小麦AL型雄性不育系育性恢复基因的遗传分析和定位

发布时间：2017-10-06 06:38

  本文关键词：小麦AL型雄性不育系育性恢复基因的遗传分析和定位

  更多相关文章： 小麦 AL型不育系 恢复基因 SSR 90k SNP芯片

【摘要】：小麦是最重要的粮食作物之一,与国民经济发展和社会稳定密切相关。杂种优势利用是提供作物产量有效途径。小麦AL型细胞质雄性不育系是一种应用潜力较大的不育类型,进行恢复基因定位并获得紧密连锁分子标记,可为恢育系的转育改良提供有效的分子辅助选择方法。本试验分别对种植在不同生长环境下的不育系AL18A与恢复系99AR144-1杂交F_2代分离群体,进行育性调查;采用卡平方测验、自花授粉作物基因对数推算公式、植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型试验方法,进行育性恢复基因的数目和显隐性等遗传特性分析;采用SSR分子标记技术和IciMapping3.2软件对杨凌温室和大田F_2代分离群体进行主效恢复基因的定位;同时利用小麦的90k SNP芯片,对不育系AL18A与恢复系99AR144-1、大田不育池与可育池之间DNA样品SNP多态性分析,寻找恢复基因的染色体位点。主要研究结果如下:1、在(AL18A×99AR144-1)F_2分离群体中,以自交结实率0%作为可育株和不育株的划分界限,杨凌和新疆大田及杨凌温室种植的群体内可育株与不育株的分离比例为15:1,符合2对基因的遗传分离方式,且从频率分布可以看出育性恢复基因还受微效基因影响。用自花授粉作物基因对数推算公式计算杨凌和新疆大田及杨凌温室种植的F_2分离群体K值,同样也说明AL型不育系的育性恢复受2对主效基因控制。2、采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分离分析法对4个试验点F_2群体进行单世代育性分析,结果表明其备选模型都为B-1、B-5、B-6,即显示育性恢复基因有2对主效基因控制,杨凌温室和大田种植的F_2分离群体确定出的最优模型为2对完全显性主基因模型,新疆大田种植的F_2分离群体确定出的最优模型为2对等显性主基因模型,最优模型表明均由两对显性主基因控制,差异只是等位基因的效应不同。3、以杨凌温室和大田种植的F_2分离群体为定位群体,筛选分布于21对染色体上的1480对SSR标记的引物,筛选到了在双亲间、可育池与不育池间都有多态性差异的两个SSR标记Xgwm413和Xbarc8,均位于1B染色体上。在杨凌温室种植群体中,构建了包含25对SSR标记引物的7个连锁群,并结合F_2代个体的育性调查,采用复合区间作图法在1BS染色体上检测到恢复基因的1个QTL位点qRf1B,该位点位于分子标记Xbarc8与Xgwm413之间,分别与位点的遗传距离为0cM、4.97cM;位点的LOD值为3.14,可解释6.36%的表型变异,显示6.36的加性效应。杨凌大田群体中,构建了包含14对SSR标记引物的5个连锁群,并结合F_2代个体的育性调查,采用复合区间作图法同样在1BS染色体上检测到与恢复基因相关的1个QTL位点,该QTL位点距离两端连锁SSR标记也为Xbarc8和Xgwm413,其遗传距离分别为0.85cM、2 cM,LOD值为14,可解释22.43%的表型变异,表明其为主效基因位点,有18.87的加性效应。利用小麦90k SNP芯片进行双亲、可育池与不育池间多态性分析,结果显示,1B、1A、4B、5A和7B染色体上的差异位点更多,为寻找另1个育性恢复主效基因位点提供参考。
【关键词】：小麦 AL型不育系 恢复基因 SSR 90k SNP芯片
【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】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 文献综述12-22
• 1.1 小麦杂种优势的国内外利用概况12-13
• 1.2 植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法及应用13-14
• 1.3 目标基因定位的策略14-16
• 1.3.1 近等基因系分析法14
• 1.3.2 全基因组扫描分析法14-15
• 1.3.3 分离分组混合分析法15-16
• 1.4 分子标记类型16-18
• 1.5 分子标记在在小麦育种研究中的应用18-19
• 1.5.1 小麦遗传图谱的构建18
• 1.5.2 育性相关基因的定位18-19
• 1.6 本研究目的与意义和技术路线19-22
• 1.6.1 研究目的与意义19-20
• 1.6.2 主要研究内容20-21
• 1.6.3 研究的技术路线21-22
• 第二章 普通小麦AL型细胞质雄性不育恢复基因的遗传分析22-36
• 2.1 材料与方法22-25
• 2.1.1 供试材料22
• 2.1.2 温室种植22-23
• 2.1.3 大田种植23-24
• 2.1.4 育性调查24
• 2.1.5 数据分析24-25
• 2.2 结果与分析25-33
• 2.2.1 小麦AL型F_2群体的育性遗传分离特性25-28
• 2.2.2 F_2单世代的遗传模型分析28-33
• 2.3 讨论33-36
• 2.3.1 育性遗传研究中的育性指标选择33-34
• 2.3.2 小麦育性标准的划分及遗传模型研究34-36
• 第三章 AL型雄性不育系的育性恢复基因定位36-52
• 3.1 材料与方法36-40
• 3.1.1 试验材料36
• 3.1.2 种植和育性调查36-37
• 3.1.3 小麦叶片DNA的提取37
• 3.1.4 BSA池的构建37
• 3.1.5 小麦全基因组的SSR标记的PCR扩增37-38
• 3.1.6 扩增产物电泳检测38-40
• 3.1.7 引物筛选和局部遗传图谱的构建40
• 3.1.8 恢复基因QTL定位分析40
• 3.1.9 小麦 90k SNP芯片在双亲和极端不育与可育池间的多态性检测40
• 3.2 结果与分析40-49
• 3.2.1 与AL型不育性恢复基因连锁的标记40-42
• 3.2.2 杨凌温室F_2群体局部遗传连锁图谱的构建及恢复基因的QTL位点42-43
• 3.2.3 杨凌大田F_2群体局部遗传连锁图谱的构建及恢复基因的QTL位点43-45
• 3.2.4 小麦 90k SNP芯片在双亲和极端不育与可育性池之间的位点多态性45-49
• 3.3 讨论49-52
• 3.3.1 不同种植条件下群体定位恢复基因的一致性分析49-50
• 3.3.2 表型与分子定位的一致性分析50
• 3.3.3 小麦 1B染色体上育性恢复基因50-51
• 3.3.4 传统SSR标记与 90k SNP芯片目标基因定位结果比较51-52
• 第四章 结论52-54
• 参考文献54-59
• 附表59-84
• 致谢84-85
• 作者简介85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 董建生;杨守萍;喻德跃;盖钧镒;;大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A的育性恢复性遗传和育性恢复基因的SSR标记[J];大豆科学;2008年02期

