萝卜自交不亲和S等位基因鉴定及分布

萝卜(Raphanussativus L.)是周年供应的十字花科蔬菜,在人们日常生活中具有重要作用。萝Taurine浓度卜在育种上受自交不亲和性影响,常导致萝卜繁殖效率低下,阻碍了育种进程,其自交不亲和性受S位点(也叫S单倍型)复等位基因控制。当前国内外不同课题组在萝卜中已鉴定到数十个S单倍型,但是对S单倍型的命名较为混乱,同时中国萝卜中的S单倍型分布还不是很清楚。本研究以国内不同来源的67份萝卜材料为实验材料,通过PCR扩增,T-A克隆、测序、比对分析等方法对S位点基因(SRK和SLG)片段进行研究,对所有实验材料的S单倍型进行了鉴定、命名和分类。另外,通过田间实验筛选到2份自交亲和性强的萝卜自交系。主要研究结果如下:1以萝卜高代自交系为实验VE-822材料,设计特异性引物扩增其S位点基因。发现37个自交系材料扩增出了I类S单倍型目的片段,35个自交系材料扩增出了II类S单倍型目的片段。将得到的目的片段进行单克隆测序,分析后鉴定到I类S单倍型18个,II类S单倍型9个,共27个S单倍型,其中有3个新的S单倍型。将本研究得到的S位点基因序列与公布的序列进行详细比对分析,将核苷酸序列相似性在98%以上的S单倍型认定为同一S单倍型。通过比对结果,对不同课题组公布的S单倍型进行了统一命名,并通过构建系统发育树进一步分析了S单倍型的亲缘关系。2利用田间套袋自交授粉实验,计算亲和指数后,鉴定到2份育种需要的自交亲和萝卜资源,分别是‘B1243’和‘B1267’。通过花粉管萌发试验,荧光显微观察自交后花粉管的萌发形态,发现2个亲和自交材料的花粉在其自身柱头上可以正常萌vascular pathology发,花粉管大量穿过柱头组织,无胼胝质产生,证明2份材料均具有彻底的自交亲和性。进一步对其S单倍型进行了鉴定,发现‘B1243’和‘B1267’的S单倍型分别为Rs SRK3和Rs SRK6。基于亲和材料‘B1243’与不亲和材料‘B499’构建了遗传分离群体,通过对F2分离群体中单株自交亲和性的调查发现,‘B1243’的自交亲和性受一对基因控制且亲和性相对不亲和性表现为隐性。综上,本研究鉴定了国内萝卜资源中S单倍型的分布,并进行了统一命名。筛选出2份自交亲和萝卜资源,通过遗传学实验,初步分析了亲和材料‘B1243’的遗传规律。本研究的开展将会为萝卜自交不亲和分子机理研究和育种应用打下基础。