大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记

大豆是世界上重要的油料作物之一，同时也是重要的工业生产原料。针对我国对大豆需求的逐年增加，及大豆遗传改良进度缓慢的事实，在耕种面积不断减少的情况下，只能从提高大豆的单位面积产量上来实现大豆的增产。而利用杂种优势是挖掘大豆潜力、显著提高大豆产量的重要途径。大豆细胞质雄性不育细胞质的发现和利用，标志着我国在大豆杂种优势研究上取得了突破性进展。“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。利用DNA分子标记技术筛选与育性恢复基因连锁的标记，可对恢复基因进行精确定位。利用分子标记辅助育种可以缩短恢复系育种年限，同时也为育性恢复分子机理的研究和最终克隆育性恢复基因打下基础。因此，定位细胞质雄性不育恢复基因具有重要意义。本研究以单基因配子体遗传的RN型细胞质雄性不育系JLCMS9A导入恢复系JLR2的恢复基因构建的回交导入系的BC9F2代分离群体为材料，开花期对F2单株的花粉育性进行观察，确定F2单株的育性。根据F2单株花粉育性观察结果，确定F2群体中可育单株和半不育单株比例为1:1，这一结果表明RN型大豆细胞质雄性不育符合单基因配子体不育的遗传模式。提取F2分离群体的单株及父、母本单株的基因组DNA，根据F2单株育性鉴定结果，随机取20株完全可育单株DNA等量混合构建典型可育基因池，取20株典型半不育单株DNA等量混合构建典型半不育基因池，取20株不育系母本单株DNA构建完全不育基因池；选用200对均匀分布在大豆20个连锁群上的经典SSR引物，筛选三个典型基因池，获得了具有多态性的引物Sctt011，并将恢复基因定位在J连锁群上。进一步在J连锁群上选择和设计了93对SSR引物进一步筛选基因池。最终获得3个与恢复基因紧密连锁的分子标记，分别为JS22、JS30和JS51，与恢复基因的遗传距离分别为7.6cM、10.7cM和5.2cM。通过本研究所获得的连锁标记，有望加速RN型恢复系的选育速度，间接推进杂交大豆新品种育种进程，这对于增强我国大豆育种的自主创新能力，促进大豆产业可持续发展，具有重要的理论和实践意义。同时，也为今后克隆恢复基因和解析RN型细胞质雄性不育育性恢复机制奠定基础。