Pol TCMS小孢子培養(yǎng)體系的建立與溫敏基因的QTL定位.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、利用雜種優(yōu)勢可以大幅度提高作物產(chǎn)量、增強作物的抗逆性、改善作物品質(zhì)等,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的突出成就之一(潘家駒,1995)。油菜雜種優(yōu)勢的利用途徑很多,如細胞質(zhì)雄性不育、細胞核雄性不育、細胞質(zhì)+細胞核雄性不育、生態(tài)雄性不育、化學殺雄、自交不親和等。在我國,應(yīng)用最廣的雜交系統(tǒng)是波里馬細胞質(zhì)雄性不育系統(tǒng),但波里馬細胞質(zhì)雄性不育穩(wěn)定的保持系較少,這限制了波里馬細胞質(zhì)雄性不育在強優(yōu)勢雜交組合中的進一步利用。 楊光圣等(1995,1998

2、)在兩個甘藍型品種雜交后代中發(fā)現(xiàn)了溫敏型波里馬細胞質(zhì)不育(Temperature-sensitive Polima cytoplasmic male sterilitv,簡稱Pol TCMS)兩用系。該系在武漢秋播表現(xiàn)部分可育,在昆明或西寧夏播表現(xiàn)為徹底的雄性不育,因此,可以利用在春油菜產(chǎn)區(qū)夏播生產(chǎn)雜交種,在冬油菜產(chǎn)區(qū)秋播繁殖親本不育系?,F(xiàn)有的育種實踐證明,該不育兩用系不僅選育程序簡單、育種周期短、更易配置雜交組合,而且由其選配的雜交種

3、增產(chǎn)優(yōu)勢明顯。目前利用該不育體系配置的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交品種“華油雜10號”、“華油雜11號”、“華油雜12號”、“華油雜13號”、“華油雜14號”等已通過國家審定,表明該不育體系有極大的應(yīng)用前景。 楊光圣等(1997)進一步研究表明該不育兩用系的溫敏感特性是受核內(nèi)多個數(shù)量基因控制,并且還可能受核背景的影響。為了進一步探索其不育機理,使溫敏型波里馬細胞質(zhì)不育兩用系得到更加廣泛的應(yīng)用,有必要對其溫敏基因的遺傳特點進行深入地研究。

4、 本研究以甘藍型油菜的兩個半冬性品系(1815和輪31)、四個溫敏型波里馬細胞質(zhì)不育兩用系(8061A,109A,195A和206A)和109A×571B的F<,1>為材料,研究利用小孢子培養(yǎng)技術(shù)選育純化甘藍型油菜溫敏型波里馬細胞質(zhì)不育兩用系的可行性。同時以109A的一個DH系與波里馬保持系571B(不含溫度敏感基因)雜交構(gòu)建永久F<,2>群體,通過兩年的育性調(diào)查并結(jié)合分子標記分析,對溫敏基因進行QTL定位,主要結(jié)果如下: 1

5、.以大田種植的2個半冬性甘藍型油菜品種815和輪31為供體材料,對游離小孢子培養(yǎng)的合適時期、加倍方法、再生苗的繼代進行了研究。結(jié)果表明:小孢子培養(yǎng)的最佳時期為初花期前后2周左右,有效時期為25~35d,游離小孢子經(jīng)過含有50mg/L或75mg/L秋水仙堿的NLN-16培養(yǎng)基直接處理48h效果最好,其出胚頻率和加倍效率均顯著高于未加秋水仙堿的對照。在固體B5培養(yǎng)基中加入4.5mg/L多效唑并補充液體B5-3培養(yǎng)基,再生苗可原位保存,不需繼

6、代。試管苗最后一次繼代時,在固體B5培養(yǎng)基或者補充養(yǎng)分的液體B5-3培養(yǎng)基中加入低濃度的0.5mg/L NAA+0.1mg/L6-BA,直接移栽到大田的再生苗成活率可以達到90%以上。 2.利用甘藍型油菜游離小孢子培養(yǎng)技術(shù),在三個甘藍型Pol TCMS不育兩用系8061A、109A、195A和109A×571B的F<,l>代中成功地獲得了DH系,說明通過小孢子培養(yǎng)技術(shù)純化選育Pol TCMS不育兩用系是可行的。研究結(jié)果表明:Po

7、l TCMS不育兩用系的最佳取樣時期為第一朵花開前4~7d;在NLN培養(yǎng)基中補充0.05mg/L的細胞分裂素6-BA可以顯著提高出胚頻率:游離小孢子首先在35℃高溫條件下熱激48h,然后轉(zhuǎn)入到22℃恒溫箱中連續(xù)暗培養(yǎng)效果最佳;胚狀體在8~10℃條件下低溫誘導兩星期,能夠顯著提高其再生頻率。 3.以Pol TCMS不育兩用系“195A”為材料,比較了兩種培養(yǎng)方法對Pol TCMS的胚狀體形成與出胚頻率的影響。結(jié)果表明按照下述方法培

8、養(yǎng),更能有效提高溫敏型波里馬細胞質(zhì)雄性不育兩用系的出胚頻率:離體小孢子用NLN-16(含秋水仙堿15mg/L)液體培養(yǎng)基,調(diào)整到5個蕾/ml,分裝到直徑為7.5cm的培養(yǎng)皿中,每皿含5ml的懸浮液,然后放置于35℃的恒溫箱中暗培養(yǎng)48小時,再向每培養(yǎng)皿中加入5ml NLN-13培養(yǎng)液,轉(zhuǎn)到22℃的恒溫箱繼續(xù)暗培養(yǎng)。 4.以242個SSR、AFLP和1個形態(tài)標記對永久F<,2>群體進行作圖,構(gòu)建了甘藍型油菜分子標記連鎖圖。該圖含有

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