一份辐射诱变玉米雄性不育突变体的遗传鉴定

发布时间：2017-05-13 20:03

  本文关键词：一份辐射诱变玉米雄性不育突变体的遗传鉴定，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：植物雄性不育材料是遗传研究和育种利用的宝贵资源,已在主要粮食作物、油料作物和蔬菜作物上广泛应用。利用雄性不育系生产杂交种子,不仅能节省大量人工去雄劳力,降低种子生产成本,而且可以提高种子遗传纯度,充分发挥杂种优势的作用。前人对自然突变或人工诱变获得的雄性不育突变体已有较多研究报道,包括核质互作不育型和核不育型2种类型。项目组用60Co-γ射线对玉米骨干自交系K305的干种子进行辐射处理,育成K305雄性不育突变体姊妹交群体。研究表明,该突变体与野生型K305间多数性状配合力和杂种优势无显著差异,其姊妹交群体性状整齐一致。因此,对该突变体的进一步研究具有重要意义。本研究将60Co-丫射线诱变选育的玉米K305雄性不育突变体姊妹交群体,在不同地点、不同年份和不同季节种植,采用室内花粉镜检与田间调查方法,考察不育性状的遗传稳定性。通过不育株姊妹交,测交及测交组合的自交和回交后代,进行细胞核效应分析；以具有正常细胞质的自交系为母本,育性完全恢复的测交种及姊妹交群体中可育株为父本进行反交,对其反交的F1及F2进行细胞质效应分析,明确不育性状的遗传模式。利用SSR-BSA技术对控制该不育性状的基因进行分子标记定位,初步确定该雄性不育基因在染色上的位置,为进一步进行基因精细定位和基因克隆奠定基础。主要研究结果如下：1、育性鉴定结果,姊妹交群体中可育株雄穗发育正常,花药外露,散粉良好,小花内6个花药饱满,颜色金黄,用1%12-KI花药压片染色,花粉粒染色清晰成圆形；与同群体中可育株相比较,突变体不育株雄穗大小与可育株相近,无花药外露,小花内花药退化干瘪,颜色淡黄,花药腔内完全无花粉粒,表明该突变体为典型的“无花粉型”雄性不育。其不育特性在不同年份、不同地点和不同季节表现稳定,不受光周期和温度变化的影响。2、遗传分析表明,控制该不育性状的基因,杂合状态下不表达,表现为隐性遗传,姊妹交和回交后代可育株与不育株的育性分离比例为1：1,姊妹交群体可育株及正反交测交株的自交后代育性分离比例为3：1,呈现出单基因的遗传特点,为典型的孟德尔式遗传。该不育性状既可通过母本传递给后代,也可通过父本传递给后代；不育基因不仅在不育突变体自身的细胞质背景下可以表达,而且在K169、K318、21-ES和R08等其他自交系的细胞质背景下仍可表达,说明不育性状的遗传与细胞质的改变无关。由此证明,该突变体的雄性不育性状由单隐性细胞核基因控制。将该雄性不育突变体暂命名为K305ms,该不育基因暂命名为ms305。3、不育基因定位分析,以不育株A×156的F2代群体为定位群体,通过SSR-BSA方法,在649对SSR引物中,筛选出亲本间及可育和不育基因池间均具有多态性的7对SSR引物,并用F2及BC群体部分单株验证。对F2群体68个隐性不育单株DNA进行SSR-PCR扩增,将不育基因ms305初步定位于2号染色体的长臂端,位于SSR分子标记bnlg469b和bnlg1940之间,遗传距离分别为2.9和7.4cM。ms305在染色体上的位置与ms32相近,其同源性和基因精细定位尚有待进一步研究。通过扩大定位群体,设计开发离目标基因更近的SSR分子标记；或开发利用SNP,进一步缩小目标基因片段,以期为该不育基因的克隆和应用奠定基础。
【关键词】：玉米 辐射诱变 细胞核雄性不育 遗传分析 ms305 基因定位 SSR标记
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S513
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 文献综述10-21
• 1.1 植物辐射诱变育种10-13
• 1.1.1 国内外辐射诱变研究概况10-11
• 1.1.2 植物辐射诱变分子机理11-12
• 1.1.3 植物辐射诱变育种的特点12-13
• 1.2 作物突变体遗传鉴定方法概述13-16
• 1.2.1 突变体遗传模式鉴定13-14
• 1.2.2 基因定位研究的方法14-15
• 1.2.3 基于BSA的SSR标记基因定位15-16
• 1.3 作物雄性不育的意义及应用研究16-19
• 1.3.1 作物雄性不育的意义16-17
• 1.3.2 作物雄性不育的应用17-19
• 1.4 玉米雄性不育研究概况19-21
• 1.4.1 玉米核、质互作型雄性不育19-20
• 1.4.2 玉米细胞核雄性不育20-21
• 1.4.3 玉米生态型雄性不育21
• 2 目的与意义21-22
• 3 材料与方法22-28
• 3.1 供试材料22-23
• 3.1.1 育性鉴定材料22
• 3.1.2 遗传分析材料22
• 3.1.3 基因定位群体构建22-23
• 3.2 试验方法23-28
• 3.2.1 育性鉴定23
• 3.2.2 不育性状遗传分析23
• 3.2.3 基因定位分析方法23-28
• 4 结果与分析28-38
• 4.1 不育性状的稳定性28-29
• 4.1.1 育性鉴定28
• 4.1.2 不育性状的遗传稳定性28-29
• 4.2 不育性状遗传分析29-32
• 4.2.1 细胞核效应分析29-31
• 4.2.2 细胞质效应分析31-32
• 4.3 不育基因SSR分子标记定位32-38
• 4.3.1 定位群体的育性统计32-33
• 4.3.2 多态性引物筛选结果33-36
• 4.3.3 不育基因连锁分析36-38
• 5 结论与讨论38-41
• 5.1 辐射诱变与不育突变体的产生38
• 5.2 玉米不育突变体的遗传分析38-39
• 5.3 雄性不育突变基因定位39
• 5.4 细胞核雄性不育突变体的应用前景39-41
• 参考文献41-49
• 致谢49-50

