不结球白菜雄性不育系细胞质类型的鉴定
本研究一方面对不结球白菜不育系花器官形态进行观察，结果表明不育系普遍花丝短，花药缢缩，无花粉粒附着。根据两个细胞质雄性不育系 OguraCMS、PolimaCMS 的不育性状相关的线粒体基因orf138、orf224设计两对特异引物orf138P1/orf138P2、orf224P3/orf224 P4，对4个不结球白菜雄性不育系材料2016-LBC-025、2016-LBC-028-4、2016-LBC-E017-4、2016-LBC-E022-13及其共有保持系‘苏州青’进行 PCR 分析。研究结果表明，Ogura 引物 P1/P2 在3个不育系材料2016-LBC-025、2016-LBC-E017-4、2016-LBC-E022-13中扩增出 750 bp 的特异片段；Polima 引物 P3/P4在不育系品种2016-LBC-028-4中扩增出680bp左右的特异片段,而可育系中均无扩增条带。据此可初步推测2016-LBC-025、2016-LBC-E017-4、2016-LBC-E022-13这3种不育材料具有Ogura 细胞质，2016-LBC-028-4则具有Polima细胞质。回收扩增得到的特异性条带并测序，并将测得的序列进行同源性比较，分析结果得出2016-LBC-028-4与甘蓝型油菜Polima细胞质雄性不育系同源性达到99%。从分子角度推测不结球白菜雄性不育品种2016-LBC-028-4 具有Polima细胞质。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 植物材料试剂 3
1.2 花器官的形态学观察比较 3
1.3植物材料DNA制备3
1.4特异引物设计3
1.5特异引物PCR扩增3
1.6特异条带回收测序4
1.6.1特异条带回收4
1.6.1基因克隆4
1.6.1测序4
1.7序列分析4
2 结果与分析5
2.1 花器官形态学观察5
2.2 特异引物PCR扩增6
2.3 序列分析6
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3 讨论 8
3.1雄性不育系花器官发育8
3.2 分子标记鉴定雄性不育系胞质不育类型8
致谢9
参考文献9
不结球白菜雄性不育系细胞质类型鉴定
引言
不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)俗称小白菜，原产于东亚,属芸薹属植物，为国内最常见的绿色蔬菜之一。不结球白菜是典型的异花授粉作物，杂种优势明显，利用杂种优势得到的杂种一代往往表现出比双亲更强大的生长能力，并改善作物的品质。有三种途径可用于杂种优势的利用，即自交不亲和系、自交系和雄性不育系[1]。但利用自交不亲和系的方法自交多代后会出现生活力衰退、亲本繁殖成本高及杂交率低等缺陷，雄性不育系则不存在这些问题，因此培育雄性不育系是更好的选育优良杂交种的方法。
近年来，国内已利用雄性不育系培育出许多耐性强、抗病质优的不结球白菜新品种。江苏省农科院蔬菜研究所以不育系GQ35C为母本，高代自交系NS上237为父本培育出适宜江苏及相近地区夏季栽培的耐热小白菜新品种‘东方2号’，克服了高温对小白菜生长的不利影响，满足了夏季对绿叶蔬菜的迫切需求[2]。王明霞以紫色乌塌菜雄性不育系PW1003作母本，高代稳定自交系PW0906作父本培育出耐寒、抗病的紫色乌塌菜‘丽紫1号’，新品种综合性状表现佳，集食用、观赏于一体，具很大推广价值[3]。
细胞质雄性不育（Cytoplasm male sterility, CMS）是指植物不能形成完整的雄性器官，难以产生花粉或花粉不能正常与雌配子结合受精，但不影响雌性器官的发育和植物的营养正常生长，属于母性遗传。雄性不育系花器官的发育不完全主要表现在：一方面雄蕊发育畸形，通常存在三种情况：一是雄蕊比柱头长或与其齐平；二是全数雄蕊均短于柱头；第三种是部分雄蕊低于柱头，另一部分则高于或与柱头齐平。再则就是花药缢缩，无花粉附着或花粉数量极少[4]。本研究即对4个不结球白菜雄性不育系品种的花器官进行拍照观察比较，以期为其实际运用提供依据。
