甜椒CMS育性相關(guān)基因的分子標記篩選與應(yīng)用.pdf

1、辣椒(Capsicum annuum L.)是中國第二大蔬菜作物，栽培面積僅次于大白菜。辣椒作為常異花授粉作物，具有很強的雜種優(yōu)勢，優(yōu)良一代雜種比常規(guī)種一般能夠增產(chǎn)30％-50％。利用辣椒細胞質(zhì)雄性不育系生產(chǎn)一代雜交種，可以省去人工去雄手續(xù)，簡化制種程序，提高種子純度等。辣椒細胞質(zhì)雄性不育的研究一直受國內(nèi)外廣泛重視，利用細胞質(zhì)雄性不育配制雜交種也成為了當今世界甜辣椒育種的熱點。本研究以甜椒胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)系5-2R1和相應(yīng)的保持系5-2

2、為試材，利用SRAP、SCAR標記技術(shù)，以期篩選與甜椒CMS恢復(fù)基因相關(guān)的SRAP標記以及SCAR標記，利用SCAR特異引物對多份甜辣椒材料進行恢復(fù)基因驗證，并對含有恢復(fù)基因的材料進行田間育性恢復(fù)調(diào)查;結(jié)合SRAP分子標記技術(shù)，比較分析甜椒細胞質(zhì)雄性不育系CMST6A及其相應(yīng)的保持系T6B的基因組差異，篩選與甜椒不育基因相關(guān)的特異片段。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.甜椒胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因的SRAP及SCAR標記分析
　　

3、 以甜椒胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)系5-2R1和相應(yīng)的保持系5-2為試材，利用SRAP分子標記技術(shù)篩選與甜椒恢復(fù)基因相關(guān)的分子標記。128對SRAP引物組合共擴增獲得了3796條從100bp至800bp大小不同的條帶，平均每對引物組合可擴增出30條清晰的條帶，共檢測到4個多態(tài)性位點，其中恢復(fù)系材料僅有1個。對該特異片段進行回收、克隆和測序，結(jié)果表明該片段全長為259bp。經(jīng)BLAST比對分析表明，該片段與煙草線粒體中的NADH脫氫酶第5亞基（G

4、enBank: EF151914.1）具有81％的同源性;同時，該片段與辣椒BAC克隆PEPBAC158K24(GenBank: FJ597540.1)的部分序列高度同源。根據(jù)序列特點設(shè)計特異SCAR220引物，對恢復(fù)系和保持系進行擴增驗證，僅在恢復(fù)系中擴增出目的條帶，表明已成功地將此SRAP標記轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的SCAR標記。推測本研究獲得的SCAR220標記可能與胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因相關(guān)。
　　 2.甜椒恢復(fù)基因SCAR22

5、0標記的應(yīng)用
　　 本文采用SCAR220標記對國內(nèi)外引進的96份辣椒材料和34份甜椒材料進行分析，其中在32份甜（辣）椒材料中擴增出了220bp大小的特異條帶。以上述130份甜（辣）椒材料和辣椒細胞質(zhì)雄性不育系21A以及遼A為試材進行雜交，并對其雜交后代的育性進行田間鑒定。結(jié)果表明，96份辣椒材料中，有21份檢測到了特異條帶，但是僅有6份具有育性恢復(fù)能力，其中4份材料得到了SCAR220標記驗證;14份轉(zhuǎn)育的甜椒恢復(fù)系材料中，

6、有8份檢測到了特異條帶;另外20份甜椒材料中，有3份材料擴增出了特異條帶，但是僅有1份具有育性恢復(fù)能力，并且得到了SCAR220標記驗證。說明恢復(fù)基因SCAR220標記具有一定的穩(wěn)定性，可用作甜椒恢復(fù)系早期篩選手段之一。
　　 3.甜椒細胞質(zhì)雄性不育基因的SRAP標記
　　 旨在篩選出甜椒細胞質(zhì)雄性不育基因連鎖的SRAP標記，為進一步深入研究甜椒細胞質(zhì)雄性不育的分子機制奠定基礎(chǔ)。本研究以甜椒細胞質(zhì)雄性不育系CMST6A和

7、相應(yīng)的保持系T6B為試材，利用SRAP分子標記技術(shù)，篩選與甜椒雄性不育基因相關(guān)的特異片段。對特異片段進行回收、克隆和測序，并用blastn和blastx程序在NCBI數(shù)據(jù)庫中進行同源性檢索和相似性比對。128對SRAP引物組合共擴增獲得了3844條100～1000bp的條帶，平均每對引物組合可擴增出31條清晰的條帶，共檢測到3個多態(tài)性位點，其中不育系中僅有一個多態(tài)性條帶，命名為CMS T6A201。用blastn程序進行核苷酸同源序列比