水稻微效恢复基因排除方法及效果

前言 不少研究者认为,野败型不育系的恢保关系由一对或二对主基因控制[1·2·3]。然而,我们在育种实践中还发现,相当多的水稻品种除含有恢复基因或保持基因外,还含有另一种基因,即微效恢复基因[4、5]。国内外几靠筛选保持系转育不育系者,多因这种基因的效应,往往出现育性不稳定     

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。     

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。     

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。     

小麦D2型细胞质雄性不育恢复基因近等基因系筛选和遗传背景的分子检测

通过连续回交和单株（系）跟踪选择,培育成小麦D^2型细胞质雄性不育系msD^2-CA8057恢复基因的近等基因系（BC6F1）材料。应用SSR分子标记技术,对9个恢复基因近等基因系单株及不育系msD^2—CA8057和恢复系遗4060的遗传背景进行了比较检测分析,结果表明,所检测到的遗传多样性集中于近等基因系与恢复系之间,而9个近等基因系单株之间及其与不育系之间的遗传背景具有很高的一致性;近等基因系C3只含一个主效恢复基因D^2Rf1,该单株的自交和回交群体可望用于对该基因的精细定位。     

大豆M型质核互作雄性不育系W931A恢复基因的品种地理分布

选用295个国内外不同生态类型的大豆品种，通过与M型雄性不育系W931A进行测交,筛选含恢复基因的品种，并研究其地理分布特点。结果表明：M型雄性不育系W931A的恢复品种在不同生态区分布率明显不均；具强恢复基因的品种主要来源于我国南方大豆生态区域，而东北大豆生态区域以具保持基因的品种为主；日本、韩国及美国北部品种也多具保持基因型。     

水稻不同胞质育性恢复基因分子定位及其相互关系

基于日本水稻基因组（ＲｉｃｅＧｅｎｏｍｅＲｅｓｅａｒｓｈＰｒｏｇｒａｍ）的水稻ＲＦＬＰ分子遗传标记连锁图,对水稻野败型雄性不育的主要恢复基因和包台型恢复基因的分子位点作了分析比较,首次发现这两个基因位于同一ＤＮＡ区域,都与这一区间的分子标记紧密连锁,因而认为无论是与包台型还是与野败型主要恢复基因紧密连锁的分子标记都可以用于鉴定这两个类型的恢复基因。由于这两个雄性不育型不仅恢复基因位于同一染色体区域内,而且这两个体系的雄性不育系有着相似的恢保关系,因而这两个体系的主要恢复基因在遗传进化上可能有着密切的联系。     

水稻细胞质雄性不育的育性遗传及恢复基因的定位研究进展

阐述了水稻细胞质雄性不育及育性恢复的遗传特点以及恢复基因的分子标记定位研究进展,同时对恢复基因的精细定位与克隆做了简单介绍,为今后进一步对水稻恢复基因的研究和应用提供参考。     

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。     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

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。     

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==~     

滇一型水稻雄性不育系性回复的初步研究

对滇一型水稻不育系中可育株的育性，出现频率及其对不育系恢复能力的研究结果表明：滇一型水稻不育系中存在少数可育株，依据对不育系恢复能力的不同，可育株分为无恢复力的恢复力两种类型，前者来源来保持系混杂，后者可能是由于雄性不育系不育基因的回复突变所致。     

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.     

湖南新选育的水稻光温敏核不育材料的育性研究

对湖南省近期内新选育的水稻光温敏核不育材料的育性进行了比较研究。在恒温２４℃条件下，有７个材料的花粉可染率和结实率均为零；４个材料有极少量可染花粉，结实率为零。在模拟１９８９年盛夏低温条件下，有６个材料的花粉可染率和结实率均为零；有６个材料有极少量可染花粉，结实率为零。