洋葱细胞质雄性不育基因分子标记研究进展

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1、专论与综述中国蔬菜CHINAVEGETABLES2015（9）：14-19洋葱细胞质雄性不育基因分子标记研究进展1☆2☆1111*刘冰江　王玉涛　缪　军　霍雨猛　杨妍妍　吴　雄1（山东省农业科学院蔬菜花卉研究所，山东省设施蔬菜生物学重点实验室，国家蔬菜改良中心山东分中2心，山东济南250100；山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，山东省食品质量与安全检测技术重点实验室，山东济南250100）摘　要：洋葱是典型的异花授粉蔬菜作物，利用雄性不育系是进行洋葱杂交种选育的重要手段。传统的测交方法鉴定洋葱雄

2、性不育基因型需要4～8a时间，通过开发洋葱细胞质雄性不育基因分子标记可以大大提高保持系选择效率，有助于揭示雄性不育作用机理。本文介绍了洋葱细胞质雄性不育的几种类型，对控制洋葱育性的细胞质与细胞核基因分子标记的研究进展进行了综述，讨论了分子标记技术的现状及存在的问题，并对应用前景进行了展望。关键词：洋葱；细胞质雄性不育；分子标记细胞质雄性不育（Cytoplasmicmale-sterility，的1个不育株（13-53），利用气生鳞茎繁殖保存下CMS）是一种母性遗传的不能产生有活力花粉的现来，通过与其他可育材料杂

3、交、回交进一步选育象。利用CMS既可控制亲本，避免亲本流失，又可出了洋葱雄性不育系（Jones&Emsweller，1936）。保证制种质量和种子纯度，因此广泛用于杂交种生其不育性由不育的细胞质因子（S）与一对隐性核产。洋葱（AlliumcepaL.）是最早应用细胞质雄性不基因（msms）共同控制，可被显性核基因（Ms）育系进行杂交种选育的蔬菜作物，其关键环节是不育恢复。S型细胞质雄性不育系（CMS-S）的基因型系及其保持系的选育。由于洋葱是二年生异花授粉蔬为S（msms），相应保持系的基因型为N（msms）

4、菜，自交衰退严重，通过传统的测交方法鉴定雄性不（Jones&Clarke，1943）。CMS-S系统在不同环境育基因型需要4～8a，而利用细胞质雄性不育基因分条件下能够保持稳定的雄性不育特征，而且育性恢子标记辅助选择技术，可以大大提高洋葱雄性不育系复基因是单基因遗传的，因此这种不育类型在洋葱及其保持系的选择效率。目前，许多研究者开发出了杂交种选育上应用效果最好，也最广泛。一些与洋葱细胞质雄性不育相关的基因的分子标记，1.2T型细胞质雄性不育并且在分子标记辅助育种上得到了应用。T型细胞质雄性不育是Bernin

5、ger（1965）在法国洋葱品种JaunepailledesVertus中发现的，并选育1　洋葱细胞质雄性不育的类型与遗传出了新型洋葱雄性不育系及其保持系。Schweisguth1.1S型细胞质雄性不育（1973）研究揭示了这种不育类型的遗传机理：S型细胞质雄性不育源于洋葱品种ItalianRed不育的细胞质因子（S）和3对隐性核基因共同控制这种洋葱不育性，其育性可被1对显性等位☆同等贡献作者基因（A_）或2对互补的基因（B_C_）恢复，S刘冰江，男，副研究员，专业方向：葱蒜类蔬菜遗传育种，E-mail：b

6、ingjiang_liu@163.com；王玉涛，男，助理研究员，专业方向：农产（Aabbcc）和S（aaBbCc）为具有正常育性的洋葱。品分析测试技术和质量安全风险评估，E-mail：zxsyskb@163.com洋葱T型细胞质雄性不育系（CMS-T）的基因型*通讯作者（Correspondingauthor）：吴雄，男，研究员，专业方向：葱为S（aabbcc），保持系基因型为N（aabb__）和N蒜类蔬菜遗传育种，E-mail：wutta2015@163.com（aa__cc）。CMS-T遗传特征比较复

7、杂，并且存在收稿日期：2015-06-10；接受日期：2015-08-10较多恢复基因，选育非常困难。目前主要在欧洲有基金项目：山东省农业良种工程项目（鲁科字〔2014〕96号），山东省农业科学院青年科研基金项目（2015YQN33）少量应用。—14—《中国蔬菜》学术论文下载www.cnveg.org中国蔬菜CHINAVEGETABLES专论与综述1.3　其他类型细胞质雄性不育线粒体DNA）和cpDNA（chloroplastDNA，叶绿由于洋葱细胞质不育源非常有限（S型或T体DNA），将洋葱细胞质分为

8、S型和M型；利用型），许多研究者尝试寻找新型不育源。Pathak和BamHI酶切mtDNA将M型细胞质分为M1～M4等Gowda（1994）在印度洋葱地方品种NasikWhite4种类型，M1和M2对应N型细胞质，M3和M4对Globe中发现了一种不同于S型和T型的不育源，应T型细胞质，但是这种标记并不能将T型和N其不育性由细胞质因子控制，并利用这种不育