一种制备雄性不育辣椒的方法技术

技术编号:12294264 阅读:78 留言:0更新日期:2015-11-11 06:31
本发明专利技术属于辣椒育种技术领域,公开了一种制备雄性不育辣椒的方法。该方法包括如下步骤:S1.构建含有如SEQ ID NO:1~2所示CaMS1基因的重组RNAi干扰载体;S2.将S1得到的重组RNAi干扰载体转化农杆菌,得到重组农杆菌;S3.用重组农杆菌转染辣椒外植体,经培养获得转化植株,筛选得到雄性不育辣椒。该方法通过构建含有花药特异基因的重组载体,制备出花粉活力降低的材料,通过对该材料的改进与优化可进一步制备出辣椒雄性不育材料,对辣椒新品种的选育有重要价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于辣椒育种
,具体地,涉及。
技术介绍
辣椒(Ca/wicwa? a/Mi/a?)属于前科(Solanaceae)辣椒属一年或多年生草本植物,其 果实是一种世界性的蔬菜和加工调味品。辣椒为常异花授粉植物,杂种优势非常明显,优良 杂种一代比常规品种可增产30% ~50%。杂种优势的利用,已成为辣椒生产上提高产量和 增加经济效益的重要手段。但目前我国杂交制种多采用蕾期人工去雄、授粉,不但制种成本 高而且很难保证种子纯度。利用雄性不育系配制一代杂种,不仅可以简化制种程序,降低种 子生产成本,而且可以提高杂种的纯度。因此,雄性不育系的选育及其应用研究越来越受到 人们的重视。 花粉败育是植物雄性不育发生的表型体现,弄清花粉发育的全过程和分子机理是 研究植物雄性不育的基础和关键所在。花粉发育涉及众多基因的表达调控,对花粉发育相 关基因的研究不仅可以了解花粉发育的分子机制,还可以为人工创制雄性不育提供理论基 础。这些基因的敲除能导致植物部分或完全不育,然而在辣椒中对花粉发育相关基因的研 究甚少。可以通过RNA干扰技术敲除辣椒花粉发育中的相关基因,创制雄性不育的辣椒材 料。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供了,该方法通过 构建含有花药特异基因的重组载体,制备出花粉活力降低的材料,通过对该材料的的改进 与优化可进一步制备出辣椒雄性不育材料,对辣椒新品种的选育有重要价值。 本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。 -种制备雄性不育辣椒的方法,包括如下步骤: 51. 构建含有如SEQ ID N0:1~2所示基因的重组RNAi干扰载体; 52. 将S1得到的重组RNAi干扰载体转化农杆菌,得到重组农杆菌; 53. 用重组农杆菌转染辣椒外植体,经培养获得转化植株,筛选得到雄性不育辣椒。 将S1所述基因的cDNA序列如SEQ ID NO: 1所示,长1919bp;基因的 开放阅读框序列如SEQ ID N0:2所示,长1758bp。 优选地,S1所述RNAi干扰载体的构建方法为: 511. 利用SEQ ID N0:3~4所示正义引物扩增得到基因的正义片段,利用SEQ ID N0:5~6所示反义引物扩增得到^#57基因的反义片段; 512. 将正义片段和反义片段先后连接到同一 RNAi干扰载体,制得^#57基因的重组 RNAi干扰载体。 步骤S11克隆该基因正义片段的引物对如SEQ ID N0:3~4所示,克隆该基因反义 片段的引物对如SEQ ID N0:5~6所示。正、反义序列的引物对分别为: UP-SP4-1 :5, -CGGATTTAAATAGTCAGTGGAGCAAGCAA-3,, UP-SP4-2 :5r - CGCGGATCCAGTCAGTGGAGCAAGCAA-3'; DW-SP4-1:5r -CATGCCATGGTTAGCCCTGGAATGTGGA-3r, DW-SP4-2:5r -TCCCCCGGGTTAGCCCTGGAATGTGGA-3'。 优选地,所述RNAi干扰载体为PFGC5941载体。 优选地,在正义片段的两端引入和Afcol限制性内切酶切位点,在反义片段的 两端引入和你遍1限制性内切酶切位点,通过酶切连接反应将正义片段和反义片段先 后连接到PFGC5941载体中。 优选地,S3所述辣椒外植体为:将培养的无菌苗的一侧子叶从叶柄基部连同顶芽 及周围分生组织全部切去,只留一侧子叶。 优选地,S3所述重组农杆菌转染农杆菌辣椒外植体时的0D6。。为0. 4~0. 8,转染时 间为12min。 优选地,S3所述培养包括如下步骤: 531. 