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《西北农林科技大学》 2010年
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甘蓝显性雄性不育基因Ms-cd1的精细定位

张新梅  
【摘要】:结球甘蓝(Brassica oleracea var. capitata)是我国仅次于大白菜的第二大叶用蔬菜,具有明显的杂种优势,目前全世界几乎所有主栽品种均为杂交种,利用雄性不育系生产一代杂种已经成为杂优育种的发展趋势。 甘蓝显性核不育基因DGMS是方智远院士1979年首次发现的不育类型,在对该显性核不育材料研究的过程中,王晓武等采用集群分析(BSA)法进行了甘蓝显性雄性不育基因连锁的分子标记研究,筛选并获得了与该不育基因遗传距离为7.148 cM的RAPD标记,并将该标记转换成ERPAR ( Extended Random Primer Amplified Region)和SCAR (Sequence Charcterized Amplified Region)。比较基因组学将DGMS基因定位于甘蓝第3号染色体,研究发现这一区段对应于拟南芥第5号染色体的顶部。 虽然前人对该雄性不育基因做了大量分子方面的研究,但是不能满足图位克隆该基因以及最终的人工调控该不育的目的,本文在对甘蓝显性雄性不育的研究取得一些重要的结果,利用分子标记方法和比较基因组学两方面对该不育基因进行定位。本研究以BC4芥蓝为材料,采用BSA法结合SRAP和SSR标记方法获得与显性核不育紧密连锁的标记,通过比较基因组学将显性核不育基因进行染色体定位,为该基因的图位克隆、分子标记辅助选择育种及构建人工可调控雄性不育奠定基础。主要结果如下: 1.采用SRAP(Sequence Related Amplified Polymorphism)标记技术结合BSA(Bulked Segregant Analysis)的方法,通过甘蓝显性核不育转育获得的226个单株的芥蓝BC4分离群体,构建了有11个标记的显性雄性不育基因Ms-cd1的初步定位图谱,最近的两侧翼标记CoEm17R-E37和BMe12F-CoEm8R分别与Ms-cd1相距2cM和4cM。 2.利用与Ms-cd1相距4cM的两侧翼标记FMe4-OD3R和BMe12F-CoEm8R对1802株芥蓝BC4分离群体进行重组单株的筛选,采用SSR和AP-SRAP标记进行初步定为图谱的加密。并将与Ms-cd1相距0.39cM和0.18cM紧密连锁的AP-SRAP标记,ENA20R-rem2和ENA14F-CoEm7R转化成SCAR标记。SSR标记8C0909与Ms-cd1相距2.06cM,呈显性标记,这些紧密连锁的SCAR标记和SSR标记的获得将有助于Ms-cd1基因的分子标记辅助育种。 3.根据与Ms-cd1相距0.39cM和4.23cM的两个显性SCAR标记(ENA20R-rem2SC和OD3R-Ni2E12FSC)序列,利用比较基因组学方法发现转化的SCAR标记对应于B.rapa第10染色体scaffold 10上650kb的范围内,对应于拟南芥基因组有54个同源基因,Genevestigator网站在线分析发现F8(At 5G249885)基因在拟南芥的花药中特异高效表达,可能是该雄性不育基因相关的候选基因。 4.在SRAP标记的基础上,AFLP、SSR和SRAP引物随机组合的AP-SRAP新的标记方法的应用,可最大限度的利用已有实验室的引物资源进行指纹图谱的研究。
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