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棉花核不育系洞a的遗传分析与基因定位【字数:8957】

2024-11-03 13:33编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘 要 1
ABSTRACT 2
引言 3
1 材料与方法 6
1.1 试验材料与试剂 6
1.1.1 植物材料 6
1.1.2 引物材料 6
1.1.3 其他试剂材料 6
1.2 试验方法 6
1.2.1 育性鉴定 6
1.2.2 作图群体的构建 7
1.2.3棉花叶片DNA提取 7
1.2.4 基因池构建 8
1.2.5引物扩增及PAGE银染 8
1.2.6 差异标记筛选 9
1.2.7 小群体定位 10
1.2.8 分析和遗传图谱的构建 10
2 结果与分析 10
2.1 棉花DNA的提取及浓度与质量检测 10
2.2 不育和可育池多态性标记筛选 10
2.3 小群体定位结果 11
2.4 绘制连锁图 12
3 讨论 13
致谢 15
棉花核不育系洞A的遗传分析与基因定位
摘 要
棉花是关系我国国民经济和人民生活的重要战略物资,我国是棉花的生产大国也是棉花的消费大国。棉花是一种杂种优势十分明显的作物,杂种优势广泛应用于制种技术中,是提高棉花产量、品质和抗性的重要途径。棉花中已发现多种核不育基因,陆地棉洞A(ms14)、ms5ms6及其衍生系在我国得到大面积应用。因此,找到与核不育基因紧密连锁的分子标记以定位该基因的位置,将进一步推进棉花雄性不育的研究,以期为棉花杂种优势的利用,提高育种效率提供参考。本研究以洞A核不育系(ms14)为母本,陆地棉遗传标准系TM1为父本,杂交构建438株的F2群体,并对F2个体进行了育性鉴定,分析其遗传模式。从F2中随机各选取10株不育株和可育株,等量混合DNA,构建不育和可育两个DNA池,从第二染色体上挑选44对SSR引物,48对InDel 引物,设计了16对SNP引物,筛选两个DNA池的多态性,共有3对SSR、1对 InDel和1对SNP引物在可育池和不育池之间能够扩增出多态。再随机抽取72株F2个体组成作图小群体,其中59株可育, *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072
13株不育,进行连锁分析,获得1个SNP标记S16与ms14相距3.19 cM。
引言
棉花生产是我国重要的经济支柱之一,其棉纤维能制成多种棉织物,是关系我国国民经济和人民生活的重要战略物资。
棉花是一种利于利用杂种优势的作物[]。2016年,杂交棉在我国的推广面积约75.2万hm2,占全国种植棉花总面积的20.0%[]。陆地棉具有早熟的优点,将其作为母本与优质海岛棉进行杂交可以集合父母本的优势进从而产生超越亲本的后代[]。前人的研究表明,只要亲本选配组合恰当,就能产生优势相当明显的F1后代。
世界上最早开展棉花杂种优势研究的是美国(1894)[],我国始于20世纪20年代,是第一个利用棉花核不育配置杂交种以及人工制种利用二代优势的产棉大国。在棉花杂种优势研究的一百年来,取得了较为显著的成就,目前我国大田生产推广最大的是中棉所29号,自1996年生产推广至今仍有很大种植范围[][]。生产中利用杂种优势的主要途径是人工去雄杂交制种、利用棉花雄性不育系进行杂交制种、化学杀雄法以及利用指示性状等。我国主要运用三系法、两系法,以及改良的二级法[]。
雄性不育指植株雌性生殖器官正常发育,而雄性器官畸形或退化,无法正常发育形成可育花粉进而丧失功能的现象[],是棉花不育系杂交制种的关键,可节本省工,同时又免去人工去雄不彻底等问题[]。
雄性不育又可分为胞质不育系、核不育系和生态敏感型雄不育系。
胞质不育系(Cytoplasmic male sterilitty,CMS),又称质核互作不育系,但其细胞质中含有产量不利因子,而育性难恢复,同时杂种优势较弱,可利用品种较少[]。国内外选育了多种类型的棉花胞质不育系,已经实现了三系配套[]。如Meyer(1975)育成的哈克尼西棉,已应用于多个国家的杂交生产中。朱春生(2013)利用海陆杂交以及回交转育的方法,选育除了棉花胞质不育系“湘远A”,已实现三系配套,应用于我国生产中。
核不育系(Genic male sterility,GMS),遗传较简单,主要受1对或2对基因控制[]。隐性基因所控制的雄性不育可以被其相应的显性基因恢复育性,且符合后代分离符合孟德尔定律[]。自1960年Justus & Leinweber首次鉴定出一个可遗传的雄性不育系以来,国内外相继鉴定出19个不育相关基因,并根据发现顺序命名为ms1、ms2、ms3、Ms4、ms5、ms6、Ms7、ms8、ms9、Ms10、Ms11、Ms12、ms13、ms14、ms15、ms16、Ms17、ms18、ms19,除Ms11、Ms12、ms13、Ms18、Ms19发现于海岛棉外,其余均发现于陆地棉中。除了ms5ms6、ms8ms9表现为重叠隐性基因遗传,大多数基因表现为单基因遗传[]。
生态敏感型不育(Environment sensitive male sterility,EMS),由于光照、温度等外界环境因子的刺激,导致植物花粉(或花药)不能正常发育的类型。目前在水稻中研究较广泛。在我国棉花育种中已发现几种生态敏感型不育[]。张建丰[]等人培育出光温敏不育系芽黄396A,其种子在温度低于30℃时表现为不育,而在平均日温高于30℃表现为可育。但此类型不育系仍处于研究中,尚未见应用于生产中的报道。
多年的研究表明,利用隐性核不育系生产杂交种具有许多优点:可充分利用新育成的常规品种(陆地棉或海岛棉)作恢复系,配制新的杂交组合,在较短期内将高产、优质、早熟、抗性等性状综合为一体[];核不育系通过杂交,较易转育成各种农艺性状类型的不育系等[]。

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