日本晴中野敗型育性恢復(fù)基因的定位.pdf

1、目前，雜交秈稻以三系雜交稻為主，野敗型(Wild abortive，WA)不育系不育性穩(wěn)定，可恢復(fù)性較好，WA型細(xì)胞質(zhì)作為生產(chǎn)上主要利用的不育胞質(zhì)類型，多年來其推廣組合及面積在雜交稻中一直居于主導(dǎo)地位。但部分廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的不育系發(fā)生自交結(jié)實(shí)現(xiàn)象，出現(xiàn)育性不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響制種純度，從而影響三系雜交秈稻組合的應(yīng)用。同時(shí)，WA型不育系育性恢復(fù)遺傳的研究已經(jīng)滯后于“三系”雜交水稻不育系及恢復(fù)系的選育需求。本課題組基于上述研究現(xiàn)狀，提出加強(qiáng)對W

2、A型不育系和保持系中育性恢復(fù)基因的研究，有助于加深對WA-CMS育性恢復(fù)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，為WA型不育系及恢復(fù)系的選育提供借鑒。本研究以一套日本晴為供體、9311為背景的染色體片段代換系（命名為C1～C135）為研究材料，通過構(gòu)建目標(biāo)染色體片段疊代系，對日本晴中一個(gè)WA型恢復(fù)基因進(jìn)行定位，具體研究結(jié)果如下:
　　(1)利用WA型秈稻不育系五豐A與C31等6個(gè)代換系(Rf5所在染色體區(qū)段被替換)及對照9311進(jìn)行測交，其中代換系C119測

3、交后代自然結(jié)實(shí)率超過80％，對照9311及其余代換系測交后代自然結(jié)實(shí)率為0-12.7％，兩者間存在顯著差異。該結(jié)果表明，C119對WA型秈稻不育系五豐A的育性恢復(fù)是由于在9311背景中導(dǎo)入日本晴片段所致，由此說明粳稻保持系日本晴中存在WA型恢復(fù)基因。
　　(2)利用WA型秈稻不育系五豐A、天豐A及廣8A與C119及對照9311測交，育性鑒定結(jié)果表明，C119測交后代全可育，9311測交后代全不育，表明該恢復(fù)基因是與9311核背景中

4、的恢復(fù)基因存在互作，與不育系核背景無關(guān)。
　　(3)根據(jù)代換系重測序結(jié)果及標(biāo)記檢測結(jié)果，C119中帶有6個(gè)導(dǎo)入片段，從該套代換系群體內(nèi)篩選出18個(gè)與C119帶有相同導(dǎo)入片段的代換系，與WA型五豐A、天豐A測交，根據(jù)測交F1群體育性，推斷該基因位于第1染色體導(dǎo)入片段上，暫將其命名為Rf21(t)。根據(jù)重測序結(jié)果，將Rf21(t)初步定位于第1染色體上43.6-44.9Mb的區(qū)間內(nèi)，物理距離為1.40Mb。
　　(4)構(gòu)建931

5、1/C119的F2群體，利用分子標(biāo)記輔助選擇49株帶有不同導(dǎo)入片段的單株與WA型五豐A、天豐A進(jìn)行測交，根據(jù)測交F1群體育性，將Rf21(t)定位于第1染色體的導(dǎo)入片段上。對所有帶有目標(biāo)導(dǎo)入片段的代換系及單株進(jìn)行分子標(biāo)記檢測，將Rf21(t)定位于標(biāo)記RM5310與ID01M29151之間，標(biāo)記RM5310位于41198296bp處，標(biāo)記ID01M29151位于41894866bp處，兩標(biāo)記間物理距離約697kb。
　　(5)根據(jù)

6、代換系重測序結(jié)果，篩選出14個(gè)在第1染色體上與C119中帶有相同導(dǎo)入片段的代換系，與WA型五豐A、天豐A、廣8A測交。根據(jù)測交F1群體育性，結(jié)合分子標(biāo)記檢測結(jié)果，將Rf21(t)定位于第1染色體上標(biāo)記RM5310與STS1-170.4之間，兩標(biāo)記間物理距離約900kb。利用分子標(biāo)記輔助選擇及9311/C119的F3群體構(gòu)建覆蓋目標(biāo)區(qū)段的染色體片段疊代系，選擇帶有不同迭代片段的單株與WA型五豐A、天豐A測交，根據(jù)測交F1群體育性，將Rf2