大豆RN型细胞质雄性不育恢复基因Rf1的精细定位与候选基因鉴定

基本信息
批准号:31201224
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:张春宝
学科分类:
依托单位:吉林省农业科学院
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵丽梅,张井勇,闫昊,李曙光,孟凡凡,邱红梅
关键词:
序列捕获恢复基因细胞质雄性不育精细定位重测序
结项摘要

Cytoplasmic male sterility "three-lines" are the basic materials for soybean hybrid breeding. Breeding for strong restorer lines is very complicated and restoring ability can only be identified by testcross with male sterile lines, which is time-consuming and labor-intensive. F2 segregating population, which was obtained by crossing between the gametophyte genetically RN-cytoplasmic male sterile line and its near-isogenic line with strong restorer gene, will be used for the Rf1 gene mapping through determination of the inheritance pattern by sterility identification of each generation and further polymorphism analysis by high density of SSR markers. Then for fine mapping of the Rf1 gene, SNPs and InDels will be developed by target sequence capture microarray and re-sequencing of restorer gene location region of the fertile and sterile DNA library, respectively. Finally, candidate Rf1 gene will be screened in the fine mapping region based on the soybean genome sequencing and re-sequencing database,combined with other plants Rf gene characteristic. In conclusion, the linked markers Rf1 identified in this study will accelerate the breeding process of RN-restorer lines, meanwhile the identified candidate genes will lay the foundation for Rf1 gene cloning and RN-CMS fertility restoration mechanism exploration in future.

细胞质雄性不育"三系"是大豆杂交种选育的基础材料。其中,强恢复系的选育非常繁琐,且恢复力只能通过与不育系的测交来鉴定,既耗时又费力。本研究以配子体遗传的RN型细胞质雄性不育系与其导入强恢复基因的近等基因系杂交获得的F2代分离群体为材料,通过单株育性鉴定,明确恢复基因遗传模式;再利用高密度SSR标记,定位恢复基因Rf1。然后,利用可育和不育DNA文库分别与Rf1基因定位区间特异序列捕获芯片杂交,对杂交片段进行重测序,开发该区间SNPs和InDels标记,进行多态性检测,精细定位Rf1基因。最后,参照大豆基因组测序和重测序数据库,结合其它植物已克隆的Rf基因特征,对精细定位区段候选基因进行筛选分析,并初步鉴定候选Rf1基因。通过本研究所获得的连锁标记,有望加速RN型恢复系的选育进程;同时,筛选鉴定的候选基因,也将为今后克隆Rf1基因和解析RN型细胞质雄性不育育性恢复机制奠定基础。

项目摘要

细胞质雄性不育“三系”是大豆杂交种选育的基础材料。其中,强恢复系的选育非常繁琐,且恢复力只能通过与不育系的测交来鉴定,既耗时又费力。本研究以RN型细胞质雄性不育系与其导入强恢复基因的近等基因系杂交获得的F2代分离群体为材料,通过单株育性鉴定,明确恢复基因遗传模式为显性单基因配子体遗传;再利用高密度 SSR 标记,定位恢复基因至16号染色体上SSR标记SSRBARCSOYSSR-16-1065和BARCSOYSSR-16-1073之间,遗传距离分别为0.9 cM和0.2 cM。然后,利用恢复系和不育系亲本提取基因组DNA进行重测序,开发SNPs和InDels标记,最终将恢复基因定位于40 kb区间。通过比较基因组和生物信息学分析分析预测出1个候选基因。该基因序列长度为1518 bp,编码505个氨基酸残基,分子量为56.75,等电点为8.77。通过实时荧光定量PCR分析发现,恢复系中该基因的表达量在始花期、盛花期和终花期均显著高于不育系。通过生物信息学软件进行定位分析发现该基因是跨膜蛋白,具有线粒体信号肽,能进入线粒体作用于线粒体基因。推测该基因可能是RN型细胞质雄性不育恢复基因Rf1。通过本研究所获得的连锁标记,有望加速RN型恢复系的选育进程;同时,筛选鉴定的候选恢复基因,也将为今后解析育性恢复机制奠定基础。

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

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
3

资本品减税对僵尸企业出清的影响——基于东北地区增值税转型的自然实验

资本品减税对僵尸企业出清的影响——基于东北地区增值税转型的自然实验

DOI:10.14116/j.nkes.2021.03.003
发表时间:2021
4

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021
5

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

张春宝的其他基金

相似国自然基金

1

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复基因的精细定位与定位候选克隆

批准号:30700449
批准年份:2007
负责人:刘平武
学科分类:C0602
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
2

棉花细胞质雄性不育恢复基因RfB精细定位与克隆

批准号:U1204312
批准年份:2012
负责人:朱伟
学科分类:C13
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
3

水稻"东野型"细胞质雄性不育基因的克隆及恢复基因定位

批准号:31460343
批准年份:2014
负责人:严松
学科分类:C1307
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
4

小麦K型细胞质雄性不育系恢复基因的分子标记定位

批准号:39900088
批准年份:1999
负责人:刘保申
学科分类:C1307
资助金额:12.00
项目类别:青年科学基金项目