文档介绍：山东农业大学
硕士学位论文
玉米Ga1-S基因的遗传定位及其杂交不亲和机理的研究
姓名:刘楠
申请学位级别:硕士
专业:作物遗传育种
指导教师:陈化榜
2011-05-10
山东农业大学硕士学位论文
中文摘要
配子体基因是影响单倍体配子有性传递的遗传因子。Ga1-S 来自爆裂玉米,是目前
发现的单向杂交不亲和性最彻底的玉米配子体基因之一,是研究玉米传粉授精过程中
基因互作和信号传导及不亲和机理的珍贵突变体。用含有 Ga1-S 的爆裂玉米给马齿或
硬粒玉米授粉可正常结实,反交则不结实。利用 Ga1-S 基因可防止转基因玉米基因扩
散,实现制种和生产的有效隔离。本研究以 Ga1-S 基因近等基因系(w22 和 w119/Ga1-
S)为材料,研究不育的机理,并利用 SSR、CAPS 等分子标记技术,寻找与 Ga1-S 基
因紧密连锁的多态性分子标记,通过(w22×w119/Ga1-S)F1BC1 代分离群体计算其与
Ga1-S 的遗传交换距离,构建 Ga1-S 的精确遗传图,获得主要结果如下:
1)异源花粉在花粉管中的伸长受阻是 Ga1-S 玉米异交不亲和的主要原因,普通玉
米花粉在 W119/Ga1-S(GG)花柱上可以萌发,但花粉管伸长在花柱中受到抑制,使
花粉管生长缓慢最终停止生长。
2)在授粉2小时后花粉管在花柱内的生长速率出现差异,授粉2小时后,普通玉米
花粉在 W119/Ga1-S(GG)花柱中的花粉管生长缓慢,Ga 基因有所表达,而
W119/Ga1-S(GG)花粉在 W119/Ga1-S(GG)花柱中的花粉管生长伸长迅速增加。
3)确定了花粉管在花柱内伸长停止的时间与相对位置,在授粉23小时的时候花粉
管伸长已经停止,可育组合的花粉管已经到达花柱根部,不育组合未到达,停止伸长
在花柱约17%的位置。
4)我们前期利用 136 对 SSR 标记进行多态性筛选,用回交群体将 Ga-S 基因定位
在标记 umc1682 和 umc1294 之间,遗传距离约为 20 cM。
关键词:玉米;配子体基因 Ga1-S;遗传定位;杂交不亲和机理
1
玉米 Ga1-S 基因的遗传定位及其杂交不亲和机理的研究
ic Mapping of Ga1-S and its Mechanism of
Cross-patibility in Maize
Abstract
Gametophyte genes affect the sexual transmission of haploid gametes in maize. Ga1-S
derived from pop-corn, is one of the most thorough one-way cross-patibile genes. It is
a unique mutant to study gene interaction in the process of fertilization and signal
transduction and mechanism of patibility. Corns of ga1-s/ga1-s genotype pollinated by
corns with Ga1-S/Ga1-S can produce full sets of seeds; the reciprical cross, however, can not.
Using the Ga1-S gene can prevent transgene contamination between transgenic and traditional
corns. The objectives of this study are to 1) fine map Ga1-S gene and 2) study its mechanism
of gene action using w22 and w119/Ga1-S maize isogenic lines, The main results are as
follows:
1)Heterologous pollen tube elongating obstruction into Ga1-S caused hybrid
patibility except for in W119 / Ga1-S (GG), but the style can germination in the style
of pollen tube elon