水稻（Oryza sativa L.）细胞质雄性不育恢复性的等位基因分化

• 作 者: 廖秋平
• 机 构: 华南农业大学
• 出 处: 华南农业大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 水稻 细胞质雄性不育性 单片段代换系 恢复基因 等位基因 基因聚合

细胞质雄性不育性恢复基因是水稻杂种优势成功利用的关键，研究恢复基因的等位基因分化，对于水稻育种有十分重要的意义。本研究利用分别来源于15个供体恢复基因座位的57个单片段代换系材料，对野败型、矮败型和Y型三种不同细胞质的4个不育系进行了育性恢复的测验，研究了恢复基因Rf3和Rf4的等位基因分化；利用携带供体育性座位的单片段代换系两两杂交，及借助分子标记辅助选择手段，育成了一批双片段聚合系和次级单片段代换系。主要结果如下：
1、利用分别携带有不同供体恢复基因(Rf3或Rf4)的单片段代换系材料，研究了水稻细胞质雄性不育恢复基因Rf3和Rf4的遗传分化。发现Rf3和Rf4均存在丰富的等位基因变异，分别在两个恢复基因座上鉴定出了多个等位基因。在来源于10个供体的单片段代换系中，Rf3基因座共鉴定出4个等位基因，由弱到强依次命名为Rf31、Rf32、Rf33、Rf34，华粳籼74的等位基因为彤Rf34；在来源于11个供体的单片段代换系中，Rf4基因座共鉴定出4个等位基因，由弱到强依次命名为Rf41、Rf42、Rf43和Rf44，华粳籼74的等位基因为Rf42。受体亲本华粳籼74的基因型为Rf34Rf34 Rf42Rf42，换句话说，华粳籼74携带的Rf3基因恢复性很强，但所携带的Rf4恢复性却比较弱。
2、在不同的供体中，Rf3与Rf4的效应大小有所不同。供体亲本W14(联鉴33)中，Rf3的效应大于Rf4，而W23(Lemont)等供体亲本中，Rf3的效应小于Rf4。
3、不同不育细胞质的遗传效应存在差异，矮败型细胞质的恢复性最好，其次是野败型细胞质，可恢性最差的是Y型细胞质；对于野败型细胞质，在育性基因恢复力弱的情况下，博A的可恢性好于珍汕97A，在育性基因恢复力强的情况下，博A与珍汕97A的可恢性相当。
4、通过杂交及分子标记辅助选择等方法共筛选到28份双片段聚合系纯合体，其中不重复的材料为14份；同时还获得次级单片段代换系10份，各次级单片段代换系代换片段的总长度为165.8cM，平均长度为16.6cM，代换片段长度分布在0.1～28.3cM之间；另外还获得5份以不育系细胞质为背景的育种中间材料。
本研究利用单片段代换系对水稻育性基因Rf3和Rf4进行了较全面的等位基因鉴定，其结果为进一步利用Rf3和Rf4等位基因开展水稻“三系”的设计育种、深入研究这两个座位的等位基因变异机制及其遗传分化规律奠定了基础。