SSR标记在粳稻恢复基因Rf-1转育、F1纯度和品种鉴定中的应用

论文摘要

粳稻品种中不含有效恢复基因。粳稻恢复系是通过籼粳交，从籼稻中导入恢复基因而育成的。恢复基因的鉴别必须通过田间测恢来完成。利用分子标记辅助选择的方法选育粳稻恢复系，可以免去大量单株测交，提高恢复系的选育效率。本研究首先利用一套由六千辛A、六千辛B和8个同质恢六千辛R株系组成的恢复基因近等基因系以及恢复基因供体77302-1和六千辛A／六千辛R的杂种F1为材料，在前人的研究基础上，筛选可用于恢复基因Rf-1分子标记辅助选择的实用SSR标记，然后通过配制测交组合，计算实用标记扩增带型和田间测恢的符合率加以验证。再利用实用标记辅助选择将Rf-1基因导入常规品种宁粳1号转育正常胞质的粳稻恢复系。同时还利用68个SSR引物对杂交粳稻的纯度和粳稻常规品种的真实性鉴定进行了初步的研究，主要结果如下：1．从迄今已报道的12对与BT型粳稻恢复基因Rf-1连锁SSR引物中筛选到位于第10条染色体上的SSR引物RM5629，在六千辛A和六千辛B中均扩增出120bp的片段，在恢复基因供体77302-1和8个同质恢六千辛R中均扩增出110bp的片段，在六千辛A／六千辛R的杂种F1中扩增出110bp和120bp的互补片段，表明RM5629可作为Rf-1分子标记辅助选择的实用SSR标记。2．利用SSR标记RM5629对9个细胞核类型的同质恢复系68个株系和8个非同质恢复系及紫尖武粳进行扩增，并考查了上述材料与5个不育系测交F1的田间自然结实率。结果：（1）6247R、武育粳3号R、六盐189R、六千辛R、157TR、4016R、4016LHR 7个细胞核类型的同质恢、紫尖武粳和8个生产上应用的非同质恢复系的RM5629扩增带型与田间测恢的恢复能力符合率达100％；17个3726R株系有16个株系的RM5629扩增带型与田间测恢的恢复能力符合，符合率为94.1％；同质恢复系秀水04R的RM5629扩增带型与田间测恢的恢复能力不相符。（2）在178个测交组合中选到7个综合性状表现比较突出的杂交组合：武3A／4016LHR-70、武3A／157TR-68、六千辛A／157TR-68、武羌A／C堡、武羌A／湘晴、武羌A／6427R-16、武羌A／R254。3．以太湖流域正在广泛应用的粳稻恢复系R254作为恢复基因供体，与生产上正在大面积推广的抗条纹叶枯病优良常规粳稻品种宁粳1号杂交并与宁粳1号回交。在89株BC1F1群体中利用引物RM5629检测出含恢复基因带型的39株。从中选择农艺性状与宁粳1号相似的11个单株分别与宁粳1号继续回交，已得到BC2F1种子用于进行下一步回交转育。4．利用RM5629对江苏省大面积种植的5个粳稻杂交组合进行纯度鉴定，不育系（保持系）均扩增出120bp的片段，恢复系均扩增出110bp的片段，杂种F1种均扩增出110bp和120bp两个互补片段，RM5629可以作为这5个杂交组合F1种子纯度鉴定的实用标记。但利用RM5629不能区分不同的组合。用另外的67对SSR引物对这5个组合进行扩增，结果表明：在67对引物中有14对SSR引物能在杂种F1表现为父母本互补带型，不同组合间多态性频率在8.8％-11.8％之间。引物RM224可以同时区分三个不同的组合，引物RM224在常优1号杂种F1中扩增出160bp和130bp的两条互补片段，在六优1号和3优18两个组合的杂种F1中均扩增出130bp和140bp的两条互补片段，在泗优422杂种F1中扩增出145bp和160bp的两条互补片段。5．利用上述68对SSR引物对35个粳稻常规品种进行扩增，结果有46对引物在35个品种间具有稳定多态性。有6个品种可用单一特异的SSR标记加以识别，其余29个品种则需要不同的SSR指纹组合才能识别。用12对核心引物构建的SSR指纹图谱能将35个粳稻品种逐一区别开来。35个粳稻品种间遗传相似系数的变异范围为0.27～0.98。采用类平均法进行聚类分析，在相似系数0.82处，可将35个粳稻品种分为4类。聚类分析结果基本上反映了依据系谱分析的品种间亲缘关系。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 第一节 杂交粳稻遗传育种研究进展
• 1 杂交粳稻育种的研究概况
• 2 我国杂交粳稻发展中存在的问题
• 3 我国杂交粳稻的发展对策
• 第二节 水稻核质互作雄性不育育性恢复基因的研究进展
• 1 水稻核质互作雄性不育的遗传机理
• 2 水稻核质互作雄性不育育性恢复基因的遗传机理
• 第三节 分子标记在水稻遗传育种中的应用
• 1 SSR标记的优点及其在水稻中的应用
• 2 分子标记辅助选择育种
• 第四节 本研究的目的和意义
• 第二章 BT型粳稻恢复基因实用SSR标记筛选
• 1 材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第三章 RM5629标记基因型与粳稻恢复系恢复力的符合率
• 1 材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 标记RM5629对测交亲本的扩增带型
• 2.2 测交父本RM5629标记基因型与田间测恢结果的符合率
• 2.3 7个表现突出组合的主要农艺性状和碾磨品质性状
• 3 讨论
• 3.1 利用RM5629进行恢复基因分子鉴定的可靠性
• 1结实率与不育系细胞核背景有关'>3.2 同一测交父本与不同不育系杂种F₁结实率与不育系细胞核背景有关
• 3.3 同质恢转育中出现的恢复基因"丢失"现象
• 第四章 应用RM5629辅助选择转育粳稻新恢复系和鉴定杂交种纯度
• 1 材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 RM5629在宁粳1号和R254之间及回交群体中的多态性分析
• 1中混杂的亲本种子'>2.2 应用RM5629可鉴定5个粳稻杂种F₁中混杂的亲本种子
• 3 讨论
• 3.1 SSR标记在粳稻新恢复系辅助选择育种中应用的前景
• 3.2 应用RM5629对杂交粳稻组合进行纯度鉴定
• 第五章 5个粳稻杂交组合和亲本SSR多态性分析
• 1 材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 86优8号及其亲本的SSR引物筛选结果
• 2.2 常优1号及其亲本的SSR引物筛选结果
• 2.3 六优1号及其亲本的SSR引物筛选结果
• 2.4 泗优422及其亲本的SSR引物筛选结果
• 2.5 3优18及其亲本的SSR引物筛选结果
• 3 讨论
• 第六章 35个粳稻品种SSR指纹图谱的构建及遗传
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 68对SSR引物在35个粳稻品种间的多态性
• 2.2 由12对核心引物构建的35个粳稻品种SSR指纹图谱
• 2.3 35个粳稻品种的遗传相似性分析
• 3 讨论
• 第七章 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 在读期间发表论文