油菜温敏核不育Huiyou50S的温敏特征及育性基因分子标记筛选
利用雄性不育杂交制种是油菜杂种优势利用的主要途径，光温敏雄性不育作为细胞质雄性不育和细胞核雄性不育之后又一个重要的杂种优势利用途径，不仅可以通过广泛的恢复系来筛选强优势组合，而且可以通过异地穿梭育种实现“一系两用”，简化育种程序、降低生产成本。目前油菜光温敏雄性不育已经在实践上取得初步成功，湘杂油5号、赣两优2号等两系杂交油菜的推广应用，说明其具有良好的发展潜力。但是有关光温敏雄性不育机理的基础研究还相对滞后，尤其是对光温敏不育基因的定位和育性调控机理尚属空白，不仅制约了不育系的利用价值，也限制了两系杂交油菜的发展。油菜温敏核不育系Huiyou50S是项目组从甘蓝型半冬性油菜品种汇油50中发现的天然雄性半不育株经多年的系统选择选育而成的。本研究通过人工气候箱试验和SSR分子标记技术对其育性转换机制和遗传机理作进一步的分析，试图通过对Huiyou50S的临界温度调查来确定该不育系的利用价值，同时，通过分子标记的筛选来确定不育基因的&
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光温敏雄性不育材料的发现和选育是实现油菜两系法制种的重要基础工作，对油菜制种具有重要意义。Huiyou50S是从甘蓝型油菜品种汇油50中发现的半不育株选育而成的光、温敏雄性不育系，育性受隐性核基因控制。本研究以Huiyou50S为研究对象，对Huiyou50S、F_1和F2、BC1分离群体进行田间育性调查，对其遗传机理进行分析；利用人工气候箱温室处理，研究Huiyou50S育性转换的临界光周期和温度阈值；通过半薄树脂切片、扫描电镜、花粉压片染色对Huiyou50S及其原始材料分离的同源可育株的花药发育过程及花粉形态观察比较；并利用分组分析法（BSA）筛选与光温敏核雄性不育基因紧密连锁的分子标记。本研究的主要结论如下：1、不育系Huiyou50S是光温敏核不育系，育性受温度和光周期共同控制，短光高温条件下表现可育。在低温（昼14℃/夜12℃）条件下，无论光照长短，都保持稳定的不育；随温度升高，育性指数增加，但同时受光照影响，光长增...&
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甘蓝型油菜是一种常异交作物,具有显著杂种优势,优良的杂交组合,可以比亲本增产20%~30%[1]。其杂种优势利用主要通过细胞质雄性不育三系法、细胞核雄性不育两系法和光、温敏核不育148华北农学报29卷两系法制种。三系法起步较早,已经在生产实践中取得了较大的成功。光、温敏不育两系法起步较晚,始于20世纪80年代,但发展也相当迅速[2]。油菜光、温敏雄性不育的研究主要集中在中国,而国外未见报道。在油菜中发现的光、温敏雄性不育有:甘蓝型油菜温敏核不育系湘油91S[3]、373S[4]和SP2S[5],光温敏核不育系H90S[6]和N196S[7],芥菜型油菜温敏核不育系K121S[8]。一般的光温敏不育表现为高温长光周期不育,但也有少数雄性不育表现为短光低温不育,较高温和高温下表现可育,称为反温敏型或反型温敏核不育,例如水稻中的萍乡显性核不育[9]、go543s[10]、滇农S-2[11]等。还有学者将细胞质雄性不育中的温敏系AB1[...&
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1油菜分子标记分子标记是指可以在D N A水平上明确反映遗传多态性的生物特征[1]。依据对D N A多态性的检测手段,D N A标记可分为四类[1]。(1)基于D N A-D N A杂交的D N A标记,如RFLP标记;(2)基于PCR的D N A标记,其中又可分为随机引物PCR,如RA PD、ISSR,特异引物PCR,如SSR、STS;(3)基于PCR与限制性酶切技术结合的D N A标记,如A FLP、CA PS;(4)基于单核苷酸多态性的D N A标记,如SN P。目前,油菜研究中应用较多的主要为RFLP、RA PD、A FLP和SSR,主要应用于如下几个方面。1.1构建遗传图谱M cG rath和Q uiros[2]1990年用F2群体的61个个体,构建了北方小油菜(B.Cam pestris)的RFLP图谱。该图谱包括10个连锁群和84个位点,覆盖长度为912cM。1995年Song等[3]使用基因组D N A探针作出了...&
