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利用MAS技术改良华玉四号的实践和理论理论探讨

作　者: 方明镜
导　师: 郑用琏
学　校: 华中农业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 玉米分子标记辅助选择表型选择回交育种连锁累赘 o2
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 94次
引　用: 5次
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内容摘要

因高赖氨酸玉米有优良的食用和饲用效果及玉米产业在整个产业结构中的重要性,所以,加强我国高赖氨酸玉米育种,发展我国高赖氨酸玉米生产,对我国实施优质、高产、高效种植业、畜牧业和养殖业,对我国农牧业产业结构的调整,农牧业持续发展有着重大的实践意义和战略意义。本研究采用分子标记辅助选择技术,通过连续三次回交转育将σ2基因导入华玉四号的两个亲本自交系S7913和HZ85。在每个回交世代早期实行前景选择,对经过了前景选择的中选单株在中后期实行背景选择和表型选择。在背景选择和表型选择结果中,遗传背景恢复率较高的单株中选,它们与轮回亲本的回交后代进入下一轮选择。在SCBC₁F₁群体中,用148对SSR引物对单侧连锁累赘控制在7.0cM的32个单株进行背景选择,平均的背景回复率为85.1%;其中,单侧连锁累赘控制在0.9cM的1个单株的背景回复率为88.9%。在HCBC₁F₁群体中,用146对SSR引物对单侧连锁累赘控制在7.0cM的19个单株进行背景选择,平均的背景回复率为84.2%;其中,单侧连锁累赘控制在2.8cM的1个单株的背景回复率为88.0%。使用5个与σ2基因连锁并已定位的SSR标记,在SCBC₁F₁与HCBC₁F₁群体中,对σ2基因单侧的连锁累赘进行SSR分析。得到的结果与Ribaut（2002）的计算机模拟结果进行比较,发现,在标记辅助选择的回交育种程序中只考虑到最终中选的单株数Ni是不够的,还应该考虑到实际能够得到后代的中选单株数Nj,再结合预期要消除连锁累赘的大小来制定回交一代群体的大小。在SCBC₂F₁群体和HCBC₂F₁群体中进行了表型选择,利用Bayes统计方法对实验数据进行了分析,并对其分析结果与标记的背景选择分析结果进行了比较。 2003年秋,对SCBC₂F₁群体和HCBC₂F₁群体中经过了前景选择的每个群体一个共两个中选单株进行了自交。2004年春,分别对两个分离群体SCBC₂F₂和HCBC₂F₂进行前景选择,目标基因型为σ2σ2的单株中选做自交,于2004年八月进行了赖氨酸含量分析。SCBC₂F₂群体中的中选单株的籽粒平均赖氨酸含量达到0.41%,而HCBC₂F₁群体中的中选单株的籽粒赖氨酸含量达到0.40%,均达到高赖氨酸玉米育种要求。本研究还对选择的时期和策略进行了探讨。认为:一,在构建回交一代群体之前,要搜集尽可能多的非轮回亲本。二,去除连锁累赘和进行背景选择的最优世代在回交一代。三,进行PS的世代不宜在回交一代。四,背景选择中宜采取逐步筛选的策略。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
英文缩略词(abbreviation)  8
1．文献综述  8-21
  1．1 高赖氨酸玉米研究概述  8-12
    1．1．1 高赖氨酸玉米育种的意义  8-10
    1．1．2 高赖氨酸玉米育种进展  10-12
  1．2 分子标记在育种中的应用概述  12-15
    1．2．1 杂交育种  13
    1．2．2 杂种优势预测  13
    1．2．3 比较基因组  13-14
    1．2．4 分子标记辅助选择  14-15
    1．2．5 图位基因型分析与全基因组选择  15
  1．3 分子标记在回交育种应用概述  15-21
    1．3．1 标记辅助选择的基本方法和概念  15-16
    1．3．2 在回交群体中应用标记辅助选择的意义  16-18
    1．3．3 MAS用于回交育种技术的发展  18
    1．3．4 影响MAS效率的因素  18-20
    1．3．5 分子标记的选用  20-21
2．材料与方法  21-26
  2．1 进行MAS研究的材料  21
  2．2 方法  21-24
    2．2．1 DNA提取及引物合成  21
    2．2．2 分子标记选用  21-22
    2．2．3 前景选择和背景选择的判断方法  22
    2．2．4 基于分子标记的遗传背景回复率的计算方法  22
    2．2．5 农艺性状考查方法与标准  22-23
    2．2．6 群体命名方法  23
    2．2．7 Bayes判别方法  23-24
    2．2．8 赖氨酸测定方法  24
  2．3 MAS实验方案  24-26
3．结果与分析  26-37
  3．1 SSR标记对亲本S7913、HZ85和CML187多型性分析  26-27
    3．1．1 对σ2基因两侧连锁的SSR标记的多型性分析  26-27
    3．1．2 307对SSR引物对亲本S7913、HZ85和CML187的多型性分析  27
  3．2 SCBC_1F_1与HCBC_1F_1群体靶基因遗传连锁累赘的分析  27-30
    3．2．1 对SCBC_1F_1与HCBC_1F_1群体靶基因σ2的前景选择  27-28
    3．2．2 对SCBC_1F_1与HCBC_1F_1群体的σ2基因单侧连锁累赘的SSR分析  28-29
    3．2．3 对SCBC_1F_1与HCBC_1F_1群体的背景选择  29-30
  3．3 表型选择  30-33
    3．3．1 综合选择指数及农艺性状表型调查  30-31
    3．3．2 综合指数选择与分析  31-33
  3．4 背景选择  33-35
  3．5 赖氨酸含量的测定  35-37
4．讨论  37-43
  4．1 表型选择与分子标记辅助选择的比较  37-38
  4．2 连锁累赘的去除和遗传背景回复率  38-39
  4．3 分子标记辅助选择技术体系的探讨  39-41
    4．3．1 DNA提取方法的选择  39-40
    4．3．2 选择的时期和策略  40-41
  4．4 MAS实验的花费  41-42
  4．5 结束语  42-43
参考文献  43-48
附录  48-64
  附录1 SSR引物一览表  48-62
  附录2 DNA提取方法  62-64

利用MAS技术改良华玉四号的实践和理论理论探讨

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