聚合亚种间育性亲和基因的广谱亲和性水稻品系选育与初步利用

为克服亚种间杂交稻的各种生殖障碍,从Akihikari//IR36/Dular杂交后代中选育出在ga11和S5、S7、S8、S9、S15、S16位点上聚合有不同育性亲和基因的品系.经测交分析,2个品系聚合可改良亚种间杂交稻花粉育性的雄配子亲和基因ga11-n和6个雌配子亲和基因S5-n、S7-n、S8-n、S9-n、S15-n和S16-n,另2个品系聚合了6个雌配子育性亲和基因.育成品系与测验种杂交F1的育性检测表明,这些品系能消除各种雌、雄配子导致的败育障碍.2个粳型育成品系与籼型两用核不育系S27配制的杂种与汕优63相比具有明显的产量优势.这些品系可用作亚种间杂交稻育种的亲本或有利基因供体.     

水稻亚种间杂种后代Pgi-1同工酶的异常分离

 采用籼稻品种与粳稻品种或偏粳型广亲和性品种的杂交后代F₂集团8个，分析了位于第3染色体上的Pgi-1同工酶的分离情况。其中4个F₂集团表现为显著或极显著偏离正常的孟德尔分离比例，带粳稻标记基因Pgi-1的配子明显减少，只占总受精配子的41.4%±2.8%。而另4个F₂集团则保持正常分离比例。分析结果表明， Pgi-1的异常分离与雌性育性无关，也不是由于花粉形态性败育而致，在第3染色体Pgi-1附近，存在一个独立于ga-2和ga-3的新的配子体基因，控制花粉的受精竞争。在该配子体基因位点上，一些粳稻品种或偏粳型广亲和性品种具有的等位基因可以消除籼粳交后代中由于受精竞争而导致的粳配子败育。     

籼粳杂种花粉不育基因的定位

以IR36（indica）和热研2号（japonica，广亲和品种）为亲本，构建了包含180个单株的F₂群体及包括110个标记的分子连锁图谱。利用该F₂群体，进行了水稻花粉不育数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)的检测和遗传效应分析，共检测到3个花粉不育QTL，分别位于第3、5、7染色体上，此外，共检测到9个由雄配子引起的偏分离QTL，其中7个与ga-14和ga-11位点的配子败育类型相同。与花粉形态鉴定相比，偏分离的数据对检测F₁杂种花粉败育基因更为敏感。在第5、6染色体上控制偏分离的2个QTL位点，其杂合基因型出现的频率偏高。在qHPS-5位点，粳型纯合子表现出比杂合子和籼型纯合子更低的育性水平。本研究获得的分子标记将有助于聚合尽可能多的中性亲和基因以解决亚种间F₁杂种的花粉不育性问题。     

在水稻远缘杂交中控制F_1不育性的复等位基因

<正> 过去,我们曾经报道,属于所谓爪哇型的印度尼西亚水稻品种,按其与一组籼型和粳型测验种杂交F_1表现的不育关系讲,可以分成若干种不同类型。首先,通过本研究看到这些不同类型间的F_1植株除少数不育外,大多数是可育的。其次。为探索penuh BaruⅡ品种和籼型或粳型测验种间F_1杂种不育的遗传基础,我们做了涉及penuh BaruⅡ,广亲和品种KetanNangka和IR_(30)或IR_(50)(籼型测验种)的三交试验。三交后代表明,小穗育性与某些遗传标记有联系。小穗育性的分离方式利用一个位点等位基因互作的模式得到了解释。认定粳型测验种和penuh BaruⅡ     

粳型广亲和系与籼粳品种杂交中色原基因与糯性基因重组率的差异

粳稻品种中，色原基因Ｃ和糯性基因ｗｘ的重组率为２３％左右，这已为人们长期以来所熟知。然而，在粳稻与爪哇稻ＫｅｔａｎＮａｎｇａ（ＫＮ）的杂交中，重组率却为１５．１～１８．９％．ＫＮ具有配子败育中性基因即广亲和基因Ｓ－５ｎ，该基因位于Ｃ和ｗｘ两位点之间．在ＫＮ和籼稻品种ＩＲ３６的杂交中，基因Ｃ和ｗｘ的重组率约为３０％．将ＫＮ中Ｃ—Ｓ－５ｎ染色体片断导入粳稻品种，通过两次回交育成了热研１号，通过三次回交育成了热研２号．用这两个粳稻品系代替ＫＮ对重组率变异进行测定．在粳稻品种Ｍｉｙｕｋｉｍｏｃｈｉ（ＭＭ）与热研１号的杂交中，Ｃ和ｗｘ的重组率为１６．ｌ±４．８％，而在热研２号与籼稻品种ＩＲ３６的杂交中重组率却为３０．３＋６．４％．因此，用导入了ＫＮ中Ｃ—Ｓ－５ｎ片断的粳稻品系所进行的试验，也看到了同样的重组率差异．在评价重组率时，还证实了基因８—５ｎ和Ｃ的作用．重组率受Ｃ－８－５ｎ染色体片断中遗传因于的影响，这一事实将有利于研究重组机制和建立水稻分子图谱．