大豆M型细胞质雄性不育恢复基因标记定位

鉴于与恢复基因紧密连锁的分子标记在分子辅助选择育种中的应用前景,采用SSR标记法定位大豆CMS恢复系WR016的恢复基因.根据(W931A×WR016)F1、F2的植株育性,分析表明大豆M型不育系统为单基因配子体不育.由于大豆M-CMS恢复系WR016的恢复基因定位在A1连锁群上,利用A1连锁群上的大豆SSR引物对不育系W931A和恢复系WR016构建的F,分离群体进行分析,获得了与恢复基因连锁的三个标记Satt684、Satt276和Sat545,遗传距离分别为29.5cM、10.7 cM和14.1 cM.虽然10.7 cM还是一个较远的距离,但为进一步精确定位恢复基因,并最终克隆恢复基因打下了基础.     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记

大豆细胞质雄性不育系的获得,为大豆杂种优势利用奠定了基础.在确认RN型大豆细胞质雄性不育系属单基因配子体不育,恢复性是由显性单基因控制的遗传模式的基础上,开展恢复基因的分子标记研究,旨在找到与恢复基因紧密连锁的分子标记,为进一步克隆恢复基因及恢复系的分子标记辅助育种奠定基础.研究选用412对SSR引物,利用RN型不育系YA与恢复系167杂交的F2分离群体,获得了与恢复基因连锁的两个标记Satt414和Satt596,遗传距离分别为16.4和14.6 cM.为了找到更近的分子标记,分析了Satt414和Satt596附近的所有SSR引物,并利用两个遗传差异较大的亲本重新构建了分离群体,从而获得了与恢复基因连锁比较紧密的标记Satt547,遗传距离为7.56 cM.根据Cregan等构建的大豆分子遗传连锁图,将恢复基因定位于J连锁群上.     

ＢＴ型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位

 以典败率、圆败率、染败率、花粉育性和小穗育性为育性指标，对BT型细胞质雄性不育系731A、恢复系C9083以及731A/C9083的F1、731A//731B/C9083的三交F1等亲本和杂种群体的育性进行调查分析，并以731A//731B/C9083的三交F1群体为材料进行RFLP和微卫星标记分析，进行基因定位。结果表明，C9083具有1个主效的显性恢复基因。选用第10染色体上的7个RFLP和微卫星标记分析两个亲本，有3个RFLP标记在两个亲本间有多态；选用其中的C16和G291分析731A//731B/C9083的三交F1中的各个单株的结果表明，这两个RFLP标记与C9083的恢复基因连锁，C16与这个恢复基因之间的交换值为19.3%，G291与这个恢复基因之间的交换值是14.0%， C9083的恢复基因与已报道的BT型细胞质雄性不育恢复基因Rf1可能等位。     

大豆雄性不育突变体NJ89-1核不育基因的SSR标记和定位

组合NJ89-1不育株×南农73-935的F1、F1:2、F2:3的遗传数据表明在组合NJ89-1不育株×南农73-935中NJ89-1雄性不育性仍受一对隐性基因控制;随机选取组合NJ89-1不育株×南农73-935的一个F1:2株行群体作为分子标记定位群体,对NJ89-1不育基因进行SSR标记定位,结果发现Sat-402与NJ89-1不育基因连锁,参照Song等(2004)整合的大豆遗传连锁图谱,初步将NJ89-1不育基因定位于大豆C2遗传连锁群上,NJ89-1不育基因与Sat-402的遗传距离为9.6cM.     

水稻矮败型细胞质雄性不育恢复基因的定位

 在由210个测交组合组成的协青早A/(协青早B/密阳46)F6群体中，应用RFLP和SSLP标记，在第10染色体RZ811～RG561区间，定位了1个控制水稻矮败型细胞质雄性不育育性恢复的主效基因，与RZ811相距 4.0 cM，对群体变异的贡献率为 43.2%。应用极端群体分析法，其定位结果一致。     

粳稻BT型细胞质雄性不育恢复基因功能标记的开发与应用

 为提高粳稻BT型细胞质雄性不育恢复基因的选择效率,在前人克隆的基础上,根据其恢复系与不育系在Rf1a位点574 bp的碱基插入/缺失,设计出功能标记InDel Rf1a。利用该标记对不同地区来源的72份籼、粳稻材料进行检测,结果表明所有的常规籼稻品种、恢复系及保持系在Rf1a位点并不存在缺失,其基因型为Rf1aRf1a。这些材料对粳稻BT型细胞质雄性不育系具有恢复育性的作用;而绝大多数常规粳稻品种（爱知106和伊粳12号除外）在该位点存在缺失,其基因型为rf1arf1a,它们对BT型细胞质雄性不育系具有保持不育的能力。同时,为进一步验证该标记对不同基因型的检测效果,利用其对粳稻恢复系、不育系、杂交组合以及863A/宁恢 8号 F2分离群体的DNA进行扩增,根据其电泳带型可准确区分出Rf1a位点的3种基因型。     

