[发明专利]基于不育表型对大豆雄性不育基因进行的快速鉴定和遗传定位的体系化方法

说明书

本发明公开了一种基于不育表型对大豆雄性不育基因进行的快速鉴定和遗传定位的体系化方法，包含如下步骤：A、表型观察：对田间观察发现豆荚不育或豆荚败育的大豆植株；B、花粉观察：对重点植株进行花粉形态显微观察；C、遗传分析：分析不育突变体的不育类型；D、初定位分析；F、遗传定位及等位性分析。利用本发明的方法能够基于田间大豆的不育表型，对大豆雄性不育基因进行快速鉴定和遗传定位，同时，本发明研究开发了一套适用于花粉败育型大豆雄性不育基因的dCAPS标记开发方法；本发明具有重要的技术创新性和良好的实用价值。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其是一种快速的、体系化的基因鉴定遗传定位方法。

背景技术

大豆育性主要分为三种类型，雌雄均不育、雄性不育雌性可育、质核互作不育。雌雄均不育因不能获得后代在大豆育种中应用意义不大，质核互作不育在大豆杂种优势利用中得到了广泛的应用，雄性不育雌性可育在大豆轮回选择中发挥了重要的作用。到目前为止，以发现12个雄性不育雌性可育基因，Gm02中含有四个，分别为ms3、ms4、msMOS、msp；Gm03中ms9基因；Gm07中含有ms8基因；Gm09中含有ms7基因；Gm10中含有ms2基因；Gm11中含有ms5基因；Gm13中含有三个不育基因，分别为ms1、ms6、st5。

大豆杂交种可以提高大豆产量，研究表明，大豆产量优势可超双亲平均的42%。大豆是一种自花授粉作物，如果想获得杂交种子，需要进行人工杂交，此方法不仅费时费力，而且不可能获得大量的杂交种子，如果大豆是雄性不育、雌性可育则省去了人工去雄步骤，使获得大量杂交种子成为可能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于不育表型对大豆雄性不育基因进行的快速鉴定和遗传定位的体系化方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

基于不育表型对大豆雄性不育基因进行的快速鉴定和遗传定位的体系化方法，该方法包含如下步骤：

A、表型观察：对田间观察发现豆荚不育或豆荚败育的大豆植株，观察分析株荚发育停滞的时期，记录重点植株；

B、花粉观察：对于在步骤A中发现的重点植株进行花粉形态显微观察；

B-1、首先，利用染色方法对花苞状态的花粉进行观察，记录与正常植株相比，待测植株的的花粉粒是否能够被正常着色，如果不能正常着色，记录为异常花粉；

B-2、进一步，利用扫描电镜细致观察异常花粉的外形态，记录花粉形态是否饱满圆润或皱缩干瘪，如果为皱缩干瘪，记录为异常花粉；

B-3、进一步，对花粉粒数和直径进行统计，待测植株的花粉粒数高于或低于正常植株的花粉粒数时，或者待测植株的花粉平均直径高于或低于正常植株的花粉平均直径时，均记录为异常花粉；

C、遗传分析：对于在步骤B中有任一项记录为异常花粉的植株，进一步分析不育突变体的不育类型；

C-1、利用正反交和回交的方法分析雌蕊、花粉、细胞质对育性的影响；

C-2、对待测植株与正常植株的衍生后代进行遗传分析，经卡方检验记录育性分离比例；

D、初定位分析：对于步骤C中经遗传分析认定为“雌蕊正常、花粉败育”的植株，进行高世代近等基因系初定位分析：为初步明确待测不育基因在染色体上的位置，根据后代家系育性表现，连续筛选出现育性分离的家系至F_5:6代；根据F_6:7代表型，将所有不育单株DNA和完全可育植株的DNA分别形成两个混池，利用重测序的方法对两个混池间SNP和Indel变异进行分析，初步确定待测不育基因在染色体的上的物理区间；