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梁乃亭,魏玉波,布哈丽且木;水稻超绿突变体“绿花舞”[J];上海农业学报;2002年S1期

2 杨朝柱;李春寿;舒小丽;张志转;张磊;赵海军;马传喜;吴殿星;;富含抗性淀粉水稻突变体的淀粉特性[J];中国水稻科学;2005年06期

3 张焕丽;郭晋太;黄江涛;朱永;韩建明;杨爱国;张俊平;郭瑛;;辣椒黄绿苗突变体9906M的选育及利用[J];辣椒杂志;2006年01期

4 郝中娜;张红志;陶荣祥;;水稻类病斑突变体的初步研究[J];核农学报;2007年04期

5 韦存虚;谢佩松;周卫东;陈义芳;严长杰;;水稻脆性突变体叶的解剖结构和化学特性[J];作物学报;2008年08期

6 ;全世界共200000份水稻突变体可供科学研究[J];分子植物育种;2009年02期

7 王立丰;陈月异;;白条纹水稻突变体的光合特性分析[J];热带作物学报;2010年12期

8 ;中国科学家从玉米中提取出抗艾蛋白酶突变体[J];广西科学;2011年01期

9 张水金;郑轶;朱永生;杨东;涂诗航;周鹏;郑家团;黄庭旭;;水稻脆性突变体研究进展[J];福建农业学报;2011年05期

10 李金军;潘日定;陆金根;高荣村;;水稻无种子类突变体的保存方法研究[J];中国稻米;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 易小平;陈芳远;卢升安;周开达;;空间环境诱发水稻突变体特异亲和性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（上册）[C];1999年

2 戴新宾;张荣铣;许长成;匡廷云;;水稻叶绿素b减少突变体的光抑制特性研究[A];全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年

3 金卫华;曹军卫;姚保利;雷铭;;细菌视紫红质多突变体的构建及其功能研究[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年

4 胡天岑;王奎锋;李连维;陈静;蒋华良;沈旭;;SARS冠状病毒3CL蛋白酶突变体的结构对其聚合-活性关系的提示[A];中国晶体学会第四届全国会员代表大会暨学术会议学术论文摘要集[C];2008年