外植体与菌液摇匀接种至分化培养基中,在25±1°C条件下恒温黑暗培养2~3d ; 532. 抑菌培养:再接种于抑菌培养基中27 °C培养4~5d ; 533. 筛选培养:再接种于PPT筛选培养基上,每两周继代一次,继代2~3次;直到只 有少许外植体能在筛选培养基上长出抗性芽,而大部分外植体在含PPT的筛选培养基上褪 绿,变黄焦化为止; 534. 生根培养:当分化的不定芽伸长至1.5~2. 5 cm时,将其自基部切下,接种于生 根培养基中诱导其生根,再炼苗2~3 d,移栽获得雄性不育辣椒。 上述分化培养基、抑菌培养基、筛选培养基、生根培养基采用辣椒组培领域常见的 培养基即可。 优选地,S33中筛选培养基的PPT浓度为2 mg/L。 优选地,菌液浸染前,将所述辣椒外植体放入所述分化培养基中,于27°C黑暗预培 养2~3 d〇 优选地,获得辣椒无菌苗的方法为:将辣椒种子经75%酒精、2%次氯酸钠消毒后, 用无菌水浸泡,倒去无菌水,吸去种子表面的水分,在25~28°C黑暗条件下培养5~6d,然 后把种子取出放到27°C、光照2000 lx 14 h/d培养条件下培养,待辣椒小苗长出两片子叶 并且生长点即将露出时即获得辣椒无菌苗。 与现有技术相比,本专利技术有益效果在于:提供了,该 方法通过构建含有花药特异基因的重组载体,制备出花粉活力降低的材料,通过对该材料 的的改进与优化可进一步制备出辣椒雄性不育材料,对辣椒新品种的选育有重要价值。本 专利技术经过2~3代筛选,获得抗性辣椒,T。代转基因阳性率达39. 6%,Ti代转基因阳性率达 29. 2% ;T。代干扰植株的花粉萌发率为21. 84%,而野生型对照为52. 63%,说明制备得 到的转基因植株有一定的雄性不育性。【附图说明】 图1为提取的辣椒可育株或不育株八个等级混合花蕾RNA普通琼脂糖凝胶电泳 图;其中,F为可育株,S为不育株。 图2为的cDNA全长和推导的氨基酸序列;起始密码子和终止密码子用黑体 表示;双画线部分为FAR-N-SDR-e保守域;单下划线部分为STERILE保守域。 图3为在辣椒花蕾不同发育时期的表达;a. RT-PCR分析,Jc (ii?为内参基 因;b. qRT-PCR分析;Fl~8, Sl~8分别为可育株和不育株1~8级花蕾。 图4为在辣椒不同组织部位的表达分析;a. RT-PCR分析,如仏?为内参基 因;b. qRT-PCR分析;Fl~8, Sl~8分别为可育株和不育株根、茎、叶、开放花、花萼、花瓣、花 药以及雌蕊。 图5为正、反义片段PCR电泳图;M :DL2000 Marker ;1-正义片段;2-反义 片段。 图6为的正义片段测序结果。 图7为的反义片段测序结果。 图8为的目的片段测序blastn比对结果。图9为pFGC5941-B质粒的酶切电泳图(及I、I);M :DL2000 ;1~5 为重组质粒。 图10为的RNAi载体转化农杆菌的菌液PCR电泳图;M :DL2000 ;CK:阴性对 照:1 ~13 为 pFGC5941-B 菌液。 图11为T。代转化植株的PCR检测(Bar基因引物);M :DL2000 Marker;1-阳 性对照;2-空白对照;3-阴性对照;4~24为T。代抗性植株。 图12为T。代转化植株的PCR检测(35S启动子引物);M :DL2000 Marker; 1-阳性对照;2-空白对照;3-阴性对照;4~24为T。代抗性植株 图13为转基因植株扩增片段序列比对结果。 图14为转基因植株与对照生长状况。 图15为干扰植株与对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备雄性不育辣椒的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1. 构建含有如SEQ ID NO:1~2所示CaMS1基因的重组RNAi干扰载体;S2. 将S1得到的重组RNAi干扰载体转化农杆菌,得到重组农杆菌;S3. 用重组农杆菌转染辣椒外植体,经培养获得转化植株,筛选得到雄性不育辣椒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈长明雷建军陈国菊曹必好邹丽芳邹春香
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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