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玉米生态核雄性不育系春杂的鉴定与初步研究
作 者: 宋鹏举
导 师: 胡彦民;汤继华
学 校: 河南农业大学
专 业: 作物遗传育种
关键词: 玉米 生态型核雄性不育系 生态学机制 遗传分析
分类号: S513
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 5次
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内容摘要
生态型核雄性不育材料的发现是实现玉米“两系”法制种的一个重要途径,为避免玉米小斑病生理小种对特定细胞质的专化侵染,探索新的不育化制种技术对玉米种子生产具有重要意义。本研究以新发现的生态型核雄性不育材料春杂为研究对象,利用分期播种和田间叶龄调查的方法,对春杂的育性转换机制进行了研究;利用镜检的方法,对春杂不同时期的花粉育性进行研究;在春杂的不育阶段内,对春杂×87-1的亲本、F1和F2、BC1分离群体进行田间育性调查,对其遗传机理进行了分析;并利用春杂×B73的BC1群体,通过分离群体分组分析法法(BSA)筛选与生态型核雄性不育基因紧密连锁的分子标记,对目的基因进行了初步定位。本研究的主要结论有:在郑州两年的分期播种鉴定,结果表明,春杂在郑州不同播期条件下育性稳定,均表现为雄性不育,具体表现为颖壳不开裂,花药不能外露,花粉不能正常散出。通过对每期春杂花粉进行镜检观察,发现6月23日之前播种的春杂镜检结果表明花粉败育类型以染败为主,6月23日之后播种的以典败为主,说明在郑州地区,随着播期的后推,春杂的花粉败育趋于彻底。根据2005-2008年郑州和海南的育性表现,证明该材料是一个生态不育材料,经过2009、2010年的进一步研究,认为该材料是一个育性稳定的光敏核雄性不育材料,且小花分化期至性器官形成期是育性转换的重要时期。2009年对构建的BC1群体育性进行统计,可育与不育比例符合1:1,与2006年所做的结果一致,结合2006年春杂×87-1的F2群体育性分离比例符合3:1的理论值,说明春杂的不育性由一对隐性基因控制,将其命名为egmsl。通过构建春杂×B73的BC1群体,利用BSA分池的方法,借助SSR标记,将目的基因定位在第2染色体上2.07区,2009年在2.07区筛选出6个有差异标记:bnlg1138,bnlg1329,umc196,umc2402,umc2220,umc2129。通过对群体单株基因型分析,并借助mapmaker3.0软件进行连锁分析,发现egmsl与umc2129和bnlg1329紧密连锁,其遗传距离分别为6.7 cM和6.2 cM。2010年构建春杂×B73的BC1群体2247株,在umc2129和bnlg1329之间进行SSR标记的开发,共设计了100对SSR引物,发现有6对引物在亲本间和可育不育池间有多态性,对筛选出的交换单株进行分析,将egmsl定位在标记s30和s32之间,二者物理距离为21.3Mb。
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全文目录
致谢 4-8摘要 8-91 文献综述 9-23 1.1 玉米雄性不育的分类及研究概况 9-10 1.1.1 细胞核雄性不育(genic male sterility,GMS) 9 1.1.2 细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS) 9-10 1.1.3 核、质互作型雄性不育(genic-cytoplasmic male sterility) 10 1.1.4 生态型雄性不育 10 1.2 玉米生态核雄性不育的研究意义 10-12 1.2.1 玉米生态核雄性不育材料可以促进杂种优势利用 10-11 1.2.2 玉米生态核不育材料是分子生物学研究材料 11-12 1.3 玉米生态核雄性不育的分类及研究概况 12-13 1.3.1 温敏雄性不育 12 1.3.2 光敏雄性不育 12-13 1.4 玉米生态核雄性不育的研究方法 13-23 1.4.1 玉米生态核雄性不育的鉴定 13-14 1.4.1.1 目测法 13 1.4.1.2 染色镜检法 13 1.4.1.3 花粉离体培养法 13 1.4.1.4 活体测定法 13-14 1.4.2 图位克隆技术 14-21 1.4.2.1 构建遗传作图群体 14-15 1.4.2.2 分子标记的选择与开发 15-18 1.4.2.3 构建遗传图谱和物理图谱 18-19 1.4.2.4 构建高质量的基因组文库 19-20 1.4.2.5 含有目的基因的大片段克隆 20 1.4.2.6 筛选、鉴定目的基因 20-21 1.4.2.7 作图工具及方法 21 1.4.3 玉米生态核雄性不育性基因的定位研究进展 21-232 引言 23-243 材料与方法 24-31 3.1 试验材料 24 3.2 田间鉴定 24-25 3.2.1 遗传分离群体的田间育性鉴定 24 3.2.2 生态学试验的田间鉴定 24-25 3.3 不育基因的定位 25-31 3.3.1 叶片DNA 的提取 26-27 3.3.1.1 改良的SDS 方法 26 3.3.1.2 SNLS 法 26-27 3.3.2 快速提取玉米胚乳DNA 的方法 27-28 3.3.3 PCR 扩增及处理步骤 28-31 3.3.3.1 PCR 反应体系 28-29 3.3.3.2 PCR 反应程序 29 3.3.3.3 PCR 选择性扩增产物的检测 29-30 3.3.3.4 SSR 标记数据的收集 30-314 结果与分析 31-39 4.1 玉米生态核雄性不育系的生态学研究 31-35 4.1.1 玉米生态核雄性不育系在不同播期的育性表现 31-34 4.1.2 玉米生态核雄性不育系生态不育类型分析 34-35 4.2 玉米生态核雄性不育系的遗传机制 35-36 4.3 生态核雄性不育基因的定位 36-395 结论和讨论 39-42 5.1 结论 39-40 5.1.1 春杂的生态学研究结果 39-40 5.1.2 春杂的遗传学研究结果 40 5.2 讨论 40-42 5.2.1 生态核雄性不育系春杂育性的影响因子 40 5.2.2 生态核雄性不育系春杂不育基因的定位 40-41 5.2.3 生态核雄性不育系春杂生产上的应用 41 5.2.4 下一步研究工作 41-42参考文献 42-49ABSTRACT 49
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米(玉蜀黍)
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