水稻F_1花粉不育性近等基因系导入片段的分析

选用 15 8个亲本间有多态性的微卫星标记 ,对 5 0个 F1 花粉不育近等基因系的导入片段进行了分析。5 0个近等基因系中共检测出 2 6 0个导入片段 ,平均每个近等基因系有 5 .2个。其中 10 0个 F1 花粉不育基因所在的导入片段集中分布于第 1、第 3和第 5染色体上 ,其余 16 0个非 F1 花粉不育基因所在的导入片段随机分布于各染色体上。统计分析表明 ,平均导入片段数和平均导入片段长度均随回交世代的增加而逐渐减少。 BC3 代以后两者趋向稳定 ,导入片段数均少于 4个 ,导入片段长度均在 2 0 c M以下。

水稻F1花粉不育基因S-e的初步鉴定

选用分布于水稻12条染色体上74个多态性SSR标记，对E47—1／广陆矮4号的F2分离群体进行偏态分离分析．结果表明，9个SSR标记的分离显著或极显著地偏离了预期的孟德尔比例（1：2：1）．其中，7个SSR标记基因型偏向于籼型，2个标记偏向杂合型，没有发现偏向粳型的标记．通过对第6和第12染色体上4个SSR标记基因型与F2植株花粉育性的初步分析，表明位于第12染色体上SSR标记RM19～RM453区域附近存在1个F，花粉不育基因，定名为S-e．这一结果为分子定位该基因奠定了基础．

用RAPD标记对栽培稻F_1花粉不育基因座S-b定位

S b是栽培稻F1 花粉不育基因座位之一 ,在S b基因座 ,台中 6 5的基因型为Sj Sj,而台中 6 5 (简称T6 5 )的近等基因系TISL2的基因型为Si Si。通过F2 群体和BC1 F1 群体的遗传分析表明 ,台中 6 5和TISL2的F1 花粉不育性由一个基因座控制 ,S b基因座的等位基因Si 和Sj 相互作用 ,导致携带Sj 基因的花粉败育 ,产生染败花粉。用 187个RFLP标记和 5 0 0个RAPD引物分析了T6 5和TISL2间的多态性 ,结果只有 2个RAPD扩增片段H0 8 130 0和Y0 9 15 0 0在T6 5和TISL2间表现为多态 ,经Southern杂交分析 ,H0 8 130 0和Y0 9 15 0 0在水稻基因组中为单拷贝序列 ,并把H0 8 130 0转化为RFLP标记 ,经F2 群体的共分离分析表明 ,H0 8 130 0和Y0 9 15 0 0在F2 群体中呈明显的偏态分离 ,用MAPMAKER EXP3.0计算 ,H0 8 130 0和Y0 9 15 0 0与S b基因座间的遗传距离分别为 1.3cM和 6 .6cM。克隆和测定了H0 8 130 0两侧的部分DNA序列 ,经同源性分析发现 :右末端 5 80bp的序列中有 10 1bp的序列与水稻第五染色体的克隆P0 0 33D0 6 (注册号 :AC0 7935 7)有 94 %的同源性 ,左末端中 5 4 0bp的序列与P0 0 33D0 6有 86 %的同源性 ,由于P0 0 33D0 6为由位于水稻第五染色体定位 18.8cM处的标记R316 6锚定 ,结果说明S

水稻台中65与其花粉不育近等基因系的杂种F_1的裂药性研究

以台中65及其7个F1花粉不育近等基因系为材料,对水稻亚种间杂种F1裂药性及其与小穗育性的关系进行了研究。结果表明,杂种F1的裂药性受花粉不育基因互作控制。不同杂合座位内等位花粉不育基因互作导致杂种F1花药不开裂的程度不同,S-b座位导致杂种F1部分花药不开裂;不同杂合座位间非等位花粉不育基因互作明显降低杂种F1的裂药程度;杂种F1中含杂合花粉不育基因座位数越多,其裂药指数越小,裂药程度越低,含三个杂合花粉不育基因座位的杂种F1裂药指数为2.27,35.3%的花药不开裂。杂种F1花药不开裂的原因随其所含的杂合花粉不育基因座位种类和数目不同而异。杂种F1裂药程度的下降显著减少落在其柱头上的花粉总数和萌发的花粉数。杂种F1裂药指数和结实率呈极显著的正相关关系。

