甜椒CMS育性相關(guān)基因的分子標(biāo)記篩選與應(yīng)用.pdf

1、辣椒(Capsicum annuum L.)是中國(guó)第二大蔬菜作物，栽培面積僅次于大白菜。辣椒作為常異花授粉作物，具有很強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)，優(yōu)良一代雜種比常規(guī)種一般能夠增產(chǎn)30％-50％。利用辣椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育系生產(chǎn)一代雜交種，可以省去人工去雄手續(xù)，簡(jiǎn)化制種程序，提高種子純度等。辣椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育的研究一直受國(guó)內(nèi)外廣泛重視，利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育配制雜交種也成為了當(dāng)今世界甜辣椒育種的熱點(diǎn)。本研究以甜椒胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)系5-2R1和相應(yīng)的保持系5-2

2、為試材，利用SRAP、SCAR標(biāo)記技術(shù)，以期篩選與甜椒CMS恢復(fù)基因相關(guān)的SRAP標(biāo)記以及SCAR標(biāo)記，利用SCAR特異引物對(duì)多份甜辣椒材料進(jìn)行恢復(fù)基因驗(yàn)證，并對(duì)含有恢復(fù)基因的材料進(jìn)行田間育性恢復(fù)調(diào)查;結(jié)合SRAP分子標(biāo)記技術(shù)，比較分析甜椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMST6A及其相應(yīng)的保持系T6B的基因組差異，篩選與甜椒不育基因相關(guān)的特異片段。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.甜椒胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因的SRAP及SCAR標(biāo)記分析
　　

3、 以甜椒胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)系5-2R1和相應(yīng)的保持系5-2為試材，利用SRAP分子標(biāo)記技術(shù)篩選與甜椒恢復(fù)基因相關(guān)的分子標(biāo)記。128對(duì)SRAP引物組合共擴(kuò)增獲得了3796條從100bp至800bp大小不同的條帶，平均每對(duì)引物組合可擴(kuò)增出30條清晰的條帶，共檢測(cè)到4個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，其中恢復(fù)系材料僅有1個(gè)。對(duì)該特異片段進(jìn)行回收、克隆和測(cè)序，結(jié)果表明該片段全長(zhǎng)為259bp。經(jīng)BLAST比對(duì)分析表明，該片段與煙草線粒體中的NADH脫氫酶第5亞基（G

4、enBank: EF151914.1）具有81％的同源性;同時(shí)，該片段與辣椒BAC克隆PEPBAC158K24(GenBank: FJ597540.1)的部分序列高度同源。根據(jù)序列特點(diǎn)設(shè)計(jì)特異SCAR220引物，對(duì)恢復(fù)系和保持系進(jìn)行擴(kuò)增驗(yàn)證，僅在恢復(fù)系中擴(kuò)增出目的條帶，表明已成功地將此SRAP標(biāo)記轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的SCAR標(biāo)記。推測(cè)本研究獲得的SCAR220標(biāo)記可能與胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因相關(guān)。
　　 2.甜椒恢復(fù)基因SCAR22

5、0標(biāo)記的應(yīng)用
　　 本文采用SCAR220標(biāo)記對(duì)國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的96份辣椒材料和34份甜椒材料進(jìn)行分析，其中在32份甜（辣）椒材料中擴(kuò)增出了220bp大小的特異條帶。以上述130份甜（辣）椒材料和辣椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育系21A以及遼A為試材進(jìn)行雜交，并對(duì)其雜交后代的育性進(jìn)行田間鑒定。結(jié)果表明，96份辣椒材料中，有21份檢測(cè)到了特異條帶，但是僅有6份具有育性恢復(fù)能力，其中4份材料得到了SCAR220標(biāo)記驗(yàn)證;14份轉(zhuǎn)育的甜椒恢復(fù)系材料中，

6、有8份檢測(cè)到了特異條帶;另外20份甜椒材料中，有3份材料擴(kuò)增出了特異條帶，但是僅有1份具有育性恢復(fù)能力，并且得到了SCAR220標(biāo)記驗(yàn)證。說(shuō)明恢復(fù)基因SCAR220標(biāo)記具有一定的穩(wěn)定性，可用作甜椒恢復(fù)系早期篩選手段之一。
　　 3.甜椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因的SRAP標(biāo)記
　　 旨在篩選出甜椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因連鎖的SRAP標(biāo)記，為進(jìn)一步深入研究甜椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。本研究以甜椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育系CMST6A和

7、相應(yīng)的保持系T6B為試材，利用SRAP分子標(biāo)記技術(shù)，篩選與甜椒雄性不育基因相關(guān)的特異片段。對(duì)特異片段進(jìn)行回收、克隆和測(cè)序，并用blastn和blastx程序在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行同源性檢索和相似性比對(duì)。128對(duì)SRAP引物組合共擴(kuò)增獲得了3844條100～1000bp的條帶，平均每對(duì)引物組合可擴(kuò)增出31條清晰的條帶，共檢測(cè)到3個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，其中不育系中僅有一個(gè)多態(tài)性條帶，命名為CMS T6A201。用blastn程序進(jìn)行核苷酸同源序列比