细胞质雄性不育系通常以细胞质不育型来源为依据进行分类，主要包括两种类型。一类是同源性细胞质雄性不育，自然突变或是品种间杂交都可能产生，如Polima CMS、陕2A CMS、Nap CMS、MI CMS等[5][6][7]；另一类是异源细胞质雄性不育，主要发生于种属间远缘杂交或者细胞质体融合转移不育细胞质等过程中，如Ogura CMS、Tour CMS、Kos CMS等[8]。到目前为止，已有多种来源的细胞质雄性不育系被发现并广泛用于芸薹属中大白菜、不结球白菜等作物雄性不育系的培育，例如Ogura CMS、Polima CMS、Nap CMS、陕2A CMS，前两种不育类型运用地最为广泛，研究地最为透彻。
生物的遗传变异最根本的是发生于分子层面上，例如一个碱基的缺失或增添就可能导致基因的变化，从而导致RNA转录、蛋白质翻译和表达等一系列过程都发生改变，这种变化具有明显的多态性，而以生物分子层面的多态性为作用基础的一类遗传标记即为分子标记。分子标记是生物学分类、遗传学和物种进化等研究中需要掌握的最基本的方法。本文中所提到的分子标记指DNA分子标记，可以直接反映基因序列的变化。
DNA分子标记是指利用一定的方法，例如电泳检测，来找到导致基因组发生某些变异特征的DNA片段。基于建立的基础可将分子标记分3类：DNA分子杂交、PCR技术或PCR与酶切相结合。
分子遗传图谱的构建、基因定位等方面的研究已经越来越多的应用到分子生物标记技术[10]。分子标记的方法鉴定细胞质雄性不育系的不育类型，可以避免外界环境的影响，从分子层面更进一步的掌握胞质雄性不育的遗传机制和遗传规律，为优良细胞质雄性不育系的选育和育种体系的建立提供了分子依据。传统的细胞质类型鉴定是利用恢保关系，判断基础是胞质不育相关的表观性状，这一方法可信度大，但效率低，需要长时间的田间试验配置大量的杂交组合[1]。利用分子标记的方法鉴定胞质类型，则可以简单、快速且准确的得到结论，为雄性不育系的早期鉴定和品种选育大大缩短了时间。目前常用的分子标记有RFLP、特异引物PCR扩增等[11]。
本研究即利用特异引物PCR的方法，参考已发表的Ogura CMS、Polima CMS两种胞质不育类型的特异引物，以共有保持系‘苏州青’为对照，PCR反应为基础，鉴定016LBC025、2016LBC0284、2016LBCE0174、2016LBCE02213等4个不结球白菜雄性不育系的胞质类型。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 植物材料试剂 3
1.2 花器官的形态学观察比较 3
1.3植物材料DNA制备3
1.4特异引物设计3
1.5特异引物PCR扩增3
1.6特异条带回收测序4
1.6.1特异条带回收4
1.6.1基因克隆4
1.6.1测序4
1.7序列分析4
2 结果与分析5
2.1 花器官形态学观察5
2.2 特异引物PCR扩增6
2.3 序列分析6
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3 讨论 8
3.1雄性不育系花器官发育8
3.2 分子标记鉴定雄性不育系胞质不育类型8
致谢9
参考文献9
不结球白菜雄性不育系细胞质类型鉴定
引言
不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)俗称小白菜，原产于东亚,属芸薹属植物，为国内最常见的绿色蔬菜之一。不结球白菜是典型的异花授粉作物，杂种优势明显，利用杂种优势得到的杂种一代往往表现出比双亲更强大的生长能力，并改善作物的品质。有三种途径可用于杂种优势的利用，即自交不亲和系、自交系和雄性不育系[1]。但利用自交不亲和系的方法自交多代后会出现生活力衰退、亲本繁殖成本高及杂交率低等缺陷，雄性不育系则不存在这些问题，因此培育雄性不育系是更好的选育优良杂交种的方法。
