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甘蓝型油菜温敏雄性不育系SP2S的研究

郭英芬  
【摘要】:光温敏雄性不育是继细胞质不育、核不育、化学杀雄之后又一个重要的杂种优势利用途径。光温敏核不育系可以一系两用,降低种子成本;不受恢保关系制约,配组自由,育种周期短,易选出强优势组合;不育性受细胞核基因控制,无细胞质效应,易于转育新不育系。SP2S是一个新发现的温敏雄性不育系。本研究通过人工环境处理,推测SP2S的育性变化的临界温度;通过对SP2S和其他材料杂交后代育性分离比的统计,确定SP2S的遗传行为;通过显微和超显微结构观察,揭示SP2S花药败育的细胞学时期及败育特征;同时通过筛选与育性基因连锁的SRAP分子标记,为育性基因的精细定位及图位克隆等进一步研究提供依据。具体结果如下: (1)本试验通过人工气候箱处理试验表明,影响SP2S育性的主要环境条件为温度,表现为低温可育,高温不育;其育性转换的临界温度范围为13℃-16℃,温度敏感期在单花开花前13~14d。 (2) SP2S的育性与细胞质没有关系,育性表达受温敏基因和核不育基因的共同控制,且不育基因可能为1~2对隐性基因。 (3)通过显微结构和超微结构观察得出,SP2S花药发育出现异常始于花粉母细胞早期,在单核期彻底败育,其败育特征与现有报道的光温敏雄性不育材料均有很大差别。绒毡层细胞在花粉母细胞时期已经发生明显液泡化,向药室内径向肥大,缺乏典型的线粒体,细胞质一直处于皱缩和不断降解状态,绒毡层的分泌功能受到破坏,不能正常分泌胼胝质酶来降解包裹小孢子的胼胝质,小孢子不能游离释放,相互粘连在一起,且绒毡层没有脂滴和波状分泌物,无法实现细胞壁的形成与孢粉素类物质的沉积,使得小孢子得不到正常发育所需的营养物质和结构物质,最终导致花粉的败育。由此可见SP2S绒毡层的异常与花药败育有密切的联系。 (4)本研究经初步筛选,有6对引物组合能在不育和可育两个DNA池间检测出多态性,所得差异条带是否具有很好的重复性还需要进一步的验证。


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