油菜隐性核不育基因特异标记开发及高油酸低亚麻酸核不育系的标记辅助选择

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油菜是世界范围内重要的油料作物之一,菜籽油是我国自产食用植物油的第一大来源。利用杂种优势可以有效地提高油菜的产量,而雄性不育是油菜杂交种生产的最主要途径。细胞核雄性不育由于其不育性稳定、彻底,不受胞质负效应影响等特点,在油菜杂种优势利用中占有越来越大的比例。目前,针对油菜细胞核雄性不育基因开发的标记,大多是与目标基因紧密连锁的标记,而基于目标基因自身DNA序列多态性开发的功能标记很少。本研究旨在前人研究的基础上,开发甘蓝型油菜隐性核不育基因BnMsl和BnMs2的特异分子标记,并将它们与高油酸、低亚麻酸分子标记结合使用,开展高油酸、低亚麻酸性状转育隐性核不育系的分子标记辅助选择研究,以实现杂种优势利用与品质育种相结合,为高油酸、低亚麻酸杂交新品种选育创造优良材料。主要研究结果如下:1、基于BnMsl的SNP位点和BnMs2序列长度差异,分别设计了2位点特异引物和4条等位基因特异引物,结合PCR扩增效果的优化,获得了在不育和可育材料中有多态性的基因特异标记ZLMS1和ZLMS2。2、根据SNP位点等位基因特异引物PCR效果,发现仅包含一个单碱基差异的引物无法显示SNP差异,而通过在引物3’-端第3位引入A/T错配可得到理想的多态性扩增,但同一位置的C/T错配扩增效果没有A/T错配的特异性强。这些结果对利用错配技术提高SNP标记应用范围具有参考意义。3、利用上述不育基因特异分子标记,对高油酸低亚麻酸转育核不育系的各世代单株进行基因分型。在供检测的每个世代群体中,育性基因型的分离结果均与理论一致。同时,从3078个单株的BC2F1群体筛选出的10株(χ2=0.089)携带有高油酸低亚麻酸位点的不育株,在花期进行育性调查,发现基因型和表现型均一致。4、利用油酸和亚麻酸等位基因特异分子标记,对F2代自交种子进行油酸和亚麻酸含量的分析,结果表明:在含有高油酸和低亚麻酸位点的单株中,种子油酸含量达到73%以上,亚麻酸含量低于5%,表明标记辅助选择能在早期有效鉴定出所需基因型。5、通过分子标记辅助选择,在BC1F2代已得到携带有高油酸、低亚麻酸位点的不育株和相应的保持株,其遗传背景最高已回复到轮回亲本的88.67%和91.67%。获得了可用于选育高油酸、低亚麻酸油菜杂交种的新材料。
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