綿のRF1肥沃度回復者遺伝子にリンクされたSTSマーカー

マーカーアシスト選択（MAS）は、植物繁殖のプロセスを加速でき、シーケンスタグ付きサイト（STS）マーカーは、MASに使用されるDNAの領域に非常に特異的です。この研究の目的は、綿（Gossypium hirsutum L.）の細胞質雄性不妊（CMS）の遺伝子を復元する肥沃度回復遺伝子であるRF1と密接に関連するSTSマーカーを開発することでした。バッククロス集団のRF1関連RAPDマーカーをスクリーニングするために、分離分析を採用しました。4つのRAPDマーカーが特定され、そのうち3つはRF1（UBC147（1400）、UBC607（500）、およびUBC679（700））と共分離しました。RF1から4.5 cmの距離で、反発相で以前に報告されたUBC169（700）と共分離された別のフラグメント、UBC169（800）。その他が発行したマーカー（UBC659（1500））は、RF1から2.7 cm、UBC169（800）から1.8 cmにマッピングされました。4セットのSTSプライマーペアは、RAPDフラグメントシーケンスに基づいて設計されました。UBC147（1400）およびUBC607（500）の断片からのプライマーペアは、どちらも肥沃な植物に固有の単一のフラグメントを増幅しました。UBC679（700）およびUBC659（1500）STSプライマーは、肥沃な植物と単型フラグメントに固有の1つのフラグメントをそれぞれ増幅します。これらの4つのRF1結合STSマーカーは、RF1ドナー種G. Harknessii（D2-2）にも存在していました。STSマーカーを共分離した3つのプライマーペアも、G。trilobum（D8）から断片を増幅しました。ただし、UBC147（1400）STSプライマーによって増幅されたD8フラグメントは、D2-2からそれよりも大きく、G。trilobumはCMS-D2-2系統に肥沃度を回復しません。これらのSTSマーカーは、綿CMS繁殖の取り組みにおける復元者の親線の開発に役立ちます。

Marker-assisted selection (MAS) can accelerate the process of plant breeding, and sequence-tagged site (STS) markers are highly specific for regions of DNA being used for MAS. The objective of this research was to develop STS markers tightly linked with Rf1, the fertility restoring gene for cytoplasmic male sterility (CMS) in cotton (Gossypium hirsutum L.). Bulked segregant analysis was employed to screen for Rf1-linked RAPD markers in a backcross population. Four RAPD markers were identified, three of which co-segregated with Rf1 (UBC147(1400), UBC607(500), and UBC679(700)). Another fragment, UBC169(800), co-segregated with the previously reported UBC169(700) in repulsion phase at a distance of 4.5 cM from Rf1. A marker published by others (UBC659(1500)) mapped to 2.7 cM from Rf1 and 1.8 cM from UBC169(800). Four sets of STS primer pairs were designed based on the RAPD fragment sequences. The primer pairs from the UBC147(1400) and UBC607(500) fragments both amplified a single fragment specific to fertile plants. The UBC679(700) and UBC659(1500) STS primer pairs each amplified one fragment specific to fertile plants and a monomorphic fragment. These four Rf1-linked STS markers were also present in the Rf1 donor species G. harknessii (D2-2). The three primer pairs that produced co-segregating STS markers also amplified fragments from G. trilobum (D8). However, the D8 fragment amplified by the UBC147(1400) STS primers was larger than that from D2-2, and G. trilobum does not restore fertility to CMS-D2-2 lines. These STS markers will be useful in the development of restorer parental lines in cotton CMS breeding efforts.