枸杞自交亲和突变个体“宁杞1号”的自交亲和性遗传与分子机制研究

Ningxia wolfberry is the pillar industries of the advancedcharacteristics of Ningxia. Their widespread "self-incompatibility" leads too many varieties of production processes, not easy to achieve stable, high yield and loss of use value. Breeding self-compatible species to become a key factor to solve this problem. In this study, normal male decision factor, the female determinant of self-compatibility and mutation on the individual Ningqi1 as the core of the tested material, self-offspring groups self-affinity-like investigation of the segregation ratio as a means study the self-affinity shaped the genetic rule;pollen tube germination, fluorescence microscopy observations of the cytological means, the interpretation of the self-compatible and cytological features; The case of S-RNase sequence polymorphisms the specific primers used in the analysis by Miller, in order to build suitable for the Ningxia wolfberry to pay affinity identification techniques, to explore the molecular mechanism of pay and Ningqi 1. This study create"self-affinity germplasm", to carry out self-compatible and features of the Ningxia wolfberry yield, efficient breeding of important guiding significance.

宁夏枸杞是宁夏的优势特色支柱产业。其种内广泛存在的"自交不亲和性"导致的近年来选育的许多新品种因"生产环节多且不易实现稳产、丰产"而最终退出生产，选育自交亲和品种成为解决这一问题的关键因素。本研究以雄性决定因子正常，雌性决定因子"自交亲和"的突变个体宁杞1号为核心试材，以自交、杂交后代群体的"自交亲和性状"分离比例调查为手段，研究该自交亲和性状的遗传规律；以花粉管萌发的荧光显微学观察为细胞学手段，诠释其自交亲和的细胞学特征；使用Miller对枸杞属S-RNase序列进行多态性分析时使用的特异性引物，以期构建适宜于宁夏枸杞自交亲和性鉴定的技术方法，探寻宁杞1号自交亲和的分子机制。本研究对创制"自交亲和性种质"、开展以"自交亲和"为特色的宁夏枸杞丰产、高效育种具有重要的指导意义。

宁夏枸杞种内广泛存在的自交不亲和性，成为制约丰产、稳产枸杞新品种选育的瓶颈问题。宁杞1号作为丰产、稳产品种的代表，具有较高的自交亲和性，那么对于宁杞1号自交亲和性遗传规律及分子机制的研究，就成为解决枸杞新品种选育瓶颈问题的突破口。. 为了阐明宁杞1号自交亲和突变发生的原因及机理，本项目从枸杞自交（不）亲和性核心种质的筛选，自交（不）亲和的类型，遗传规律及分子机制四个方面进行了研究。筛选出了枸杞自交亲和性核心种质2份（03-08、宁杞7号）；通过宁杞1号自花、异花授粉荧光显微观察发现，花粉管的生长抑制发生在花柱传递组织中，属于典型的配子提自交不亲和类型；通过对138株杂交群体自交亲和指数的测定，相对自交亲和指数>5%（亲和位阈值）亲和与不亲和比例为103:29，自交亲和性状分离比例接近3:1，初步揭示了枸杞自交（不）亲和的遗传规律；克隆了13个枸杞S基因（两个新基因：S-BARB6n 、S-PUMI5u），确定了17份枸杞种质的SI基因型，开发了2对SSR特异引物，建立了对该性状的早期鉴定体系；形成一个稳定的、多学科交叉的、由以青年为主的科研人员梯队，培养2名硕士；在国内外学术期刊上发表论文5 篇，审定良种一个（宁S-SC-LB-001-2014），完成枸杞新品种保护3个，完成成果登记2项。. 本项目取得的研究结果的科学意义与应用前景，主要体现在：能够对杂交核心亲本、子代苗期进行快速高效的筛选，从而加快了杂交育种周期；同时，指导自交不亲和品系的选育、合理配置授粉树，最大效率上提高枸杞园的丰产、稳产性能。最终实现了枸杞新品种的定向选育，对 “自交亲和性种质”创制、开展以“自交亲和”为特色的丰产、高效育种具有重要的指导意义。