优异高粱雄性不育系01-26A的组配降秆效应及其分子机理

文献类型： 中文期刊

第一作者： 邹剑秋

作者： 邹剑秋;王艳秋;李金红;朱凯

作者机构：

关键词： 高粱;株高;遗传效应;基因位点

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2020 年 014 期

页码： 2814-2827

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]高粱机械化生产是未来发展的必然方向,而合理的株型是机械化生产的基础与关键.育种过程中发现,矮秆雄性不育系01-26A具有和现有粒用高粱恢复系组配F1都能降低株高的独特优势,是一个极其难得的株型调控材料.因此,对其株高遗传效应及调控基因位点进行研究,旨在探明其株高矮化遗传机理和调控机制,以期应用遗传育种手段促进高粱株型优化提供理论依据.[方法]以具有矮化株高效应的01-26A和不具矮化株高效应的7050A高粱雄性不育系为试材,重点对其与7个(包括6个粒用和1个甜高粱)恢复系的杂种F1的株高及节数、穗柄下茎秆高度、穗柄长和穗长等相关参数的遗传效应进行分析,同时对调控株高基因的位点Dw1、Dw2和Dw3(Dw4暂未被克隆)进行测定与分析.[结果]高粱雄性不育系01-26A(A1细胞质)具有显著的矮化粒用高粱株高的效应,以其为母本组配的杂种F1株高较以高粱雄性不育系7050A(A2细胞质)为母本组配的杂种F1株高降幅为15.8%,绝对值一般不超过160 cm,而以其为母本组配的甜高粱杂种F1株高降低不明显,不具矮化效应;01-26A矮化株高遗传效应主要表现在杂种F1穗柄下茎秆高度明显缩短,茎秆中下部节间长度与株高变化相关性较高;01-26A杂种F1穗柄长降低是造成株高变矮的另一原因,其效应小于穗柄下茎秆高度,而穗长对株高变化的影响很小;通过基因位点的序列和类型分析,确定了01-26A矮化基因Dw1-Dw3的基因类型,并通过多个杂交组合的株高遗传数据分析,推断01-26A基因型很可能是dw1dw1Dw2Dw2dw3dw3dw4dw4,即三矮高粱不育系;另外,通过对株高调控基因研究分析,发现01-26A的dw1和dw3矮化基因可能对粒用高粱杂种F1株高影响效应更大,而Dw2的存在是造成其与甜高粱杂种F1株高没有矮化的内在原因.[结论]高粱雄性不育系01-26A可能是具有dw1dw1Dw2Dw2dw3dw3dw4dw4基因的三矮高粱不育系,可通过降低杂种F1穗柄下茎秆高度(主效)和穗柄长(次效),实现高粱株高的矮化调控;但其与甜高粱杂交,可能由于Dw2的存在,F1并未发现明显的矮化效应.

分类号： S514

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