甘藍型油菜隱性上位核不育系統(tǒng)育性基因的定位.pdf

1、陳鳳祥等(1993，1998)報道了甘藍型油菜隱性上位互作核不育系統(tǒng)并提出了該不育系統(tǒng)的遺傳模式，提出不育性狀由二對隱性不育重疊基因和一對隱性上位抑制基因互作控制。該不育系統(tǒng)具有不育性徹底、穩(wěn)定且恢復(fù)源廣等優(yōu)點。然而由于該不育系的育性受多對基因互作控制，分離后代基因型復(fù)雜，給選育帶來很大困難，限制了該不育系統(tǒng)在雜交育種中的大規(guī)模應(yīng)用。為了進一步解決隱性上位互作核不育統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用中的難題，我們認(rèn)為有必要尋找與育性相關(guān)基因緊密連鎖的共顯性標(biāo)

2、記，通過標(biāo)記輔助篩選達到快速高效改良和選育兩型系和臨保系的目的，從而生產(chǎn)出農(nóng)藝性狀和品質(zhì)特點符合大面積制種需要的遺傳穩(wěn)定的全不育系。為此我們以陜西省農(nóng)墾科教中心提供的純合兩型系和臨保系及全不育系構(gòu)建基因池，用于目標(biāo)基因連鎖標(biāo)記的篩選：利用三基因互作核不育雜種滬油雜1號通過多代兄妹交保存的兩型系和可育株自交后代分離群體為材料定位Bnms3基因；同時將全不育系與臨保系回交獲得BCl群體定位Bnrf基因。從本課題組SG圖譜以及擬南芥基因組共線

3、性區(qū)域和油菜BAC文庫等公共資源獲得相關(guān)序列信息并開發(fā)標(biāo)記，利用BSA(集群分離法)法尋找與育性基因Bnms3位點和上位抑制基因Bnrf緊密連鎖的分子標(biāo)記，構(gòu)建目標(biāo)基因區(qū)域的連鎖圖譜。
　　 取得的實驗結(jié)果和主要結(jié)論如下：
　　 一隱性不育基因Bnms3位點的定位研究及共顯性標(biāo)記的開發(fā)
　　 1).Bnms3基因初定位及目標(biāo)連鎖群的獲得：從前人的研究結(jié)果中篩選到與育性表型共分離的標(biāo)記共5個(SC1、SC5、SEP

4、4B、SEP7和SEP8)，均為顯性標(biāo)記。根據(jù)5個標(biāo)記在DH(Sollux×Gaoyou)群體中的分析結(jié)果，SEP7被定位于本課題組構(gòu)建SG圖譜A10連鎖群，進一步從該連鎖群上獲得連鎖標(biāo)記PBI和ZAAS133，其中PBI為共顯性標(biāo)記。最終依據(jù)連鎖標(biāo)記在500單株的小群體中的連鎖分析結(jié)果，將Bnms3基因定位于SG-A10連鎖群，并初步獲得與目標(biāo)基因連鎖的標(biāo)記共7個，除PBI為共顯性標(biāo)記外，其余均為顯性標(biāo)記。因此我們僅選擇PBI和SEP

5、7(定位于SG-A10)以及He等(2008)剛發(fā)表的AR23和AR48(顯性標(biāo)記)共4個標(biāo)記對Bnms3基因進行初步定位，將目標(biāo)基因定位于AR23和AR48之間，遺傳距離分別為0.4cM和1.0cM，共顯性標(biāo)記PBI的遺傳圖距為2.1 cM。
　　 2)Bnms3基因的精細(xì)定位：依據(jù)初定位結(jié)果，從模式作物擬南芥基因組獲得共線性區(qū)域，進一步從蕓薹屬BAC庫獲得7個位于目標(biāo)區(qū)段的BAC片段并設(shè)計了45對引物，BSA分析表明有15對

6、引物顯示多態(tài)性，最終6個(Ms3-6、Ms3-9、Ms3-10、Ms3-20、Ms3-32和Ms3-44)被證明與目標(biāo)基因緊密連鎖，涉及3個BAC。Bnms3基因被定位于連鎖標(biāo)記Ms3-32和Ms3-6之間，定位區(qū)域由1.4cM縮小為0.5cM，對應(yīng)同源擬南芥基因組物理距離為280Kb，比發(fā)表的Bnms3二側(cè)最近標(biāo)記(AR23和AR48)470Kb縮小了190 Kb。
　　 3)共顯性標(biāo)記的獲得：至此，所有已公開發(fā)表的Bnms3

7、連鎖標(biāo)記均為顯性標(biāo)記，而本研究針對Bnms3區(qū)域BAC序列開發(fā)標(biāo)記，獲得3個分別位于目標(biāo)基因兩側(cè)的共顯性標(biāo)記：PBI、MS3-9和MS3-32，距離Bnms3基因分別為2.1 cM、0.4 cM和0.1 cM。共顯性標(biāo)記的獲得將對分子標(biāo)記輔助選育起到至關(guān)重要的作用。
　　 4)常規(guī)品種Bnms3位點基因型的檢測：利用共顯性標(biāo)記(PBI和Ms3-32)對72個代表性品種的Bnms3位點基因型進行檢驗，結(jié)果表明普通品種中Bnms3位

8、點均為顯性純合(BnMS3MS3)，這解釋了為什么所有普通油菜品種均為其恢復(fù)系的因為。
　　 二、隱性上位基因Bnrf橢初定位及共顯性連鎖標(biāo)記的開發(fā)
　　 從本課題組SG圖譜上篩選到3個(MR166、SR0282和R118)與Bnrf償因連鎖的分子標(biāo)記并初步構(gòu)建了目標(biāo)基因的連鎖圖譜，同時將他人研究獲得的標(biāo)記(ESPSC1、ESPSC2和XSC5)整合到了連鎖圖譜中，最終將目標(biāo)基因定位于SG-A7連鎖群9.2cM的區(qū)間內(nèi)，