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油菜温敏核不育SP2S的细胞学及育性相关基因的研究
【摘要】：油菜光、温敏细胞核雄性不育是选育两系杂交油菜的一种重要途径，选育出临界温度较高的不育系，对一系两用的应用具有重要意义。而光温敏雄性不育受基因和光温因子共同作用，其育性特征与遗传机制相对单一基因控制的雄性不育更为复杂。本文以甘蓝型油菜新型细胞核雄性不育系SP2S为研究对象，正常可育近等基因系SP2F为对照，对SP2S的育性转换规律、不育基因连锁标记筛选、细胞学观察等进行了研究，主要结果如下：
1、人工气候箱试验研究，长日照14/10h(昼/夜)处理下，长日照与前人处理的短日照对不育系SP2S影响基本一致，光长对育性作用不大，温度对育性具有显著性影响，临界温度为11.8-14.8℃，温度敏感期为开花前13-14天。
2、醋酸洋红染色鉴定生活力：SP2S花育性等级最高的6级育性生活力达到91.98%，到达高度可育状态，随着育性等级降低活力降低，到3级至1级时，生活力趋于稳定，保持在55%左右，表现为半不育，且长雄蕊与短雄蕊生活力无显著性差异。
3、组织化学染色观察：花粉粒经醋酸洋红染色，显微镜下观察到SP2S花粉粒形状畸形，内陷变形，相互粘连，染色浅或不着色，呈现高度不育状态；SP2F花粉粒饱满呈圆形，染色后为暗红色，表明其内含物充实，SP2F花粉粒半径明显大于SP2S。半薄切片苯胺蓝染色观察花药内室绒毡层、小孢子发育及胼胝质降解过程，发现甘蓝型油菜雄性不育系SP2S四分体及小孢子被大量胼胝质包裹，而且降解困难，壁物质降解延迟使得小孢子粘连在一起。
4、温敏不育基因的分子标记筛选及BnMSR66基因的分离：对351对SSR标记进行筛选,出现了6对有差异的引物，在进性单株验证，差异性条带在单株验证时没用重复出现，多态性消失。对胼胝质酶基因BnMSR66进行扩增及测序，所得片段长度为445bp，SP2F和SP2S材料的cDNA和DNA序列完全相同。包含一个全长为390bp的开放阅读框，编码130个氨基酸。序列同源性比对，与在花药中表达且与胼胝质分解有关的功能基因拟南芥AtA6基因和甘蓝型油菜BnA6基因具有很高的同源性。
5、小孢子释放过程相关基因的表达分析：提取可育和不育材料不同发育阶段花蕾的RNA，反转录cDNA，对花蕾不同发育时期参与四分体外周壁上纤维素降解的基因BnQRT1，BnQRT2，BnQRT3及胼胝质降解相关基因BnA6和BnMSR66进行实时荧光PCR定量分析，这些基因在不育株中表达量比可育株中大幅度提高，胼胝质过多而且延迟降解趋势与荧光染色观察结果一致。表明绒毡层变形及功能异常导致小孢子释放有关酶基因表达异常与小孢子败育有关。
【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】：2014【分类号】：S565.4
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K型温敏雄性不育系KTP116A育性转换规律的研究
优质期刊推荐紫叶标记籼型光-温敏核不育系中紫S的选育及其配组的杂种优势--《作物学报》1999年01期
紫叶标记籼型光-温敏核不育系中紫S的选育及其配组的杂种优势
【摘要】：带标记的光-温敏核不育系在制种后对其F_1能籍标记性状在苗期检出假杂种,减少在生产应用中的风险。本研究采用中国水稻研究所保存的一份带紫叶标记的籼型紫叶稻(CN-pl)和湖北省农科院粮作所育成的温敏核不育系W6154S杂交,在F_2代选择紫叶稻回交一次后,以系谱法逐代选择而育成了带紫叶标记的光-温敏核不育系-中紫S_0在杭州(30.050N)的自然条件下中紫S具有延续25天的不育期,在人工气候箱控制条件下,中紫S在30.1℃的高温下,不同的光照长度处理基本上表现完全不育,自交结实率的方差分析结果表明,中紫S的光长效应不显著,温度效应和光温互作效应分别达到显著和极显著水准,属光温互作型雄性核不育系,经用籼型、粳型及籼粳中间型三类合计15个品种(系)作父本与中紫S杂交,对杂种一代的杂种优势结果分析表明,中紫S具有较强的配合力。
【作者单位】：
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【分类号】：S511.21
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