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。     

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。     

应用微卫星标记定位水稻恢复系密阳46的主效和微效恢复基因

应用由704个株系组成的珍汕97A/(珍汕97B/密阳46)F6测交群体,针对水稻第10染色体和第1、11染色体短臂构建了微卫星标记连锁图谱,检测到控制野败型细胞质雄性不育育性恢复的4个QTL,其中位于第10染色体长臂中下部的Rf4具有主效效应,位于第1染色体短臂的Rf3具有较大效应,位于第10染色体长臂近着丝粒处的qRf10和第11染色体短臂近着丝粒处的qRf11表现出微效作用。研究还表明,在主效基因Rf4存在时,其他3个基因仍具有提高结实率的作用,但在Rf3和Rf4同时存在时,qRf10和qRf11的效应不明显。     

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。     

水稻细胞质雄性不育机理研究进展

综合近年对水稻细胞质雄性不育机理的研究,尚未发现不育系和保持系间在叶绿体基因组及其翻译产物上存在明显的差异,而线粒体基因组及其翻译产物则差异显著。线粒体中质粒样DNA在不育系和保持系间存在特异分布;线粒体QNA、Cob、atpA基因在两者间也存在拷贝数和结构差异。这些差异可能与雄性不育有关,在不育系细胞质中还发现一类双链RNA的存在。     

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。     

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。     

万恢88型水稻细胞质雄性不育的分子机理

通过对万恢88型水稻细胞质雄性不育系内香2A与其保持系线粒体基因组进行比较分析,研究了其雄性不育的分子机理。将不育系内香2A与保持系内香2B的差异片段回收测序,获得2条长度为667 bp的线粒体DNA片段2A和2B,通过序列比对和电子杂交分析,获得的线粒体DNA片段为atp6基因的部分序列及其上游序列。2A与2B相比有3个碱基不同,分别是第57位G→T、第100位T→C、第161位C→T。功能分析表明,第100位T→C点突变使atp6基因启动子核心序列遭到破坏。通过对atp6基因上游序列的RT-PCR分析,发现不育系内香2A的atp6基因不能正常表达。推测万恢88型水稻细胞质雄性不育是由于不育系线粒体atp6基因核心启动子区域发生点突变,导致atp6基因不能正常转录,致使线粒体供能不足,最后导致花粉败育。     

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==~     

水稻光温敏雄性不育突变体tms3650的鉴定和基因定位

【目的】雄性不育是水稻杂种优势利用的基础。为进一步解析其调控机制,对一个雄性不育突变体进行了鉴定。【方法】利用⁶⁰Co-γ对籼稻品种93-11进行辐射诱变,从其后代中鉴定到一个雄性不育突变体tms3650。将籼稻明恢63作父本同突变体tms3650杂交构建F₂和F₃群体,采用图位克隆的方法对目的基因进行精细定位。【结果】tms3650突变体其他农艺性状与野生型一致,但花药白绿且瘦小,花粉不能被1%碘-碘化钾溶液染成蓝黑色,穗子包颈,抽穗期延迟。遗传分析表明该突变体表型受一对隐性核基因控制。精细定位结果表明基因位于第3染色体长臂SSR标记RM15927和RM15934之间135.25 kb距离内,且与RM15931标记共分离。陵水冬季南繁鉴定发现,该突变体育性受光温环境影响,说明tms3650突变体的雄性育性在短日低温条件下发生了转育,是一个光温敏雄性不育突变体。【结论】通过将定位位点与已报道的雄性不育基因比较,发现tms3650是一个新的基因位点,暂命名为TMS3650。     

Development ofNew InDel Marker to Detect Genotypes of Conferring Fertility Restoration of BT-Type Cytoplasmic Male Sterility inRice简

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 InDel-Rf-1a based on the difference of nucleotide sequence in Rf-1a 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-1arf-1a showed the 574 bp deletion maintained sterility for BT-type CMS lines. To further verify the effect of genotyping detection in Rf-1a 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-1a locus could be distinguished distinctly. Therefore, the marker InDel-Rf-1a could be widely used for genetic identification and marker-assisted selection (MAS) in breeding japonica restorer lines.     

水稻胞质雄性不育基因的遗传分析

水稻胞质雄性不育基因的遗传分析陈深广，闵绍楷，熊振民，吴建利，朱旭东（中国水稻研究所遗传育种系，杭州３１０００６）关键词：胞质雄性不育；广亲和性；等位性；基因型ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＩｎｈｅｒｉｔａｎｃｅｏｆＣｙｔｏｐｌａｓｍｉｃＭａｌｅＳｔｅｒｉｌｉ...     

水稻雄性核不育突变体ms7的遗传分析及基因定位

【目的】通过对水稻雄性不育突变体的研究,可以鉴定更多与育性或花粉发育相关的基因,有助于解析水稻雄性生殖发育的整个调控网络。【方法】常规种植条件下,突变体ms7 (male sterile 7)与对照种植于浙江富阳和海南陵水,比较它们的育性及主要农艺性状差异,利用混池关联分析和图位克隆方法进行目标基因定位。【结果】整个生育期,突变体ms7生长速率与野生型一致,成熟期的株高、分蘖数、叶数、叶大小、穗长和每穗颖花数等性状与野生型相比也没有显著差异,但ms7结实率为0,表现为完全雄性不育,花药瘦小且颜色发白,半薄切片显示绒毡层降解推迟,花粉镜检呈染败。遗传分析表明花粉败育受单个隐性基因控制,定位于第7染色体上BSA11与YD7045之间1.17 Mb的范围内。【结论】本研究为水稻雄性不育基因ms7的克隆和功能研究打下了基础。     

