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甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因和抑制基因的分子标记及其应用

油菜是我国主要的油料作物,大约有50%的食用植物油来源于油菜。长期以来,选育高产优质油菜一直是育种家所面临的主要任务。实践证明,杂种优势利用是提高油菜产量的主要途径。目前,细胞核雄性不育是甘蓝型油菜杂种优势利用的一条有效途径。1985年,李树林等报道了一批新型的细胞核雄性不育材料,他们同时提出这些材料的育性是受由两对显性基因互作控制的,即双基因互作控制模式。这一遗传模式的提出,为显性细胞核雄性不育应用于杂交种生产提供了理论依据。由于显性细胞核雄性不育具有败育彻底、不育性稳定、无不良胞质效应、可以实现“三系”配套等优点,因而在杂交油菜育种中具有重要的应用价值。为了使显性细胞核雄性不育得到更加广泛的应用,很有必要对其进行深入的研究。本研究以甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育纯合两型系Rs1046AB为亲本,与不同来源的甘蓝型油菜品种(品系)进行杂交或回交,开展的研究内容包括:显性细胞核雄性不育的遗传分析;显性细胞核雄性不育在不同细胞质、细  (本文共105页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中农业大学
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甘蓝型油菜隐性细胞核不育恢复基因BnMs4的精细定位及候选区段确定

自陈凤祥报道隐性细胞核雄性不育材料9012A以来,大家一直认为其育性是由两对隐性重叠基因(Bnms3ms3、Bnms4ms4)和一对上位抑制基因(Bnrfrf)共同作用的遗传模式,上位基因纯合隐性时(Bnrfrf)可以抑制Bnms3ms3ms4ms4所控制的不育,使植株表现为雄性可育。但是俎峰等利用分子标记共用和回交自交实验,以及连锁不平衡分析,认为控制736512AB材料(与9012A遗传模式相同)育性的BnMs4和BnRf很可能是复等位基因。董发明等也通过9012AB及其临保系T45,与来源不同的自交系和常规品种进行杂交、测交实验,并对其后代进行遗传分析,在此基础上提出了9012AB的遗传新模式。二者得出一个共同的结论,认为9012AB的育性只受2对核基因(BnMs3和Bnrf)控制,其中BnMs3位点存在2个等位基因,可育基因BnMs3和隐性不育基因Bnms3,而Bnrf位点存在3个复等位基因,可育基因BnMs,不育基因B...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
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甘蓝型油菜显性核不育基因的AFLP标记及品种(系)的SSR指纹图谱研究

油菜是我国主要的油料作物,选育高产优质油菜是育种的主要目标,而杂种优势利用是提高油菜产量的主要途径。1985年李树林等在甘蓝型油菜显性雄性核不育利用研究中,首次报道了其不育性是受二对显性基因控制,其中一对基因对另一对基因具有显性上位作用,并在此基础上提出了显性核不育两系制种模式和三系制种模式,从而使显性核不育的杂种优势利用成为可能。显性细胞核雄性不育具有败育彻底,不受环境影响,育性容易转育,生长发育正常等特点,在油菜杂种优势利用和群体轮回改良方面具有重要的意义。实现显性核不育三系法制种,纯合两型系的选育是基础,通过杂合两型系中的不育株与恢复系杂交,鉴定后代的育性分离情况,可以选育出纯合两型系。为了更好地利用显性核不育杂种优势,提高育种效率,有必要结合分子标记技术,开展分子标记辅助选择育种研究,同时结合亲本材料遗传距离分析,了解亲本材料间的亲缘关系,为亲本材料在杂种优势中的利用提供分子水平的依据。本研究利用甘蓝型油菜显性细胞核雄性...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中农业大学
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分子标记辅助选育甘蓝型油菜显性细胞雄性不育系

