對蘿蔔雄性不育性的遺傳的研究有什麼作用

2021-03-19 18:27:08 字數 4439 閱讀 2282

1樓:中國農業出版社

頓寶祥(1978)的研究認為,五纓蘿蔔的雄性不育性是由細胞質雄性不育基因s和一對純合隱性核不育基因m**s共同控制的,雄性不育系的基因型為****s,保持系的基因型為nm**s,與ogura的研究結果相一致。

何啟偉、李才法等(1975、1972),以雄性不育株為母本,先後配製了673個測交組合,這些測交組合出現了全不育、全恢復和有育性分離三種情況。根據測交組合後代育性分離的規律,說明中國蘿蔔的雄性不育性不屬於核基因單獨控制,也不是細胞質基因單獨控制,應屬於核不育基因與細胞質不育基因共同控制的核—胞質不育型別。同時還看到,在有育性分離的組合中,通過父本株自交和連續回交,可使回交組合的不育株率有規律的遞增。

而且,測交、回交父本在自交過程中並未出現雄性不育株。以上結果進一步說明中國蘿蔔雄性不育性屬於核—胞質共同控制的不育型別。

何啟偉(1975)等採用測交組合中恢復育性植株(即可育株)自交,有育性分離組合中不育株與可育株兄妹交,以及有育性分離組合中的可育株為母本與遺傳性穩定的保持系植株為父本進行交配等,觀察和分析了各自的育性表現,出現了符合由核內1對ms基因控制和由兩對ms基因控制遺傳的兩種結果,通過綜合分析,認為把核內的ms基因認定兩對為妥。因為,凡核內表現為1對ms基因控制的育性分離材料,可用交配親本核內的ms基因有1對為隱性純合來解釋。據此,可確認中國蘿蔔雄性不育系的基因型為**s1ms1ms2ms2,保持系的基因型為nms1ms1ms2ms2,即雄性不育繫有不育細胞質s基因,核內有2對純合的隱性不育基因(ms),保持係為可育細胞質n基因,核內也為2對純合的隱性不育基因(ms)。

為了判斷中國國內育成的蘿蔔雄性不育系基因型是否相同,何啟偉等曾將48a、48b,4-01a、4-01b,青a、青b,7416a、7416b共4對雄性不育系及保持系,配製了12個輪配組合。結果表明,各不育系基本上可用其他保持系來保持,證明4個雄性不育系雖來自不同的雄性不育源,而其不育基因型是相同的。在部分輪配組合中出現少數半不育株,可能與存在修飾基因有關。

胡蘿蔔雄性不育性遺傳研究有什麼作用?

2樓:中國農業出版社

胡蘿蔔雄性不育性的遺傳機制十分複雜,國外早在20世紀60年代就開始了研究。由於所用材料的不同,研究的結論也不完全相同。

根據banga(1964)的研究,褐藥型雄性不育是由褐藥型不育細胞質(sa)和兩對獨立遺傳的核基因(純合隱性基因aa和顯性基因b)互作控制的,兩對顯性互補核基因(e和d)控制育性的恢復。frese(1982)、mehring-lemper(1987)等研究結果與banga的假設基本一致,但timin(1986),park和pyo(1988)報道的遺傳機制則與其不同。timin(1986)研究認為褐藥型雄性不育是由兩對隱性核基因(ms1ms1,ms2ms2)和細胞質因子共同控制的,兩對顯性互補核基因控制育性恢復;park和pyo(1988)研究認為褐藥型雄性不育是由兩對顯性基因和細胞質因子共同控制的,兩對顯性互補基因控制育性恢復。

另外還有學者報道過由幾對核基因控制的遺傳模型(struckmeyer and simon,1986),這表明褐藥型雄性不育遺傳機制較為複雜。

morelock(1974)研究認為瓣化型雄性不育是細胞質因子(sp)和兩對相互獨立的顯性基因(m1,m2)互作的結果。而mehring-lemper(1987)則作出不同的假設,瓣化型雄性不育是由細胞質(sp)和3對獨立遺傳基因互作的結果,其中1對為顯性基因(m),2對為隱性基因(ll,tt)。雜合狀態(mm)表現對溫度敏感,在特殊條件下產生部分不育。

但這種假設不能解釋所有的分離結果。timin的研究結論則與上述所有結果不同,認為瓣化型雄性不育是由細胞質(sp)和3對隱性基因(ms3ms3,ms4ms4,ms5ms5)互作控制的,兩對附加的顯性互補基因控制育性的恢復。

一些學者藉助分子生物學技術手段對胡蘿蔔雄性不育機理進行了深入研究。scheike et al.(1992)採用rflp標記對兩種型別的不育系和保持系的線粒體及葉綠體dna進行了研究,結果表明葉綠體dna的雜交圖譜表現一致,而線粒體dna則不同,並且不育系線粒體中存在獨特的重組和翻譯過程。

robison and wolyn(2002)利用多種基因探針構建了瓣化型雄性不育系的線粒體基因組物理圖譜,長度約255kb,含有3對重複序列,由於這些重複序列的重組可能導致整個線粒體基因組不是呈單一迴圈進行復制,而是呈多迴圈複製模式,形成較為複雜的基因組織表達系統,但並沒發現線粒體中與雄性不育形態特徵直接相關的基因,這也暗示決定胡蘿蔔雄性不育性的關鍵基因可能存在於核染色體上,而線粒體dna上影響育性的基因可能屬於mads基因族,其蛋白產物均為轉錄因子,具有控制核上雄性不育基因的轉錄表達能力(yanofsky et al.,1990)。

在擬南芥(bidopsis)和金魚草(antirrhinum)突變體中學者已深入研究了花相似同源器官的轉變,主要是由於mads基因族轉錄因子控制了花的發育(bowman et al.,1989;schwarz-sommer et al.,1990),大多數編碼mads基因族轉錄因子的基因都有一個保守的58氨基酸的dna結合區域(schwarz-sommer et al.

