非洲稻質源CMS的遺傳特異性及其AFLP分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、農作物雜種優(yōu)勢以應用細胞質雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility, CMS)最為普遍。中國秈型三系雜交稻大面積利用野敗型(WA)不育細胞質長達30余年,近年在生產上雖逐漸增加了新資源CMS的應用,但90%仍與野敗型屬于同一遺傳類型,長期大面積種植同一遺傳類型細胞質的雜交稻存在巨大的潛在風險,因此研究利用新遺傳類型的CMS,比較不同類型CMS的遺傳特異性,對于探索新細胞質源CMS在雜交水稻育種中的利用途徑及其價值具

2、有重要意義。
   非洲栽培稻(Oryza glaberrima)種質資源具有抗逆境、抗病蟲害、與雜草競爭力強及柱頭外露率高等特性的基因。國內外已有一些利用非洲栽培稻進行水稻性狀遺傳改良的研究,如將非洲栽培稻控制長柱頭、抗病性和雜草競爭力等性狀的基因導入普通栽培稻等,但迄今尚無利用非洲栽培稻種質開展新質源CMS選育的研究報道。本實驗室從2005年開始利用非洲栽培稻種質選育新質源CMS,已獲得穩(wěn)定的CMS選系。進一步應用表型鑒定和

3、分子標記技術開展非洲栽培稻細胞質雄性不育的遺傳特異性研究,探索非洲稻細胞質源CMS與現有主要CMS類型如野敗(WA)、印尼水田谷型(ID)的遺傳差異;采用AFLP、SCAR、SSR等技術篩選得到非洲稻細胞質CMS特異分子標記,可為進一步開展非洲稻細胞質CMS相關分子機理研究和進行分子標記輔助選擇育種建立基礎。
   本研究用2個非洲稻細胞質CMS選系和5個生產上常用的CMS不育系與保持系交叉配組,獲得7對同核異質CMS雜交一代,

4、比較研究非洲稻細胞質CMS水稻的遺傳特異性;以非洲稻質源非金23A、野敗型金23A和保持系金23B,非洲稻質源非中9A、印尼水田谷型中9A和保持系中9B為實驗材料,用AFLP方法篩選非洲稻細胞質CMS基因的特異分子標記。主要實驗結果如下:
   1.7對同核異質CMS雜交一代不育系花粉敗育類型都以典敗為主,花粉鏡檢不育度達到99.5%以上,套袋自交結實率均為零,自交不育度100%;表明野敗型、印尼水田谷型和非洲稻細胞質源的不育系

5、和保持系之間能相互保持其不育性,而且花粉敗育類型基本相同。
   2.7對同核異質CMS雜交一代中,具有非洲栽培稻細胞質的CMS柱頭外露率高于野敗和印尼水田谷細胞質的異質同核CMS,而包頸程度較輕。
   3.從156對引物組合(EcoR I-NN/Mse I-NNN)中初步篩選出27對具有多態(tài)性的引物組合。從中選取多態(tài)性較好的10對引物組合所擴增片段進行數據分析,結果總共擴增出316條帶,其中25條帶具有多態(tài)性,占7.

6、91%,291條共同帶,占92.09%。
   4.用27對引物組合進行AFLP分析,從中得到8對重復性好,條帶清晰的引物組合,其中1對引物產生2條可能與CMS‘缺陷型’不育相關的多態(tài)性片段,5對引物產生可能與非洲栽培稻細胞質源CMS相關的特異片段。
   5.對8對引物組合所擴增片段進行多態(tài)性分析,共擴增出254條帶,其中20條帶具有多態(tài)性,占7.87%,234條共同帶,占92.13%。
   6.引物組合E1

7、2M2在590bp和280bp左右的位置,分別擴增出在各供試CMS不育系中均出現,而在保持系中不出現的特異帶,推測其可能是與CMS雄性不育‘缺陷’相關的特異片段。
   7.引物組合E13M6、E11M6、E8M10分別在600bp、550bp、720bp左右的位置擴增出一條特異帶只在非洲稻細胞質CMS選系非金23A和非中9A中出現,而在其他細胞質CMS不育系和保持系中均不出現,初步判斷為與非洲栽培稻細胞質源CMS相關的特異片段

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