5 李鹏丽;王宁宁;;微型番茄黄叶突变体的获得与鉴定[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年

6 程备久;mail.hf.ah.cn);李展;mail.hf.ah.cn);朱苏文;mail.hf.ah.cn);李纯;mail.hf.ah.cn);李培金;mail.hf.ah.cn);谢传晓;mail.hf.ah.cn);;玉米对生突变体的遗传与分子标记研究[A];第八届全国激光生物学学术会议暨《激光生物学》创刊十周年庆祝会会议指南及论文摘要[C];2002年

7 许晓明;张荣铣;;水稻叶绿素缺乏突变体的吸收光能分配特性[A];中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编[C];2003年

8 林植芳;彭长连;徐信兰;林桂珠;张景六;;两个新的水稻缺叶绿素b突变体光合作用的热稳定性[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年

9 魏玉波;梁乃亭;布哈丽且木;;水稻永绿突变体及应用价值[A];中国科协2005年学术年会论文集——核科技、核应用、核经济论坛[C];2005年

10 夏宗芗;邬键;甘建华;黄仲贤;;细胞色素b_5的一系列突变体的晶体结构及其与性质、功能的关系[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 记者 张克;我科学家发现水稻衰老调控分子机制[N];科技日报;2014年

2 钱海丰 编译;植物耐盐基因的研究[N];中国高新技术产业导报;2002年

3 记者 冯卫东;美发现能控制小鼠胖瘦的基因[N];科技日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李成;诱导超氧化物歧化酶错误折叠的因素及其分子机制[D];武汉大学;2012年

2 张子栋;透明颤菌血红蛋白及其突变体蛋白对芳香族污染物清除作用的实验研究[D];东北林业大学;2015年

3 Syed Noor Muhammad Shah;黄瓜品系9930诱导突变体的研究[D];西北农林科技大学;2015年

4 康乐群;家蚕新突变体4龄幼虫致死基因的定位克隆及功能研究[D];江苏科技大学;2015年

5 史贵霞;大豆子叶折叠突变体cco的转录组分析及相关基因的功能研究[D];南京农业大学;2014年

6 胡运高;直立重穗突变体的遗传分析、候选基因克隆与育种利用[D];四川农业大学;2015年

7 胡方;人肿瘤坏死因子α30和42位氨基酸突变体结构与生物活性分析[D];中国协和医科大学;2000年

8 郭笑;谷胱甘肽过氧化物酶突变体及其模拟物的表达与表征[D];吉林大学;2015年

9 张所兵;两个水稻株高突变体变异机制的研究[D];南京农业大学;2009年

10 邵继荣;水稻温敏失绿突变体冷激应答的细胞与分子机理研究[D];四川农业大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 林婷婷;水稻窄叶白化突变体nul1(t)的鉴定与基因定位[D];西南大学;2015年

2 赵艳娜;拟南芥生长素合成YUCCA基因参与调控雄配子发育的机理研究[D];上海师范大学;2015年

3 朱环环;两个水稻苗期致死突变体abl25和ygll遗传分析与基因定位[D];上海师范大学;2015年

4 李红;采用分子动力学模拟探究VWF-A1突变体G561S的亲和力变化机制[D];华南理工大学;2015年

5 谷慧英;芥菜开花整合子SOC1与开花抑制因子SVP、FLC蛋白相互作用[D];西南大学;2015年

6 蒋发明;斑马鱼消化器官突变体的遗传筛选和Ubel蛋白的原核表达纯化及抗体生产[D];西南大学;2015年

7 王蓓华;支架蛋白RACK1及其突变体与氯离子通道蛋白1(CLIC1)相互作用的研究[D];安徽医科大学;2015年

8 张玲;水稻矮化并花发育异常突变体dwarf and deformed flower 2 (ddf2)的基因定位与候选基因分析[D];西南大学;2015年

9 徐金刚;水稻光氧化突变体812HS叶片光合和抗氧化特性的研究[D];南京师范大学;2015年

10 毕炀辉;ZNF750基因S70X突变体在食管鳞癌发生、发展中的功能研究[D];山西医科大学;2015年

  本文关键词：一份辐射诱变玉米雄性不育突变体的遗传鉴定，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：363469