Genetic Mechanism of Dominant Earliness in Kefeng A, a New Rice Cytoplasmic Male Sterile Line

Kefeng A is an early maturing indica cytoplasmic male sterile (CMS) line of rice. Combinations derived from Kefeng A and late maturing indica restorer lines showed dominant earliness to various extents. To understand the genetic basis of dominant earliness, the genotype of photoperiod-sensitive genes in Kefeng A was analyzed using a complete set of heading time near isogenic lines (NILs) EG0 to EG7, ER, LR, T65, T65Eb, T65Ebm, T65m, NIL(Hd1) and NIL(Hd4). Results indicated that Kefeng A contained two dominant photoperiod-sensitive alleles E1 and Se-1u on E1 and Se-1 loci, respectively, and the genotype of photoperiod-sensitivity genes for heading time in Kefeng A was E1E1e2e2E3E3Se-1uSe-1uEf-1Ef-1. Based on the detected heading time genotype, in combination with the heading time of Kefeng A and the early maturing phenomenon in its derived F1 hybrids, it is speculated that Kefeng A might carry a dominant inhibitor gene Su-E1 for the dominant photoperiod- sensitive gene E1, and a recessive inhibitor gene i-Se-1 for another dominant photoperiod-sensitive gene Se-1. The reason why F1 hybrids from Kefeng A exhibited early maturing was hereby analyzed and the breeding value of dominant earliness related genes in Kefeng A was discussed.     

Genetic Analysis and Primary Mapping of pms4, a Photoperiod-Sensitive Genic Male Sterility Gene in Rice (Oryza sativa)

To understand the genetic characteristics of a new photoperiod-sensitive genic male sterile line Mian 9S,some reciprocal crosses were made between Mian 9S and six indica rice materials,Yangdao 6,Luhui 602,Shuihui 527,Mianhui 725,Fuhui 838 and Yixiang 1B.Genetic analysis results suggested that the photoperiod-sensitive genic male sterility (PGMS) of Mian 9S was controlled by a single recessive nuclear gene.Thus,the F2 population derived from the cross of Yangdao 6/Mian 9S was used to map the PGMS gene in Mian 9S.By using SSR markers,the PGMS gene of Mian 9S was mapped on one side of the markers,RM6659 and RM1305,on rice chromosome 4,with the genetic distances of 3.0 cM and 3.5 cM,respectively.The gene was a novel PGMS gene and designated tentatively as pros4.In addition,the application of the pros4 gene was discussed.     

水稻雄性不育突变体gamyb5的鉴定与基因定位

在⁶⁰Co-γ射线辐射诱变籼稻中恢8015的突变体库内发现了一个无花粉型雄性不育突变体gamyb5。gamyb5 的株型、株高、分蘖数等农艺性状与野生型中恢8015无差异,而其花药细长且呈白色半透明状,花药中无花粉粒。花药半薄切片观察结果表明,gamyb5的小孢子母细胞减数分裂异常,没有形成正常的四分体和小孢子,并且绒毡层异常伸长,细胞程序性死亡延迟。对以gamyb5 为母本,与野生型中恢8015 和广亲和粳稻品种02428分别配制的杂交组合遗传分析表明,gamyb5 突变性状受一个隐性核基因控制。利用gamyb5 和02428 杂交的F₂定位群体,最终将突变基因精细定位于第1染色体长臂的ZF-29和ZF-31两个标记之间,物理距离约16.9 kb。对该区域内2个完整的开放阅读框测序分析发现,编码受赤霉素诱导的MYB转录因子基因LOC_Os01g0812000的第2外显子存在8个碱基的缺失,导致翻译提前终止。qRT-PCR检测到影响花药发育的调控因子UDT1、TDR、CYP703A3和CYP704B2的表达量在突变体中比野生型中极显著降低。进一步证明GAMYB在花药减数分裂和绒毡层细胞程序性死亡过程中起关键作用。     

光照长度对三系杂交水稻不育系育性影响的研究

以珍汕97A、V20A、龙特浦A、博A为材料,通过暗室人工遮光处理,研究了它们的育性对光照长度的反应。试验结果表明,珍汕97A、V20A、博A在不同光照长度条件下,育性反应不同,龙特浦A的育性有明显反应,而且随着光照长度的增加,不育性愈好,呈幂函数关系。珍汕97A、V20A和博A没有明显的变化。     

水稻隐性核雄性不育基因研究进展及育种应用探讨

水稻隐性核雄性不育材料在杂交育种和水稻生产上都具有十分重要的意义。但是,由于缺乏有效的保持和繁殖技术体系,该类不育材料一直未能在生产上获得充分利用。而现代分子与生物技术的快速发展为这些隐性核雄性不育基因的有效利用提供了机会。综述了目前已克隆的水稻隐性核雄性不育基因的研究进展,并总结了玉米、番茄和拟南芥等材料中存在的隐性核雄性不育基因。我们期望利用这些基因信息和新的生物技术手段(例如定点突变技术),创制更多的水稻不育基因,同时利用新的基因工程手段——种子生产技术(SPT)体系,并结合传统的育种方法,有效地解决水稻隐性核雄性不育系的保持和繁殖难题,开创新的杂交育种途径,拓宽水稻杂种优势的利用空间。     

Inheritance of the Male Sterility in a New Photo/Thermo-Sensitive Genic Male Sterile Line B06S of Rice

The major male sterile genes in a new photo/thermo-sensitive genic male sterile (PTGMS) line B06S of rice were analyzed by the manipulation of mixture distribution theory. The results indicated that a pair of major male sterile nuclear genes with large effects were responsible for controlling the male sterility of B06S.