萝卜NWB CMS败育特征及其育性恢复基因的遗传规律
2021-07-01李晓梅雍晓平冉茂林
李晓梅,杨 峰,雍晓平,陈 琳 ,冉 科 ,冉茂林
(1.四川省农业科学院 水稻高粱研究所,四川 德阳 618000;2.蔬菜种质与品种改良四川省重点实验室,四川 成都 610300;3.四川农业大学 园艺学院,四川 成都 611130)
萝卜为典型的异花授粉植物,自交衰退严重,其杂种优势明显。利用细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)进行杂交制种是当前萝卜杂种优势利用的主要途径,具有杂种一代纯度高、制种成本低、亲本不易流失等优点[1-2]。1968年,日本学者小仓首次发现萝卜细胞质雄性不育类型Ogura CMS,后续又有UK-1、Kosena、NWB及DCGMS胞质类型被发现[3-6]。2005年,韩国学者首次报道NWB CMS,与Ogura CMS相比该胞质类型花药上有约1/2无功能花粉,与来自多个国家的74份材料进行测交均未发现其恢复材料[5]。2008年,韩国学者从乌兹别克斯坦引进的萝卜材料中发现DCGMS CMS,该胞质类型花药特征与NWB CMS相似,石蜡切片分析表明败育发生在单核小孢子时期,药室内有未被染色的花粉粒,同时该胞质可扩增出NWB CMS特异分子条带,推测2种胞质可能为同一类型[6]。张丽等[7]研究表明,NWB CMS败育发生在单核小孢子时期,主要表现为绒毡层轻度液泡化,药室内仍有未染色的花粉粒空壳,进一步验证NWB CMS与DCGMS CMS相似。Park等[8]通过线粒体基因组测序推测orf463为DCGMS CMS不育主控基因。随后,Yamagishi等[9]发现orf463基因广泛存在于黑萝卜(普通萝卜的一个变种)中,且同一黑萝卜线粒体中DCGMS CMS线粒体结构类型与已测序日本黑萝卜线粒体结构类型并存,只是不同材料2种类型的亚计量不同。Wang等[10]通过对NWB CMS线粒体基因组测序发现,NWB CMS与日本黑萝卜线粒体基因组序列与结构完全一致,与DCGMS CMS仅存在结构上的差异,是同分异构型,以上两项研究从分子与基因组水平证实NWB CMS与DCGMS CMS属于同一不育胞质类型。……
