甘蓝型油菜hau CMS恢复系的创建及恢复基因Rfh的定位

【作者】 魏超； 汪华栋； 衡双平； 傅廷栋； 沈金雄；

【机构】 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室/国家油菜工程技术研究中心；

【摘要】 杂种优势利用重要途径之一的细胞质雄性不育性(CMS)是一个普遍的母系遗传现象,目前已在近200个物种中有报道。目前普遍认为线粒体嵌合基因与细胞核恢复基因的互作是CMS体系育性恢复的主要原因。本研究中hau CMS是甘蓝型油菜和芥菜型油菜中一种新型的异源胞质类型,而且orf288已经被鉴定为该不育体系的不育相关基因,但是该不育型的恢复系或恢复基因还没有被报道。本研究利用广泛测交和连续自交的方法在甘蓝型油菜中成功创建了2个hau CMS恢复系,利用其中的一个恢复系构建的分离群体通过全基因组重测序和分子标记的方法将恢复基因Rfh定位到参考基因组A03染色体上94 kb的物理区间。花药结构的表型和组织学观察以及扫描电镜和透射电镜的观察结果都充分说明了恢复系育性恢复的稳定性。但是,依据共线性和比较基因组分析发现大量的序列重组和重排导致基因组的复杂性和特殊性使得在94 kb的候选区间内没能找到候选PPR(pentatricopeptide repeat)基因,因此本研究推测候选区间内可能有大片段插入,而且育性恢复复合体或RNA编辑复合体组分可能是候选基因。同时,研究发现不同细胞核背景中的微效基因和环境因素是育性恢复不稳定和变异的主要原因。总之,本研究在为质核基因共进化的研究提供新视角的同时,也为分子育种和杂种优势的利用提供了新的资源。更多还原