近年来，国内已利用雄性不育系培育出许多耐性强、抗病质优的不结球白菜新品种。江苏省农科院蔬菜研究所以不育系GQ35C为母本，高代自交系NS上237为父本培育出适宜江苏及相近地区夏季栽培的耐热小白菜新品种‘东方2号’，克服了高温对小白菜生长的不利影响，满足了夏季对绿叶蔬菜的迫切需求[2]。王明霞以紫色乌塌菜雄性不育系PW1003作母本，高代稳定自交系PW0906作父本培育出耐寒、抗病的紫色乌塌菜‘丽紫1号’，新品种综合性状表现佳，集食用、观赏于一体，具很大推广价值[3]。
细胞质雄性不育（Cytoplasm male sterility, CMS）是指植物不能形成完整的雄性器官，难以产生花粉或花粉不能正常与雌配子结合受精，但不影响雌性器官的发育和植物的营养正常生长，属于母性遗传。雄性不育系花器官的发育不完全主要表现在：一方面雄蕊发育畸形，通常存在三种情况：一是雄蕊比柱头长或与其齐平；二是全数雄蕊均短于柱头；第三种是部分雄蕊低于柱头，另一部分则高于或与柱头齐平。再则就是花药缢缩，无花粉附着或花粉数量极少[4]。本研究即对4个不结球白菜雄性不育系品种的花器官进行拍照观察比较，以期为其实际运用提供依据。
细胞质雄性不育系通常以细胞质不育型来源为依据进行分类，主要包括两种类型。一类是同源性细胞质雄性不育，自然突变或是品种间杂交都可能产生，如Polima CMS、陕2A CMS、Nap CMS、MI CMS等[5][6][7]；另一类是异源细胞质雄性不育，主要发生于种属间远缘杂交或者细胞质体融合转移不育细胞质等过程中，如Ogura CMS、Tour CMS、Kos CMS等[8]。到目前为止，已有多种来源的细胞质雄性不育系被发现并广泛用于芸薹属中大白菜、不结球白菜等作物雄性不育系的培育，例如Ogura CMS、Polima CMS、Nap CMS、陕2A CMS，前两种不育类型运用地最为广泛，研究地最为透彻。
生物的遗传变异最根本的是发生于分子层面上，例如一个碱基的缺失或增添就可能导致基因的变化，从而导致RNA转录、蛋白质翻译和表达等一系列过程都发生改变，这种变化具有明显的多态性，而以生物分子层面的多态性为作用基础的一类遗传标记即为分子标记。分子标记是生物学分类、遗传学和物种进化等研究中需要掌握的最基本的方法。本文中所提到的分子标记指DNA分子标记，可以直接反映基因序列的变化。
DNA分子标记是指利用一定的方法，例如电泳检测，来找到导致基因组发生某些变异特征的DNA片段。基于建立的基础可将分子标记分3类：DNA分子杂交、PCR技术或PCR与酶切相结合。
分子遗传图谱的构建、基因定位等方面的研究已经越来越多的应用到分子生物标记技术[10]。分子标记的方法鉴定细胞质雄性不育系的不育类型，可以避免外界环境的影响，从分子层面更进一步的掌握胞质雄性不育的遗传机制和遗传规律，为优良细胞质雄性不育系的选育和育种体系的建立提供了分子依据。传统的细胞质类型鉴定是利用恢保关系，判断基础是胞质不育相关的表观性状，这一方法可信度大，但效率低，需要长时间的田间试验配置大量的杂交组合[1]。利用分子标记的方法鉴定胞质类型，则可以简单、快速且准确的得到结论，为雄性不育系的早期鉴定和品种选育大大缩短了时间。目前常用的分子标记有RFLP、特异引物PCR扩增等[11]。
本研究即利用特异引物PCR的方法，参考已发表的Ogura CMS、Polima CMS两种胞质不育类型的特异引物，以共有保持系‘苏州青’为对照，PCR反应为基础，鉴定016LBC025、2016LBC0284、2016LBCE0174、2016LBCE02213等4个不结球白菜雄性不育系的胞质类型。
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