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小麦新型光温敏不育系337S的遗传特性及不育基因的定位研究

郭瑞星

  植物雄性不育现象的发现和利用给作物遗传育种带来了深刻影响,质核互作雄性不育“三系”、光温敏隐性核不育“两系”的成功利用使水稻杂种优势育种出现了两次飞跃。继杂交水稻之后,油菜、玉米、棉花等作物杂种优势利用也相继取得重大突破而大面积用于生产。作为重要粮食作物的小麦虽然在杂种优势利用研究上有所进展但仍未能大面积推广应用。自1951年Kihara利用种属间核置换方法获得具卵形山羊草(Aegilops ovata)细胞质小麦雄性不育系以来,已先后育成和发现了T型、K型、V型、D型、A型、P型、单型等多种CMS不育系,但均不同程度的存在异源细胞质负效应、育性恢复困难等严重缺陷。小麦光温敏雄性不育系是小麦“两系法”杂种优势利用途径的基础,国内外对此都很重视,已先后选育出了长日光敏不育、长日高温敏感不育、短日低温敏感以及温度敏感不育等多种类型的小麦光温敏雄性不育系,然大多存在育性不稳定,且对温、光生态环境要求严格,难以在广大冬麦区安全制种之问题。337S是迄今为止所发现的唯一对短日低温、长日高温均敏感不育的新型光温敏小麦雄性不育系,该不育系选自地理远缘普通小麦杂种后代,育性较稳定,制种区域广,大多数品种(系)均能恢复其育性,2001年5月通过了湖北省科学技术厅的现场鉴定。本研究对337S的育性表现特点、育性遗传控制机制、杂种优势潜力进行了分析,对其长日高温不育基因进行了定位,主要结果如下:1、337S的育性表现特点4年18个播期的分期播种试验结果表明,武汉地区9月30日之前播种、11月29日后播种均表现高度不育,不育度达到国家规定之标准;相比其它小麦光温敏不育系,337S有两个可供选择的制种时区,制种空间相对较大;在10月下旬至11月上中旬播种表现部分可育,基本达到不育系自繁之标准,相比其它小麦光温敏不育系,不育系自繁空间小些。2、337S的不育性的遗传2001-2003年通过试验分析337S与7个普通小麦品种组配的7个正反交F_1代以及7个正交组合的F_1、F_2代分别在短日低温、长日高温两种温光环境下的单株主穗套袋自交的育性表现,已经初步明确了337S的短日低温不育性和长日高温不育性的遗传控制机制。337S的不育性由核内隐性主效基因控制,一般普通小麦品种均能恢复其育性并正常结实;在两种温光条件下337S具有完全不同的遗传调控机制,在长日高温条件下,正反交F_1代均表现育性正常,而F_2代则出现15:1的育性分离;短……   
[关键词]:小麦;337S;光温敏雄性不育;遗传分析;微卫星;DNA;BSA;基因定位;杂种优势潜力
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华中农业大学2005年