粳稻野败型细胞质雄性不育恢复系SWR78的恢复基因定位

 利用野败(WA)型粳稻广亲和不育系苏秋A和广亲和广谱型恢复系SWR78配组,根据F2与BC1F1群体的育性分离情况,初步推测WA型苏秋A的育性恢复至少由3对基因控制。选取F2群体中无染色花粉植株,采用隐性基因组分析法进行恢复基因定位,将其中1个主效基因Rf4定位于第10染色体长臂上,与标记RM5629、RM5373、STS10 17和STS10 18分别相距0.17、0.03、0.03和0.07 cM。Rf4位于标记RM5373与STS10 17之间,两标记间的物理距离为78 kb。     

京724玉米自交系S型细胞质雄性不育系分子标记辅助选育研究

以自育的S型细胞质雄性不育系MD32为供体,京科968的母本京724为受体,利用回交转育结合分子标记辅助背景选择,仅回交3代即获得京724遗传背景的S型细胞质雄性不育系。经花粉I2-KI染色鉴定,京724不育系花粉败育完全。     

水稻印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68的恢复基因初步定位

用印尼水田谷型不育系中9A和恢复系R68配组,选取F2的高可育株和极端不育株构建2个基因池,用82个完全不育单株作为定位群体,利用分布于12条染色体的413对SSR引物对双亲和两池进行多态性分析。 位于第1染色体的RM283和位于第10染色体的RM5756、RM258、RM6100、RM171 在亲本、两池间存在多态性,用F2单株验证证明它们与恢复基因连锁。经典遗传分析和分子标记定位研究表明,印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68具有2对恢复基因,分别位于第1和第10染色体上。位于第1染色体的恢复基因与分子标记RM283的距离是6.7 cM,位于第10染色体的恢复基因与标记RM5756、RM258、RM6100和RM171间的距离分别是10.4、8.0、2.4和4.2 cM。     

大豆细胞质雄性不育系与保持系atp6基因的RNA编辑比较研究

对大豆细胞质雄性不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B的atp6基因的RNA编辑进行比较研究.结果在不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B的atp6-3基因保守区中均发现2个编辑位点,但互不相同,并且导致了氨基酸的不同变化;mtDNA 序列分析显示,atp6-3基因转录本保守区在不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B间存在1个碱基的差异;另外还发现atp6-1、atp6-2和atp6-3的表达在不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B间存在明显差异.     

大豆不育系育性稳定性研究概况

不育系的育性稳定性是大豆杂种优势利用中不可忽视的问题之一,本文较为详细地叙述了大豆细胞核雄性不育系和细胞质雄性不育系育性稳定性的研究进展。在细胞核雄性不育系中,隐性单基因控制的雄性不育系育性较稳定,个别不育系ms8、ms9育性受光周期、温度影响;核基因控制的部分雄性不育或不完全不育系的育性不稳定,如p2、msp、Arkansas突变体等,在光周期和温度发生变化时,育性也会随之变化;大豆光(温)敏雄性不育系88-428BY-827的育性主要受日照长度控制:在短日照(13.5~14.0 h·d-1)下雄性不育;在长日照(14.5~15.2 h·d-1)下雄性可育。在细胞质雄性不育中,RN型细胞质不育多数不育系育性稳定,个别不育系受光温影响育性不稳定;N8855型细胞质雄性不育系NJCMS1A育性在不同环境条件下较稳定;M型细胞质雄性不育系,在不同的光温条件下育性也较稳定,后两种类型雄性不育仅对个别不育系做了相关报道,没有针对细胞质来源相同但细胞核来源不同的大量不育系做更深入研究。本文还阐述了大豆不育系育性稳定性研究的重要性及研究展望。     

