甜菜owen型育性分子鉴定及分子辅助育种研究

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1、硕士学位论文甜菜Owen型育性分子鉴定及分子辅助育种研究MOLECULARIDENTIFICATIONOFTHEFERTILITYOFOWEN-SUGARBEETANDRESEARCHONMOLECULARASSISTEDBREEDING刘一珺哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：S566.3学校代码：10213国际图书分类号：575密级：公开工程硕士学位论文甜甜菜菜OweOwenn型育性分子鉴定及分子辅助育种研究型育性分子鉴定及分子辅助育种研究硕士研究生：刘一珺导师：程大友教授申请学位：工程硕

2、士学科：化学工程所在单位：化学工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:S566.3U.D.C:575DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringMOLECULARIDENTIFICATIONOFTHEMOLECULARIDENTIFICATIONOFTHEFERTILITYOFFERTILITYOFOWEN-SUGARBEETANDOWEN-SUGARBEETANDRESEARCHONMOLECULARRES

3、EARCHONMOLECULARASSISTEDASSISTEDBREEDINGBREEDINGCandidate：LiuYijunSupervisor：Prof.ChengDayouAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ChemicalEngineeringAffiliation：SchoolofChemicalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institu

4、tion：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要甜菜是世界重要的糖料作物，为选育符合人们期望性状的种系、增加甜菜糖产量，将分子生物学的方法结合到杂交育种的生产上十分必要，而研究细胞质雄性不育是分子育种、选育保持系植株的关键。本实验以200株一年生甜菜及54株二年生甜菜为实验材料，通过对其细胞质和细胞核类型分别进行鉴定，得到其育性基因型，从中选取保持系和不育系的甜菜，大大缩短了选育时间，节省了劳动成本；以DY5-O（保持系）和DY5-CMS（不育系）甜菜

5、为实验材料，根据其差异基因设计引物，研究保持系及不育系的基因差异，为阐明CMS发生机制、进行分子辅助育种研究提供了新视角，主要得到了以下结论：（1）依据不同细胞质基因型的甜菜材料，其线粒体小卫星的多态性，对200株一年生甜菜的细胞质基因型进行鉴定，除4株未鉴定出外，其余196株均为N型细胞质，即保持系细胞质类型；依据甜菜细胞核基因bvORF17-上游区域的多态性，对其细胞核基因型进行鉴定，发现了与保持系核基因型相同的‘xxzz’型隐形纯合子，结合细胞质信息，共选育出45株保持系甜菜。对选育出的保持系甜

6、菜进行花期育性验证，发现其花药为黄色、花粉饱满且能被染色，说明其可育。（2）采用相同的方法，对54株二年生甜菜的育性基因型进行了鉴定，共选择出19株保持系甜菜以及12株细胞质雄性不育甜菜。对它们分别进行花型观察及花粉染色，发现保持系的甜菜花药为黄色、花粉饱满且能被染色；而不育系甜菜花药颜色浅，几乎无花粉且不能被染色。对其F1代的育性验证表明，本研究采取的分子育种方法选育出的材料与预期育性相符。（3）根据甜菜保持系及不育系叶片基因组、花蕾转录组的差异，设计出29对特异性引物，利用这些引物对保持系（DY5

7、-O）和不育系（DY5-CMS）的叶片DNA进行扩增，成功选出7对可以鉴别出两者差异的引物，同时对PCR反应的条件进行了优化，得出了通过分子生物学途径鉴定出保持系与不育系的方法。总之，本研究为利用分子生物学方法快速选育保持系和不育系甜菜，初步解释植物的细胞质雄性不育发生机理，为缩短甜菜的育种年限奠定了基础。关键词：甜菜；Owen型细胞质雄性不育；分子育种-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSugarbeet(BetavulgarisL.)isoneofthemostimportants

8、ugar-productioncropintheworld,inordertofindnewsugarbeetgermlinewithadvantagedtraitsandbreedingmorepopularlines,moreandmorescientistshaverealizedthenecessityofmolecularassistedbreedingincross-breeding.Cytoplasmicmalesterility(CMS)