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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>>

中国农业科学院
中国农业科学院

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
华中农业大学

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>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

油菜单显性细胞核雄性不育分子机理研究

本研究以单显性细胞核雄性不育油菜分离群体为材料,在对单显性核不育(MDGMS)油菜的育性、花器性状进行观察的基础上,对MDGMS及其等位可育系的小孢子发育过程及败育方式和特征进行了比较研究;利用集群分离法(BSA)分子标记策略,找到了与单显性核不育基因连锁的RAPD标记,并将其转化为稳定可靠的SCAR标记。通过比较分析分子标记DNA序列的同源序列,设计引物在MDGMS及其等位可育油菜中克隆到油菜输入蛋白α基因的genomic DNA和cDNA编码区全长序列。根据克隆的油菜输入蛋白α基因cDNA序列,构建RNAi和Antisense RNA载体并转化油菜;通过这种基因敲除的反向遗传学方法研究输入蛋白α基因在油菜生长发育中的功能。主要结果如下:1.MDGMS油菜不育株与可育株相比,雄蕊严重退化,花丝不伸长或略有伸长,花药萎缩呈丝状尖三角,花粉囊中空干瘪,无花粉,自交不能结实。而雌蕊具有正常的形态,少部分的柱头有一定的弯曲。用正常花粉...  (本文共137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差异表达基因及雄配子发育研究

油菜是食用植物油和植物蛋白的最主要来源,也是潜在的仅次于豆粕的大宗饲用蛋白源,而且在现代工业上的用途也日益广泛。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,因此,开展油菜杂种优势利用研究,把品质育种与杂种优势利用结合起来,选育高产优质油菜品种已成为目前油菜育种的主攻方向。显性细胞核雄性不育(dominant genic male sterility)由于败育彻底、不育性稳定、无不良胞质效应等优势而受到重视,而且目前通过利用纯合两型系、临保系(temporary maintainer line)和恢复系,已经可以实现“三系化”繁殖、制种。但是,在实际应用中,选育纯合两型系和恢复系仍然是比较困难的工作,而且到目前为止,对这一材料的育性控制机制仍然了解的很少,因而为了更好的利用显性核不育的材料,很有必要对其进行深入的研究。本研究以甘蓝型油菜显性核不育纯合两型系Rs1046AB为研究对象,运用多种差异表达分析技术(DD...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《陕西农业科学》2010年04期
陕西农业科学

我国甘蓝型油菜细胞核雄性不育利用的途径

细胞核雄性不育(genic male sterility,GMS)是一类核基因控制的雄性不育类型,核不育具有败育彻底,不育性稳定,通常不受环境因素的影响,恢复系分布广泛以及不存在胞质负效应等优点,细胞核雄性不育配制杂交种,已成为我国油菜杂种优势利用的重要途径。核不育的来源有自然突变、理化诱变、远缘杂交和转基因等。自然突变是核不育的主要来源,无论是在品种中还是在杂交后代出现的细胞核雄性不育株,大都源于基因的突变或突变后通过品种间杂交将突变的两个位点组合在一起。细胞核雄性不育根据显隐性关系可分为显性细胞核雄性不育和隐形细胞核雄性不育。1显性细胞核雄性不育1.1单基因显性核不育单基因显性核不育一对显性基因控制的不育类型无论用任何品种授粉,其后代可育株与不育株都呈1∶1的分离比例。筛选不到恢复系,尚不能直接利用。如Mathias在波兰甘蓝型油菜品种“Janpol”中发现的雄性核不育即属此类型。1.2双基因显性核不育李树林[8]等通过对2...  (本文共3页) 阅读全文>>