2 庄杰云,樊叶杨,吴建利,饶志明,夏英武,郑康乐;水稻CMS-WA育性恢复基因的定位[J];遗传学报;2001年02期

3 朱建清,廖金花,刘柱,李姝晋,叶晓英,王丽华;利用简单序列长度多态性(SSLP)定位水稻核育性恢复基因[J];西南农业学报;2005年02期

4 谢建坤,庄杰云,樊叶杨,屠国庆,夏英武,郑康乐;水稻CMS-DA育性恢复基因定位及其互作分析[J];遗传学报;2002年07期

5 詹克慧;程静;崔党群;范濂;许海霞;宋迎辉;;小麦K型不育系育性恢复基因的遗传分析[J];作物学报;2006年06期

6 刘保申,孙其信,高庆荣,孙兰珍,解超杰,李传友,倪中福,窦秉德,魏艳玲;K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的SSR分子标记分析[J];中国农业科学;2002年04期

7 刘保申,孙其信,孙兰珍,高庆荣,解超杰,窦秉德,倪中福,魏艳玲,张延传;K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的RAPD和ISSR标记(英文)[J];Acta Botanica Sinica;2002年04期

8 ;根据C-型细胞质雄性不育性的育性恢复基因鉴别玉米品系[J];国外农学-杂粮作物;1998年05期

9 郭艳萍;张改生;程海刚;朱展望;张龙雨;牛娜;马守才;李红霞;;小麦粘类CMS育性恢复基因的SSR分子标记与定位[J];核农学报;2009年05期

10 赵威军;仪治本;孙毅;梁小红;李金梅;;高粱A_2类型CMS育性恢复基因的定位研究[J];华北农学报;2006年04期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 谭艳平;李绍清;刘学群;王春台;朱英国;;红莲型细胞质雄性不育育性恢复基因的位点多样性及其作用模式研究[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编（2004-2008）[C];2008年

2 谭艳平;覃瑞;李绍清;刘学群;朱英国;;红莲型细胞质雄性不育水稻育性恢复基因的遗传分析[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年

3 徐鑫;刘学群;;红莲型细胞质雄性不育水稻的分子鉴定及其育性恢复基因Rf(t)的定位[A];湖北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第七届第十四次学术年会论文摘要集[C];2003年

4 钱凯;许作鹏;李鹏;张宏根;汤述翥;梁国华;顾铭洪;;BT型细胞质雄性不育遗传研究及新的育性恢复基因定位[A];现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集[C];2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 桂安胜;小麦AL型雄性不育系育性恢复基因的遗传分析和定位[D];西北农林科技大学;2016年

2 石运庆;V型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的分子标记[D];山东农业大学;2005年

3 亓芳丽;水稻育性恢复基因的分子标记辅助选择[D];中国农业科学院;2009年

4 朱永飞;小麦T型细胞质雄性不育育性恢复基因的SSR标记定位[D];中国农业大学;2005年

5 杨郁文;小麦T型雄性不育育性恢复基因Rf6的SSR标记和育性相关基因的分离[D];南京农业大学;2004年

，

本文编号：981276