甜瓜雄性不育苗期早期鉴定方法

发布时间：2020-04-02 02:25

【摘要】：甜瓜(Cucumis melo L.),葫芦科重要的经济作物,具有明显的杂种优势,多年来国内外的研究学者和育种工作者先后培育了大批量优良的甜瓜杂种一代种子,创造了巨大的经济效益。但是目前杂交制种仍然延续人工摘除母本雄花、人工授粉、套袋等措施,工序复杂、工作量大、成本高,容易造成花器官的损伤,从而造成产量的下降。雄性不育的利用可以降低育种成本,但是需要等到植株开花后才能鉴定,因此寻找甜瓜雄性不育苗期鉴定方法是降低育种成本增加经济效益的途径之一。因此本研究利用细胞核雄性不育ms-5与黑龙江省薄皮甜瓜品系HM1-1配置杂交组合,获得F1、F2及回交群体,分析该雄性不育性状的遗传规律,结合SLAF-Seq-BSA测序技术寻找与甜瓜雄性不育性状连锁的分子标记,通过分子标记辅助选择育种的途径获得早期鉴定雄性不育的方法,利用与雄性不育连锁的标记对34种甜瓜材料进行苗期鉴定,结合田间表型性状探索雄性不育苗期鉴定方法的准确性,结果如下:本研究以甜瓜ms-5和HM1-1各30株为亲本配置杂交组合,得到F1群体,将F1群体自交得到650株F2分离群体,以ms-5及HM1-1分别为轮回亲本与F1回交于2015年获得172株BC1P1和70株BC1P2群体。经育性调查和卡方测验后发现,甜瓜雄性不育ms-5遗传规律符合孟德尔遗传规律,该雄性不育基因由一对单隐性核基因控制。利用SLAF-Seq-BSA测序技术,在甜瓜第九条染色体上的4,304,282(起始基因位置)到6,053,037(结束基因位置)位置开发设计127对CAPS引物,经筛选得到29对在亲本、F1和F2分离群体中多态性较好的CAPS标记,多态率22.83%。经CAPS连锁标记挖掘,找到与ms-5相关联的两个分子标记:BSA3-3和BSA16,与甜瓜雄性不育连锁距离分别为0.1c M和0.2c M。将基因定位得到的两个连锁分子标记BSA3-3和BSA16分别与ms-5、HM1-1、F1和34个甜瓜材料进行分子标记的鉴定,将分子标记检测得到的育性结果与田间苗期检测结果(醋酸洋红染色法检测花粉育性、人工授粉全雌性甜瓜自交系检测育性结果)相对比,该分子标记检测准确率高达97%。该试验结果表明BSA3-3和BSA16两多态性标记与甜瓜雄性不育基因连锁,可用于甜瓜品种的苗期鉴定。本试验为田间育种工作者提供室内苗期鉴定的方法,缩短育种时间,为今后甜瓜雄性不育基因克隆提供科学依据,为甜瓜分子育种奠定科研基础。
【图文】：

甜瓜雄性不育苗期早期鉴定方法度约为 69 bp。Q30 都大于 85.07%（Q30 说明碱基识别精度 99.9%），，测序双亲品系的 GC含量平均为 36.29%，ms-5 和 HM1-1 总读取数分别为 80,896,074 和 87,674,740，ms-5 测序标记平均深度为 28.65X，HM1-1 为 30.12X。雄性不育基因池总数为 6,779,312，雄性可育基因池总数为 7,787,845，雄性不育和可育 GC 含量分别为 37.56%和 38.34%,平均值37.94%，雄性不育基因池测序平均深度为 31.44X，雄性可育基因池为 36.15X。标记与参考基因组比对后发现，第九条染色体上发现 2208 个 SNP 多态性标记，占总标记的百分比最大，为 20.33%，甜瓜基因组中的第九条染色体中的四个区域被看作是关联区域，本试验选择所含标记数量最多的 4,304,282（起始基因位置）到 6,053,037（结束基因位置）（共1.75 Mb）位置进行引物筛选。

图 3-2 18 对 CAPS 引物在亲本间的多态性筛选Fig3-2 18 CAPS primers screened between parents* M：参考标记 2000bp；P1：ms-5；P2：HM1-1* M：DL 2000 DNAmarker；P1：ms-5；P2：HM1-1图 3-3 具有多态性的 CAPS 引物（BSA10）在 F2群体中的扩增结果
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S652

【参考文献】

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1 李园园;杨清;严继勇;陈敏;;洋葱63A细胞质雄性不育与绒毡层的提早衰退有关(英文)[J];作物学报;2006年03期

本文编号：2611312