陸地棉光敏雄性不育系中9106不育基因ys-1的遺傳分析與定位.pdf

1、棉花作為世界上重要的經(jīng)濟(jì)作物，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)。棉花雜種優(yōu)勢(shì)的利用仍然以人工去雄為主，需要消耗大量的勞動(dòng)力，制種成本高。雄性不育系的出現(xiàn)為雜種優(yōu)勢(shì)利用指明了新的方向，而光敏雄性不育系被認(rèn)為是理想的雄性不育系，它在可育的光照條件下可以自交繁種；而在不育的光照條件下可作為不育系與其他可育品種配置雜交種。該不育系的研究和利用，在棉花雜種優(yōu)勢(shì)利用方面具有重要的意義。
　　中9106是本課題通過(guò)航天誘變育種培育而來(lái)的光敏雄性不育系，它在長(zhǎng)

2、日照條件下表現(xiàn)為雄性不育，在短日照條件下育性可以得到一定程度的恢復(fù)。中9106光敏雄性不育基因的定位不僅為揭示其敗育機(jī)理提供了前提，而且為其雜種優(yōu)勢(shì)利用奠定了基礎(chǔ)。本研究對(duì)中9106不育性狀進(jìn)行了形態(tài)學(xué)特征觀察和遺傳學(xué)分析，同時(shí)對(duì)不育基因進(jìn)行了定位與候選基因預(yù)測(cè)，結(jié)果如下：
　　1.對(duì)比了野生型中040029與中9106在安陽(yáng)和三亞兩地的植株整體的形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)中9106相對(duì)中040029植株稍小、長(zhǎng)勢(shì)稍弱?；ㄆ鞴偈侵?106與中

3、040029差異最大的部位，中9106的花表現(xiàn)稍小，雄蕊長(zhǎng)度短于野生型，花藥干癟、不開(kāi)裂，花粉無(wú)活性。然而，中9106種植于三亞后花器官有所變化，主要表現(xiàn)為雄蕊長(zhǎng)度的增長(zhǎng)、花藥有明顯開(kāi)裂和花粉活力恢復(fù)等。
　　2.構(gòu)建了中9106與樂(lè)土603的F1和F2群體，田間調(diào)查各單株的育性。結(jié)果顯示F1代各單株均表現(xiàn)為正?？捎?；而F2各株系群體中育性出現(xiàn)分離，經(jīng)卡方檢驗(yàn)，可育株與不育株的比例符合3:1的分離比，可知不育性狀受一對(duì)隱性核基因控

4、制。
　　3.通過(guò)構(gòu)建可育混池和不育混池，利用BSA方法進(jìn)行了目的基因連鎖性標(biāo)記的篩選。以包含186個(gè)單株的中9106×樂(lè)土603的F2群體對(duì)不育基因進(jìn)行初步定位。構(gòu)建了一張全長(zhǎng)為6.8cM的遺傳連鎖圖，包含18個(gè)與目的基因連鎖的標(biāo)記。將不育基因定位到了標(biāo)記 NAU3442與CGR6339之間，遺傳距離均為0.2cM，并命名為ys-1。
　　4.構(gòu)建包含2972個(gè)不育單株的中9106×樂(lè)土603的F2群體，利用連鎖圖上的18

5、對(duì)標(biāo)記對(duì)各不育單株進(jìn)行基因型分析，尋找重組交換單株，將ys-1定位在了陸地棉 D12染色體上，位于標(biāo)記DPL0183與CGR6339之間。為縮小候選區(qū)域范圍，在DPL0183與CGR6339之間進(jìn)行了SSR和 SNP標(biāo)記的開(kāi)發(fā)，對(duì)不育單株進(jìn)行重組交換單株篩選后，將ys-1定位到了標(biāo)記 QZD223與QZD038之間，物理距離2934kb。
　　5.結(jié)合多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的注釋結(jié)果對(duì)候選區(qū)域內(nèi)的基因進(jìn)行注釋和分析。得到了25個(gè)功能已知的基因