栽培稻F_1花粉不育基因座S-α的分子定位

以栽培稻品种台中65及其等基因已不育系TISL4为材料，用RFLP和RAPD等技术，对F_1花粉不育基因座S－a定位。通过用RFLP和RAPD方法对亲本间进行多态性分析，发现亲本间的多态性很低，说明经多代回交后，在等基因系基因组中供体亲本的DNA片段所占的比例很小。通过连锁分析，将S－a定位在第1染色体上。S－a与分子标记CDO548、O11—1000、RG146和Y13－500之间的遗传距离分别为6.4cM、6.8cM、7.2cM和11.3cM。S－a基因座上S－a^i／S-a^j等位基因互作使携带S-a^j基因的花粉败育是寻致该F_2群体产生偏态分离的主要原因。

栽培稻杂种不育性的遗传研究 Ⅱ.F_1花粉不育性的基因模式

Oka建立了台中65等基因F_1不育系,并把该试验的结果作为支持重复配子致死模式的证据。本研究利用台中65及其3个等基因F_1不育系分析了花粉育性的分离方式。试验结果符合单基因座孢子体-配子体互作模式,而不符合重复配子致死模式。假设在S-E2、S-E3和S-E5基因座上,台中65的基因型为,等基因F_1不育系E2的基因型为,等基因F_1不育系E4的基因型为,等基因F_1不育系E5的基因型为。在杂合株中,等位基因互作导致携带s^f基因的雄配子不完全败育。对采用与Oka不同的基因模式作了讨论。

栽培稻F_1花粉不育基因座S-b的PCR标记定位(英文)

栽培稻 (OryzasativaL .)杂种F1花粉不育性至少由 6个基因座位所控制。为了定位其中的一个基因座位S b ,选用了 15 8个微卫星标记对粳型品种“台中 6 5”及其近等基因系TISL2之间的多态性进行了分析。结果发现第 5染色体短臂上的RM13在亲本间存在多态性。连锁分析表明 ,RM13与S b座位紧密连锁。根据微卫星标记分析的结果 ,在RGP(RiceGenomeResearchProgramofJapan)发表的遗传图谱的相应位置上选取了 11个RFLP标记 ,利用这些标记的末端序列设计特异PCR引物 ,进行ALP (ampliconlengthpolymorphism)分析 ,结果 11对引物均没有ALP。用6种四碱基识别位点的限制性内切酶进行PBR(PCR_basedRFLP)分析 ,发现由R2 2 13S和R830两克隆设计的STS(sequence_taggedsite)标记在T6 5与TISL2之间存在酶切多态性。R830STS、RM13和R2 2 13SSTS与S b座位的遗传距离分别为 3.3cM (centiMorgan)、5 .2cM和 5 .5cM。这些以PCR为基础的分子标记可以直接应用于分子标记辅助选择中 ,从而建立了基因定位与分子标记辅助选择一体化的技术体系 ,使S

水稻RFLP连锁图谱的构建及控制小穗不育和花粉不育的QTL分析(英文)

用台中 6 5 (粳稻 ) / ARC10 313(籼稻 )的重组近交系 (F1 0 )构建了 RFL P连锁图谱 ,含 113个分布均匀的标记。作成的图谱覆盖全基因组 ,全图总长 14 6 2 .4 c M,图中标记位置与所使用的参照图谱基本符合。利用该重组自交家系材料与亲本台中 6 5回交得到 BF1 家系 ,用于对小穗不育和花粉不育的 QTL 分析 ,检测出 3个小穗不育和 1个花粉不育QTL,且有一个小穗不育位点和花粉不育位点重叠于第 7条染色体的标记 R1789处。已知的恢复基因 Rf4与该座位对应。