小麦BNS雄性不育中国春恢复基因的连锁群检测和QTL初步定位

BNS是一个新发现的温敏小麦雄性不育系,有良好的不育性和自身转换性,在杂交小麦利用和不育资源研究中有重要价值。为定位BNS的恢复基因,首先以BNS的高恢复系中国春为材料,创建BNS×中国春F2作图群体,建立自交结实率和花粉可育率两个表型BSA池;然后用中国春缺体-四体系检测恢复相关连锁群;最后用这些连锁群上的SSR分子标记筛选BSA池,用检测的连锁标记筛选F2作图群体,进一步定位恢复基因的QTL位点。结果表明,用BNS与中国春缺四体杂交,根据F1不育性检测到4个相关连锁群,分别是1A、1B、2B和7B;利用4个相关连锁群和4个非相关连锁群共8个染色体上的222对SSR分子标记筛选2对共4个BSA池,结果在3个相关连锁群上检测到8对连锁标记;用这8对连锁标记筛选F2群体210个个体植株,检测到5个QTL位点,位于1A、1B和2B染色体上。这些位点中,1个与自交结实率相关,2个与两个表型均相关,是主效QTL位点,另2个与花粉可育率相关,是微效QTL位点。这些结果为BNS恢复基因分子标记选择和精细定位奠定了基础。     

玉米C型胞质雄性不育恢复基因Rf5的抑制基因的发现与鉴定

利用一个含有单基因Rf5的恢复系6233与6个C型不育系杂交,发现杂交组合Cms-C77×6233表现不育,(Cms-C77×6233)×6233的育性表现1:1的分离,推测在不育系Cms-C77中存在一个显性抑制基因Rf-I,该基因只对恢复基因Rf5具有抑制作用。因此在玉米C型胞质雄性不育的三系选育过程中,为避免不育系背景中可能存在抑制基因的影响,应选择含有恢复基因Rf4的材料作为供体进行恢复系的选育工作,可以克服有些不育系的恢复系选育较难的问题。     

玉米C型胞质雄性不育恢复基因Rf5的抑制基因的发现与鉴定

利用一个含有单基因Rf5的恢复系6233与6个C型不育系杂交，发现杂交组合Cms-C77×6233表现不育，(Cms-C77×6233)×6233的育性表现1∶1的分离，推测在不育系Cms-C77中存在一个显性抑制基因Rf-I，该基因只对恢复基因Rf5具有抑制作用。因此在玉米C型胞质雄性不育的三系选育过程中，为避免不育系背景中可能存在抑制基因的影响，应选择含有恢复基因Rf4的材料作为供体进行恢复系的选育工作，可以克服有些不育系的恢复系选育较难的问题。     

大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A的育性恢复性遗传和育性恢复基因的SSR标记

利用组合NJCMS2A×中豆5号对大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A的育性恢复性遗传进行研究,结果表明NJCMS2A的育性恢复性遗传在不同年份间表现稳定,F1全部为可育株,F12表现育性分离,可育株与不育株的分离比例经χ2测验符合151,F23中无育性分离的家系数分离比例符合(31)的家系数分离比例符合(151)的家系数经χ2测验符合744,说明在组合NJCMS2A×中豆5号中NJCMS2A的育性恢复性由两对显性重叠基因控制,验证了Bai和Gai的研究结果.随机选取组合NJCMS2A×中豆5号的一个F12株行群体作为分子标记定位群体,采用903对大豆SSR引物对NJCMS2A育性恢复基因进行分子标记和定位,结果找到一个SSR标记Saa135与NJC-MS2A育性恢复基因连锁,采用极大似然法计算重组率,利用Kosambi函数将重组率转化为遗传距离,得到Satt135与NJCMS2A育性恢复基因的遗传距离为11.47 cM,参照Song等整合的大豆分子遗传图谱,将NJCMS2A育性恢复基因定位于D2连锁群上.     

Development of New InDel Marker to Detect Genotypes of Rf-la Conferring Fertility Restoration of BT-Type Cytoplasmic Male Sterility in Rice

Restorer line breeding is an important approach to enhance the heterosis and improve the yields of japonica hybrid rice. To improve the selection efficiency of restorer lines for BT-type cytoplasmic male sterility （CMS） in japonica rice, a functional marker InDeI-Rf-la based on the difference of nucleotide sequence in Rf-la locus between BT-type CMS lines and restorer lines was developed to detect the genotypes of different rice materials. Conventional indica rice varieties, restorer and maintainer lines without 574 bp deletion could restore the fertility for BT-type CMS in japonica rice. By contrast, most conventional japonica rice varieties except Aichi 106 and Yijing 12, with genotype of rf-larf-la showed the 574 bp deletion maintained sterility for BT-type CMS lines. To further verify the effect of genotyping detection in Rf-la locus, this marker was also used to amplify the genomic DNA in different japonica rice restorer lines, CMS lines, hybrids and F2 segregation population, and three genotypes in Rf-la locus could be distinguished distinctly. Therefore, the marker InDeI-Rf-la could be widely used for genetic id~ntifio.~tinn ~nd m~rkp.r-~.~.~i~fp.d .~.tAr.tinn （MA.~ in hr~=dinn i~nnnir~ r~fnr~=r lin==~