蘿卜雄性不育胞質(zhì)類型鑒定與分析.pdf

1、蘿卜（Raphanus sativus L.）是起源于我國(guó)的重要十字花科蔬菜，具有顯著的雜種優(yōu)勢(shì)。雄性不育是植物不能產(chǎn)生具有功能的花粉，而雌蕊和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)正常，是利用雜種優(yōu)勢(shì)的重要途徑。Ogura胞質(zhì)是最早發(fā)現(xiàn)也是研究最為充分的CMS類型，目前，Ogura胞質(zhì)已被廣泛用于雜交種的商業(yè)化生產(chǎn)。
　　 但生產(chǎn)上利用的蘿卜雄性不育系多為Ogura胞質(zhì)，胞質(zhì)的單一化易造成品種對(duì)外界脅迫抵抗的脆弱性，具有可能導(dǎo)致生產(chǎn)上無(wú)法挽回?fù)p失的風(fēng)險(xiǎn)。如

2、1970年玉米小斑病T小種的爆發(fā)流行，導(dǎo)致美國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)遭受嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。蘿卜種質(zhì)資源胞質(zhì)鑒定的技術(shù)體系尚未建立，小孢子發(fā)生過(guò)程的敗育機(jī)理未完全闡明，不育系轉(zhuǎn)育時(shí)優(yōu)良保持系的篩選比較困難，分子標(biāo)記輔助選擇篩選保持系的技術(shù)體系還不健全。有鑒于此，本研究分別進(jìn)行了不同蘿卜種質(zhì)的胞質(zhì)鑒定、小孢子敗育過(guò)程的細(xì)胞學(xué)觀察和標(biāo)記輔助篩選保持系的研究，以期為蘿卜胞質(zhì)的快速鑒定、小孢子敗育機(jī)理的揭示、保持系的快速篩選與不育系的高效利用提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

3、
　　 （1）依據(jù)atp6和orf138基因設(shè)計(jì)胞質(zhì)鑒定引物對(duì)231份蘿卜自交系、不育系配制組合以及48個(gè)商品種進(jìn)行擴(kuò)增，根據(jù)不同的條帶模式，將蘿卜胞質(zhì)區(qū)分為DBRMF1，DBRMF2交叉型和Ogura四種類型。55份自交系和品種是：DBRMF1類型，只能擴(kuò)增出835bp的片段；23份自交系和品種是DBRMF2類型，只能擴(kuò)增出910bp的片段；62份材料是交叉型，既能擴(kuò)增出orf138粥片段，也能擴(kuò)增出835bp或910bp的片

4、段；139份材料是Ogura類型，只能擴(kuò)增出orf138片段。orf138是決定Ogura CMS的關(guān)鍵因子，據(jù)此認(rèn)為交叉型和Ogura類型材料是Ogura胞質(zhì)。本研究利用不育基因分子標(biāo)記對(duì)蘿卜胞質(zhì)進(jìn)行鑒定和分類，為蘿卜種質(zhì)資源的合理利用與評(píng)價(jià)提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　 （2）以不同蘿卜雄性不育系及其保持系（NAUCHUNDG×SDG、NAUZAOC×SDG、NAUJDAS×SDG、SDG）、育性出現(xiàn)分化的雜交組合（NAUDAS

5、×SNYR、NAUCHUNDG×SNYR、SNYR）和半不育組合（BAIYC）為材料，采用石蠟切片法對(duì)其進(jìn)行小孢子發(fā)生的細(xì)胞學(xué)觀察。結(jié)果表明：不同不育系的敗育方式相似，四分體之前的小孢子發(fā)育情況一致，四分體之后絨氈層異常膨大解體，不能為單核小孢子提供能量造成敗育；育性分化材料的敗育表現(xiàn)高度一致，四分體時(shí)期后表現(xiàn)差異，可育材料正常發(fā)育形成小孢子，不育材料的絨氈層擠壓小孢子最終一同降解造成不育；半不育材料的顯著特點(diǎn)是絨氈層擠壓小孢子后，單核

6、小孢子降解不徹底，仍有部分小孢子發(fā)育為成熟花粉粒。本研究比較了不同類型蘿卜材料的小孢子發(fā)生過(guò)程，以確定小孢子的敗育時(shí)期與方式，闡明小孢子的敗育機(jī)理，為胞質(zhì)鑒定提供重要的細(xì)胞學(xué)參考。
　　 （3）以15份自交系和17份不育系配制的雜交組合為材料，利用檢測(cè)orf138和orf158基因的引物對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)增。引物L(fēng)w oguspecific138FR可在21份材料擴(kuò)增出orf138特異條帶，而引物L(fēng)w158FR可在所有材料擴(kuò)增出orf1

7、58的片段。結(jié)果表明21份材料為Ogura胞質(zhì)，15份自交系中4份包含恢復(fù)基因不能作為候選保持系；11份自交系不包含orf138基因適宜作為候選保持系。選擇性狀較好的雄性不育源，以篩選的候選保持系為父本進(jìn)行回交轉(zhuǎn)育，淘汰育性分離的自交系，結(jié)合雜交組合的田間性狀表現(xiàn)進(jìn)行定向選擇，從而培育新型不育系用于蘿卜的雜交制種。本研究利用不育基因分子標(biāo)記結(jié)合田間性狀鑒定快速篩選優(yōu)異保持系，可以減少大量測(cè)交的時(shí)間與工作量，提高不育胞質(zhì)的轉(zhuǎn)育效率，加快利