水稻籼粳亚种间杂种低温花粉不育的QTL分析

为探明籼粳杂种低温花粉不育的遗传基础,以籼稻品种3037和粳型广亲和品种02428的F2分离群体进行了低温花粉不育的遗传分析。推迟播种后,F2群体各单株孕穗期的日平均温度为21～23℃,调查了F2群体各单株的花粉育性。利用108对SSR引物构建了包含157个F2单株,覆盖12条染色体的分子标记连锁图谱。该连锁图的总长度为1857.8cM,标记间平均距离为16.26cM,标记较均匀地分布在12条染色体上。采用区间作图法对F2群体花粉不育进行QTL分析,共检测到2个低温花粉不育QTLs,即qLTSPS2和qLTSPS5,分别位于第2、5染色体,其加性效应分别为0.021、0.045,显性效应分别为-0.246、-0.251,显性度分别为11.7和4.8,具有超显性效应,超显性是QTL作用的主要方式,这2个位点杂合基因型在低温环境下具有降低花粉育性的作用,分别解释表型变异的15.6%、11.9%。另外,两因素的方差分析表明这两个QTL之间不存在互作。

籼粳杂种花粉不育基因的定位(英文)

以IR36(indica)和热研2号(japonica,广亲和品种)为亲本,构建了包含180个单株的F2群体及包括110个标记的分子连锁图谱。利用该F2群体,进行了水稻花粉不育数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)的检测和遗传效应分析,共检测到3个花粉不育QTL,分别位于第3、57、染色体上,此外,共检测到9个由雄配子引起的偏分离QTL,其中7个与ga-14和ga-11位点的配子败育类型相同。与花粉形态鉴定相比,偏分离的数据对检测F1杂种花粉败育基因更为敏感。在第56、染色体上控制偏分离的2个QTL位点,其杂合基因型出现的频率偏高。在qHPS-5位点,粳型纯合子表现出比杂合子和籼型纯合子更低的育性水平。本研究获得的分子标记将有助于聚合尽可能多的中性亲和基因以解决亚种间F1杂种的花粉不育性问题。

水稻F1花粉不育基因的精细定位及其遗传分化研究

水稻籼粳亚种间杂种的不育性限制了亚种间的遗传交流和杂种优势利用。本研究通过发展位置特异性的微卫星标记将F1花粉不育基因S b座位进行了精细定位 ;通过分析近等基因系中代换片段的遗传效应 ,鉴定出了F1花粉不育基因S d座位 ,利用位置特异性的微卫星标记将S d进行了定位 ;根据基因组的序列资料和利用较大的作图群体对S b和S d两个座位进行了物理作图 ;通过分子标记辅助选择培育了一批复等位基因近等基因系 ,对育性基因的遗传分化进行了研究。取得了如下主要结果 :1、根据S b座位初步定位的结果发展位置特异性的微卫星标记 ,将F1花粉不育基因座S b进行了精细定位。结果表明多态性标记均与S b座位紧密连锁 ,其中R830STS、PSM 7、PSM8、PSM 9、PSM 5 9和PSM 6 0位于S b座位一端 ,与S b座位遗传距离分别为 1 5cM、 1 2cM、 0 9cM、 0 9cM、0 9cM和 0 9cM ,而PSM 2 0 2、PSM 2 0 6、PSM 2 0 8、RM13、R2 2 13SSTS和RM 4 13位于S b座位的另一端 ,与S b座位的遗传距离分别为 0 9cM、 2 1cM、 3 8cM、 4 1cM、 4 4cM和 5 3cM。2、根据S b座位精细定位的结果 ,从IRGSP下载了S b座位所在区域克隆的序列 ,将克隆的序列进行了拼接 ,同时将与S b座位紧密连锁的分子标记与序列拼接图进行了电子整合。根据?

籼粳稻F_1花粉不育性等位基因的基因型和分化度

以台中６５及其等基因Ｆ１不育系为遗传测验种，测定了栽培稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）４个籼型品种和１０个粳型品种在Ｓ－Ｅ２和Ｓ－Ｅ５基因座上的Ｆ１花粉不育基因型和分化度。结果表明，在这两个基因座上，籼型品种和粳型品种分别带有高频率、高分化度的Ｓｉ和Ｓｊ基因。试验结果支持了单基因座孢子体——配子体互作模式对杂种不育性的解释，并为栽培稻籼粳亚种的分类提供了新的依据。