油菜是食用植物油的重要来源,也是潜在仅次于豆粕的饲用蛋白来源,并且在现代工业上的用途日益广泛。随着人们生活水平的不断提高,对油菜产量和品质的要求也相应提高。在油菜杂种优势的研究和利用方面我国取得了多项世界公认的成果,为杂交油菜的研究和利用作出了重要贡献。此外,分子标记辅助选择育种(MAS)已经成功的运用于杂交油菜的育种,前景选择加快了对目标基因的选择速度,并减少了连锁累赘,背景选择提高了后代背景恢复的效率。本研究以RS1046AB为不育基因的供体亲本,以育102为轮回亲本,通过分子标记的方法选育显性核不育系,大大缩短了育种年限,降低了育种工作强度,提高了育种效率。在实验中,我们分别对BC1代和兄妹交后代(BC2代后进行兄妹交)进行前景选择和背景选择。前景选择过程中我们使用了已经开发的SCAR分子标记SCE_3(检测不育基因),SCB_(25),SCCR_(12)-walk,SCTAA_2(检测恢复基因)来对群体进行筛选,在BC1...  (本文共46页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中农业大学
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甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育相关基因2-I05功能研究

本研究在获得了甘蓝型油菜细胞核雄性不育相关基因2-I05 cDNA(GenBank登录号EU306599)的基础上,利用生物信息学方法对其进行分析,然后构建反义抑制载体并转化拟南芥和甘蓝型油菜以明确该基因的功能和对拟南芥和甘蓝型油菜植株生长和育性的影响。所做工作及主要结论如下:1.对雄性不育相关基因2-I05基因(GenBank登录号EU306599)进行了生物信息学分析。2-I05的cDNA编码357个氨基酸。其编码蛋白质主要位于细胞核内,在拟南芥中检索到与之同源的RAD23-like蛋白,该蛋白是一种参与DNA核苷酸切除修复的蛋白质。对来自不同植物的9个RAD23-like蛋白质氨基酸序列的系统进化分析结果表明:RAD23-like在氨基酸序列上的进化与植物的进化基本保持一致,同科植物来源的RAD23-like蛋白质较科间植物来源的遗传变异小。2.构建了基因2-I05反义抑制植物表达载体并对拟南芥进行了遗传转化。成功构建了2...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业科学院
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甘蓝显性细胞核雄性不育的细胞学特征、生化基础及其分子标记的研究

甘蓝(Brassica oleracea var capitata L.)雄性不育在杂种优势利用中具有重要价值。甘蓝显性细胞核雄性不育(DGMS)源79-399-3已在甘蓝类蔬菜的杂种优势中得到利用。但对该不育材料的败育机理以及相关的分子生物学等方面的研究仍较欠缺。本研究以甘蓝DGMS材料为对象,对甘蓝DGMS的花粉形态、花药发育过程中的超微结构变化、花蕾发育过程中的生理生化变化及与该不育基因连锁的分子标记的筛选等方面进行了深入、系统的研究。研究结果如下:首次对甘蓝显性细胞核雄性不育花药发育过程中的超微结构观察表明:甘蓝显性细胞核雄性不育花药败育最早发生在花粉母细胞早期,败育高峰在花粉母细胞减数分裂前期至小孢子单核期。败育的主要特征是:细胞核、线粒体、内质网、质体、液泡等细胞器结构破坏或解体;部分花粉母细胞不能正常进行减数分裂;绒毡层提前解体;花粉母细胞和小孢子外被一层很厚的膜状物包被着而不能正常生长发育;四分小孢子不能分开。光...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中农业大学
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甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育的基因定位

油菜杂种优势利用是提高产量、缓解产量与品质矛盾、增强抗(耐)逆性的有效途径,而高效授粉系统的发掘与利用则是杂交种子生产的关键一环。隐性细胞核雄性不育因其具有不育性彻底且稳定、恢复源广等优点,在国内已经成为杂种优势利用的一个重要途径,但由于得不到100%的不育系,在杂交制种时需人工拔除不育系株行中50%的可育株,限制了其广泛应用。陈凤祥等(1993)提出了隐性核不育的隐性上位互作模式,为隐性核不育的“三系”配套提供了理论依据,为核不育的广泛应用奠定了基础。目前国内生产上应用的隐性核不育有双隐性核不育(S45A和117A等)和隐性上位互作核不育(9012A等)。双隐性核不育的育性受两对重叠隐性基因(ms_1和ms_2)控制,在两对基因均为隐性纯合时表现不育,只要有一个位点具有显性基因时即可恢复育性。隐性上位互作核不育的育性受两对重叠隐性不育基因(ms_3和ms_4)和一对隐性上位抑制基因(rfrf)互作控制,隐性上位基因纯合时对隐性...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>