棉花光敏雄性不育基因的精细定位和候选基因的克隆

基本信息
批准号:31501344
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:魏恒玲
学科分类:
依托单位:中国农业科学院棉花研究所
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:庞朝友,王龙,刘记,覃元
关键词:
棉花突变体基因定位农艺性状基因克隆
结项摘要

Cotton is an important economic crop in China and has strong heterosis. The current methods of hybrid seeds production, hand emasculation-pollination or genetic male sterile techniques, need a large number of labor force, which make the hybrid seeds more expensive and restrict the utilization of hybrid seeds in cotton. Therefore, creating suitable sterile lines in cotton for the production of cotton hybrid seeds is an effective way for reducing the cost of cotton hybrid seeds production and achieving high effectiveness. IN our previous research, a photosensitive genetic male sterile (PGMS) cotton line CCRI9106 was screened out from space mutation seeds. Using CCRI9106, We can produce hybrid seeds under the long-day condition areas with CCRI9106 sterile characteristic. Moreover, CCRI9106 sterile characteristic allows CCRI9106 self-multiplication under short-day condition areas. The cultivation of CCRI9106 is not only important to the application of cotton heterosis, but it is also important to launch studies on the cotton photosensitive genetic male sterile mechanism. In order to use CCRI9106 to launch studies on cotton photosensitive genetic male sterile mechanism, the first thing to do is cloning the photosensitive genetic male sterile gene. The best way to perform such cloning is by using map-based cloning. For map-based cloning, fine mapping of the target gene is the prerequisite. Therefore, this study will mainly focus on fine mapping and cloning the photosensitive genetic male sterile gene in 9106, which final purpose is to obtain the candidate target genes to do further researches on the mechanism of cotton photosensitive genetic male sterile.

棉花是我国重要的经济作物,有明显的杂种优势。现有的人工去雄和“三系”等制种方法成本高、效率低,是棉花杂交种推广及应用的瓶颈,选育合适的雄性不育系是解决此问题的有效途径。前期研究中,我们通过航空诱变选育到了长日照不育、短日照可育的棉花光敏雄性不育系中9106。利用中9106可在长日照地区配制杂交组合,在短日照地区繁殖不育系。中9106的成功选育不仅对推进棉花杂种优势利用具有重要意义,对棉花光敏不育机理的研究也有重要意义。利用中9106研究棉花光敏雄性不育机理的前提是克隆该光敏雄性不育基因。基因克隆的首选方法是图位克隆,图位克隆的首要条件是精细定位目标基因。因此,本研究将主要围绕中9106光敏雄性不育基因的精细定位及克隆开展工作,其主要目的是获得中9106中光敏雄性不育基因的候选基因,为利用该基因进行棉花光敏雄性不育机理研究奠定基础。

项目摘要

光温敏雄性不育系是指育性受光照和温度条件调控的核不育系。利用光温敏不育系配制杂交种,可以简化杂交育种和制种程序,降低杂交种生产成本。本研究所用材料为通过航天诱变育种获得的具有淡绿标记的新型棉花光敏雄性不育突变体中9106,主要围绕中9106表型特性和光敏不育基因的精细定位展开工作。中9106是幼嫩叶片带有淡绿标记的光敏雄性不育系,并且长势较缓慢。本研究发现,各个时期中9106叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量较其野生型都出现了一定程度的降低,但差异程度不大,这与两者叶色差别程度相对应,因此可以推测中9106叶色的变化可能是由于叶片中叶绿素含量的变化造成的。另外,中9106倒1、倒3叶的类囊体排列存在缺陷,表现为不规则,且类囊体数目较少,中9106叶绿体中的淀粉粒也明显小于其野生型,表明中9106的叶绿体在淀粉制造方面也存在一定的缺陷。前期研究结果已经表明中9106的光敏不育性状受一对隐性基因控制。本研究中利用3个F2群体对中9106的光敏不育基因进行了精细定位,候选区域内得到237个基因。而后,基于转录组数据对候选区域的基因进行了筛选,得到15个表达差异较大的候选基因,并对其中的8个候选基因进行了棉花VIGS实验验证,结果表明 Gh _FLA1、Gh_ CS1、Gh_XG1三个基因的VIGS植株存在大多数花药不开裂和花粉异常的现象,推测上述三个基因可能与中9106的光敏不育性状相关。综上所述,本研究初步探明了中9106光敏不育系叶色变化的原因,同时还通过群体定位、转录组、VIGS等方法的结合,筛选到3个可能与中9106光敏不育性状相关的基因。本研究为以后深入研究棉花光敏雄性不育机理奠定了基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021
3

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
4

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020
5

精子相关抗原 6 基因以非 P53 依赖方式促进 TRAIL 诱导的骨髓增生异常综合征 细胞凋亡

精子相关抗原 6 基因以非 P53 依赖方式促进 TRAIL 诱导的骨髓增生异常综合征 细胞凋亡

DOI:
发表时间:2018

魏恒玲的其他基金

相似国自然基金

1

棉花超矮杆基因(du)的精细定位与候选基因的克隆

批准号:31401429
批准年份:2014
负责人:赵亮
学科分类:C1307
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
2

油菜光敏核不育基因的精细定位及候选基因分析

批准号:31071454
批准年份:2010
负责人:于澄宇
学科分类:C1307
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
3

棉花HB红花基因的精细定位及候选基因鉴定

批准号:31601348
批准年份:2016
负责人:赵军胜
学科分类:C1307
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
4

甜瓜雄性不育基因ms5精细定位及候选基因分离

批准号:31401892
批准年份:2014
负责人:盛云燕
学科分类:C1506
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目