粳稻台中65及其F_1花粉不育近等基因系和它们的F_1花药培养特性

利用粳稻台中65及其F1花粉不育近等基因系和它们的F1作研究材料,对这些遗传背景基本相同但具有不同F1花粉不育基因座位材料进行花粉愈伤组织诱导率及花药开裂性的研究.结果为:亲本与杂种在离体条件下的花粉愈伤组织诱导率无显著差异,杂种F1花粉部分败育并未导致花粉愈伤组织诱导率下降,表明F1花粉不育基因与花粉愈伤组织诱导能力性状无直接联系;但亲本与杂种间的花药裂药性却存在显著差异,并随着花粉败育率的提高花药开裂率下降,表明F1花粉不育基因与花药开裂性状有关.

豫粳6号保持系与恢复系TR2604间杂种花粉不育基因的定位

阐明BT型杂交粳稻组合间育性差异的遗传基础有助于三系法杂交粳稻组合的选育。根据TR2604与豫粳6号A(B)、9201A(B)后代的花粉育性及小穗育性,明确了豫粳6号A(B)/TR2604 F1不育由双亲间特异性不亲和造成。遗传分析表明豫粳6号A(B)与TR2604 F1花粉不育受单基因S38(t)控制。以352株豫粳6号A/TR2604//TR2604、豫粳6号B/TR2604//豫粳6号B等群体中单株为定位群体,将S38(t)定位于第7染色体上标记RM18和RM234之间,与两标记遗传距离分别为0.43 cM和0.14 cM,两标记间物理距离约为180 kb,相关结果为S38(t)图位克隆工作奠定了基础。

花药培养过程栽培稻花粉不育杂种F_1与亲本台中65的细胞学研究

利用活体压片、半薄及超薄切片技术,对栽培稻(OryzasativaL.)花粉不育杂种F1及育性正常的亲本台中65离体培养前后的小孢子及花药壁进行细胞学研究。结果表明:与台中65相比,杂种F1的花粉小孢子在发育至单核中-晚期,出现比例较高的胞质凝聚小孢子和少量星型小孢子,正常小孢子和淀粉化小孢子比例降低。在离体条件下,胞质凝聚小孢子、星型小孢子、正常小孢子、液泡化小孢子、淀粉化小孢子的发育主要沿着胞质凝聚败育过程、孢子体发育过程、配子体发育过程、液泡化过程和淀粉化过程进行;药壁组织在离体条件下,杂种F1比台中65的绒毡层降解速度快,中层膨大程度高。杂种F1与台中65在离体培养下小孢子发育及药壁细胞学的差异主要是受到S-a座位内等位基因互作及离体培养环境的影响。

花粉不育基因互作的同源四倍体水稻杂种染色体行为和生殖特性

利用同源四倍体水稻台中65-4x及其携带花粉不育基因的四倍体近等基因系组配的花粉不育基因座位互作的四倍体杂种,对其花粉母细胞减数分裂期间染色体行为及生殖特性进行研究。结果表明,四倍体亲本及杂种多数细胞在终变期都是四价体与二价体共存,台中65-4x染色体配对方式为9.20Ⅳ+5.60Ⅱ,杂种平均为9.52Ⅳ+4.90Ⅱ,亲本与杂种间四价体数目差异不显著;随后的过程中均出现各种染色体行为的异常,包括拖曳染色体、落后染色体、染色体断片、微核、染色体不同步分离和形成未减数的配子等。四倍体亲本和杂种的花粉育性、胚囊育性和结实率均比二倍体原种明显下降。杂种与四倍体亲本比较,S-b座位单互作和与S-a或S-c双互作杂种的花粉育性明显较四倍体亲本低,其他座位互作降低幅度相对较小;杂种的结实率普遍较四倍体亲本低,其中S-b座位互作的下降最为明显。初步表明,花粉不育基因互作可能与减数分裂期间染色体异常行为无关,但其中S-b座位互作与四倍体杂种育性下降有关,该基因座可能与染色体异常行为协同作用于同源四倍体水稻杂种的不育性。