,1990)。linke等人(2003)通過對胡蘿蔔花特異文庫的篩選,獲得了5個編碼mads基因族蛋白的cdnas(dcmads1-5)。通過原位雜交發現在胡蘿蔔瓣化型花中,dcmads2和dcmads3的表達顯著減少,這兩個與金魚草(antirrhinum)的globosa和deficieng基因是完全同源的。

這進一步說明胡蘿蔔瓣化型不育是由於細胞質(主要是線粒體)因子影響了mads基因族蛋白的表達,而這些因子是控制胡蘿蔔花2、3輪器官發育的。

nakajima等(1999)採用rapd和sts標記對13份不育系和可育系材料的線粒體dna進行了定性研究,獲得了可區分不育系和可育系的兩個特異標記sts1和sts4,其中sts1標記含有一段與orfb基因同源序列,而sts4標記結構較為複雜,含有一段類反轉錄轉座子序列和小片段葉綠體dna序列。司家鋼等(2001)利用sts標記成功鑑定了原生質體非對稱融合獲得的再生植株後代的細胞質基因的基因型,篩選出雄性不育的再生植株。szklarczyk等(2000)從瓣化型不育系中分離出了不同於可育植株和褐藥型不育系的f0-f1 atpase亞基9基因(atp9-1),與rrn5基因共同轉錄編碼5s rrna,可能是產生瓣化型不育性的主要誘導因子。

chahal等(1998)在由野生不育源轉育獲得的新型不育系後代中,出現了可育的回覆突變體(fertile revertant),研究認為可能是線粒體基因組發生重組產生的。但這種突變體也可能是不育誘導因子的突變體或者是不育誘導序列發生丟失引起的,如同t-玉米不育系(szklarczyk et al.,2000)。

上述不同的雄性不育型別以及雄性不育性的不同遺傳表現和分子基礎,一方面說明了胡蘿蔔雄性不育遺傳背景的複雜性,但另一方面也暗示了胡蘿蔔雄性不育基因源的多樣性。

胡蘿蔔雄性不育的遺傳規律是什麼?

3樓:中國農業出版社

胡蘿蔔雄性不育性的遺傳機制十分複雜,由於所用材料的不同,研究的結論存在較大差異。根據banga的研究,「褐藥型」雄性不育是由「褐藥型」不育細胞質(sa)和兩對獨立遺傳的核基因(純合隱性基因aa和顯性基因b)互作控制的,兩對顯性互補核基因(e和d)控制育性的恢復。timin則研究認為「褐藥型」雄性不育是由兩對隱性核基因(ms1ms1,ms2ms2)和細胞質因子共同控制的,兩對顯性互補核基因控制育性恢復;park研究認為,「褐藥型」雄性不育是由兩對顯性基因和細胞質因子共同控制的,兩對顯性互補基因控制育性恢復。

morelock、frese研究認為「瓣化型」雄性不育是兩對相互獨立的顯性核基因(m1,m2)和不育細胞質因子(sp)互作的結果。而mehring lemper卻作出不同的遺傳假設:「瓣化型」雄性不育,是不育細胞質因子(sp)和三對獨立遺傳的核基因,即一對顯性基因(m),和兩對隱性基因(ll,tt)互作的結果。

雜合狀態(mm)表現溫度敏感,並且特殊條件下部分不育。timin的研究結論則與上述所有結果不同,認為「瓣化型」雄性不育是由細胞質因子(sp)和3對隱性核基因(ms3ms3,ms4ms4,ms5ms5)互作控制,兩對附加的顯性互補基因控制育性的恢復。

蘿蔔雄性不育種質資源在蘿蔔優勢育種上有怎樣的應用?

4樓:中國農業出版社

20世紀70年代以來,山東省農業科學院蔬菜研究

所、河南省鄭州市蔬菜研究所、山西省農業科學院蔬菜研究所、遼寧省瀋陽市農業科學院,以及北京市農林科學院蔬菜研究中心、山東省青島市農業科學研究所等單位,充分利用各自發現的蘿蔔雄性不育源,到80年代末,已先後育成了10多個不同型別的雄性不育系和保持系,其遺傳性穩定,不育度和不育株率均達到100%;同時,建立了雄性不育系繁育和雜交制種的技術規程,從而突破了國外蘿蔔雄性不育系選育停滯不前的局面。浙江省農業科學院園藝研究所、湖北省武漢市蔬菜研究所等單位,也先後開展了蘿蔔雄性不育系的選育和利用研究,並取得了顯著進展。

目前,應用雄性不育系作母本,優良的自交系作父本進行雜交制種,大面積推廣的優良蘿蔔一代雜種主要有魯蘿蔔3號、紅豐1號、紅豐2號、豐光一代、京紅1號等品種,年種植面積約20000km2。蘿蔔作為一個在中國各地普遍栽培的蔬菜,其新品種選育工作相對薄弱,新品種覆蓋面積相對較小,因此蘿蔔育種研究工作亟待加強。只有如此,蘿蔔雄性不育種質資源才會進一步得到充分的利用。

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