利用大豆生育期基因E1和E2构建适宜不同生态区的ms1基础轮回群体

文献类型： 中文期刊

第一作者： 胡雪洁

作者： 胡雪洁;刘路平;王凤敏;韩玉华;孙宾成;马启彬;黄志平;冯燕;陈强;杨春燕;张孟臣;张锴;秦君

作者机构：

关键词： 大豆;ms1基础轮回群体;开花期;生育期;E1;E2;竞争性等位基因特异性PCR

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 017 期

页码： 3305-3317,中插1-中插21

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]大豆是光周期敏感的短日照作物,在不同生态区种植会导致开花过早或过晚.因此,大豆雄性核不育ms1(male sterility 1)基础群体在不同生态区应用于轮回选择的过程中,存在当地供体亲本和受体不育株花期不遇、导入率低的问题.构建适宜三大生态区应用的 ms1基础轮回群体,提高供体亲本与受体不育株花期相遇的概率,揭示两轮互交后各群体生育期基因E1和E2基因型及其表型变化特点,为大豆开花期和生育期改良提供依据.[方法]以 528份来自不同生态区的供体亲本和ms1基础群体为试验材料.利用前人报道的生育期基因E1和E2的KASP分子标记对供体亲本进行基因型鉴定,按照E1和E2基因型对供体亲本进行分类,分别与ms1基础群体籽粒混合,并根据不同生态区适宜的基因型将各群体种植于不同地区,进行两年两轮异交导入.其中,东北生态区群体种植于内蒙古呼伦贝尔、河北承德 2 个地区,黄淮海生态区群体种植于河北石家庄和河南许昌 2 个试验区,南方生态区群体种植于广东广州试验区.每年收获不同ms1群体不育株籽粒,冬季在海南三亚进行南繁.调查供体亲本与ms1基础群体开花期和成熟期,分析不同地区ms1群体E1和E2基因型比例的变化.[结果]根据生育期基因E1和E2基因型将供体亲本划分为 4 类E1E1/E2E2、E1E1/e2e2、e1e1/E2E2和e1e1/e2e2,各基因型比例分别为 12.1%、65.0%、19.3%和 3.6%.ms1基础群体中,晚花基因型E1E1/E2E2占有最高比例,为 48.6%;群体材料开花期较晚,主要集中于 45-51 d.经过连续两轮导入后,不同生态区 ms1群体基因型发生变化.东北生态区呼伦贝尔的目标导入基因型 e1e1/e2e2比例由 33.0%提高到51.6%,承德e1e1/e2e2基因型比例由 1.6%提高至 3.4%;黄淮海生态区石家庄目标导入基因型e1e1/E2E2比例由 18%提高至 23.1%,许昌E1E1/e2e2基因型比例由 12.5%提高到 25.0%;南方生态区广州的E1E1/E2E2基因型比例维持在 80%以上.目标导入基因型的杂合基因型在群体中比例也在不断提高.通过两轮异交导入,不同生态区 ms1群体间开花期存在显著差异,说明随着开花期基因型的变化,不同群体的表型也随之改变.[结论]将供体亲本依据各开花期基因型分类分别导入ms1群体,可提高各生态区适宜基因型的比例,构建适用于不同生态区的ms1基础轮回群体,提高当地供体亲本和受体 ms1不育株花期相遇的概率,实现大豆的开放授粉和基因聚集、积累,丰富群体的遗传多样性,从而进一步提高轮回选择育种效率.

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