水稻恢复基因Rf3和Rf4聚合效应分析

为选育水稻野败型和夜公型细胞质雄性不育的较强恢复系和分析恢复基因Rf3和Rf4的聚合效应,采用5个携带不同供体恢复基因Rf3和4个携带不同供体恢复基因Rf4的单片段代换系两两杂交,配制了11个杂交组合。利用分子标记辅助选择从这11个杂交组合的F2和F3群体中筛选鉴定6个携带基因型Rf3Rf3/Rf4Rf4的双片段聚合系和5个携带Rf3（Rf4）的次级单片段代换系。结果表明,对于野败型不育细胞质,这些双片段聚合系具有不同的恢复性。其中,携带基因型Rf3-4Rf3-4/Rf4-4Rf4-4的DSPL04-01/23-10P1、DSPL04-01/23-10P2和DSPL04-01/23-10P3的恢复性最强,携带基因型Rf3-4Rf3-4/Rf4-2Rf4-2的DSPL11-01/14-10P和DSPL22-01/14-10P的恢复性最弱,携带基因型Rf3-4Rf3-4/Rf4-3Rf4-3的DSPL22-01/27-10P的恢复性居中。5个次级单片段代换系代换片段的总长度为133.9 cM,长度分布范围为24.1～28.5 cM,平均长度为26.8 cM。利用恢复性最强的DSPL04-01/23-10P1及其相应的单片段代换系分别与野败型不育系‘珍汕97A’和夜公型不育系‘Y华农A’杂交,通过考察F1杂种株的花粉育性,研究DSPL04-01/23-10P1中的恢复基因Rf3和Rf4的聚合效应。DSPL04-01/23-10P1较其相应的单片段代换系能够提高F1杂种株的花粉育性,但差异不显著。结论：本研究选育的双片段聚合系中所聚合的来自不同供体的恢复基因Rf3和Rf4之间没有互作效应。

水稻细胞质雄性不育恢复性的等位基因分化

选用WA型、Y型和DA型3种细胞质的4个不育系(博白A、珍汕97A、协青早A和Y华农A)对6个单片段代换系、8个双片段聚合系和华粳籼74的恢复力进行测交鉴定,结果表明:(1)6个单片段代换系、8个双片段聚合系和华粳籼74对于4个不育系的恢复力存在显著的不同,携带有Rf3基因座位的单片段代换系的恢复力均低于携带有Rf4基因座位的单片段代换系,并且低于对照品种(华粳籼74);单片段代换系S6对这3种不育细胞质均具有较强的恢复力,单片段代换系S5对珍汕97A(WA)、协青早A(DA)具有较强的恢复力。(2)在华粳籼74的遗传背景下,4个不育系可恢复性存在差异,程度依次为:协青早A>博白A>珍汕97A>Y华农A,即Y华农A的不育性最难恢复,而协青早A的不育性最易恢复。(3)在恢复基因Rf3和Rf4基因座分别鉴定出4个等位基因,由弱到强依次命名为Rf31、Rf32、Rf33、Rf34和Rf41、Rf42、Rf43、Rf44,受体亲本华粳籼74的基因型为Rf34Rf34Rf42Rf42,即华粳籼74携带的Rf3基因的恢复性很强,携带的Rf4基因恢复性却比较弱。(4)携带有较弱恢复性基因(Rf3和Rf4)的单片段代换系聚合为双片段聚合系后恢复力有减小的趋势。本研究结果将为水稻三系的选育和恢复基因的转移奠定基础。