栽培稻(Oryzasativa L.)亚种间F_1花粉不育基因S-a的精细定位及克隆

水稻籼粳亚种间存在着强大的杂种优势 ,但杂种育性普遍偏低成为这一杂种优势利用的主要障碍。研究证明 ,花粉不育是导致杂种不育的主要原因之一。张桂权和卢永根等 (1987- 1994 )鉴定了 6个花粉不育基因座位 (S a ,S b ,S c ,S d ,S e和S f)。其中S a基因座位已被庄楚雄等 (1996 )初步定位在水稻第一染色体着丝粒附近。本论文是在此基础上 ,利用美国Cornell大学、日本RGP构建的水稻高密度遗传图和日本构建的BAC/PAC物理图及其基因组测序资料 ,对S a作进一步的精细定位 ,建立了包含该基因的TAC重叠群 ,并通过序列分析发现S a候选基因 ,为分离鉴定S a基因及研究该基因在水稻杂种不育中的分子作用机理打下了基础。本研究主要结果如下 :1 构建了台中 6 5 (含S aj)及其近等基因系TILS4 (E4 ,含S ai)杂交的F2 群体 ,观察了 70 6株F2 个体的花粉育性分离状况。其中可育株 36 7株 ,半不育株 339株 ,分离比为 1∶1。2 利用前人筛选的多态性标记R2 15 9、R192 8和本研究新获得的多态性标记GR2、GR1、AR1、D2 3M、D1 5S、F12M 1,用 70 6株F2 群体对S a进行了的精细定位。结果表明S a与分子标记R2 15 9、GR2、GR1、AR1、R192 8、F12M 1、D1 5S和D2 3M之间的遗传距离分别为 2 0 7cM ,1 2 1cM ,0 6 5cM ,0 4

从普通野生稻中鉴定栽培稻F_1花粉不育座位Sb的中性基因

花粉不育是栽培稻(Oryza sativa L.)籼粳亚种间杂种F1普遍存在的现象,是杂种优势利用的主要障碍之一.至少有6个基因座位控制籼粳亚种间F1的花粉不育,各座位存在的花粉育性中性基因可望克服各自的不育性,所以挖掘和利用不同座位的花粉育性中性基因具有重要意义.本文在栽培稻F1花粉不育基因Sb座位已精细定位和广东高州普通野生稻(O.rufipogen Griff.)(以下简称高州野生稻)具有丰富遗传多样性的基础上,分别以粳稻台中65(编号为E1,基因型SbjSbj)及其Sb座位的近等基因系E2(基因型SbiSbi)为母本,12份不同编号的高州野生稻分别为父本,组配成对测交组合并检测各组合F1的花粉育性,初步鉴定可能具有花粉育性中性基因的材料,并发展相应的F2群体,利用4对与Sb座位紧密连锁的分子标记,分析上述成对测交组合F2群体分子标记的分离情况,并与花粉育性的分离进行统计检验.结果表明,编号为GZW099的高州野生稻与E1及E2组配的成对测交组合的F1花粉育性分别为(89.22±1.07)%和(85.65±1.05)%,表现正常可育且经t检验差异不显著;4对分子标记在相应的F2群体中的3种基因型分离比例符合孟德尔分离比例(1:2:1),且3种基因型对应的平均花粉育性差异不显著,说明该编号的野生稻在Sb座位携带的等位基因与台中65及E2的等位基因均不存在显著互作,因此鉴定GZW099在Sb座位携带花粉育性中性基因,命名为SbnSbn,为进一步研究和克服籼粳杂种不育性提供了理论基础和遗传资源.

一个新的水稻花粉半不育性位点的定位分析

利用一套以籼稻珍汕97B为背景的粳稻日本晴染色体片段代换系,鉴定发现1个半不育的代换系。全基因组基因型分析表明,该代换系仅含3个粳稻导入片段,而其他遗传背景与珍汕97B相同。在湖北武汉和海南分别种植其衍生的F2和F3分离群体,采用单标记分析和区间作图法分析花粉育性和小穗育性的数量性状位点(QTL),结果表明,该代换系的半不育性是第2染色体上的粳稻导入片段引起的,该片段RM262～RM475区间存在1个新的影响花粉育性的QTL,其贡献率为13.9%。研究结果将为进一步精细定位水稻育性QTL以及鉴定相关功能基因提供重要的试验基础。