本文選題：水稻　切入點(diǎn)：雜種不育　出處：《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)的利用已逐步發(fā)展成為水稻(Oryza sativa L.)超高產(chǎn)育種的一條重要途徑。秈稻(indica)和粳稻(japonica)是亞洲栽培稻的兩個(gè)亞種,其雜種F1表現(xiàn)出強(qiáng)大的雜種優(yōu)勢(shì),但是,普遍存在的雜種不育現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙了秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)的利用。本研究分析秈粳亞種間雜種不育基因座Sa和S5的等位基因變異,利用功能標(biāo)記篩選出不同基因型的品種,為雜交育種提供更多的種質(zhì)來(lái)源。并通過(guò)聚合育種培育出華粳秈74廣親和系和不同粳稻背景的粳型親秈系,克服了秈粳亞種間的雜種不育性。本研究主要研究結(jié)果如下:1、利用雜種不育基因座S5的功能標(biāo)記對(duì)來(lái)源各國(guó)及全國(guó)各地的144個(gè)品種的基因型進(jìn)行分析,發(fā)掘出74個(gè)基因型為S5-i/S5-i的品種,62個(gè)基因型為S5-j/S5-j的品種,以及8個(gè)基因型為S5-n/S5-n的品種,為雜交育種提供了更多的種質(zhì)來(lái)源。從華粳秈74單片段代換系文庫(kù)中篩選出9個(gè)攜帶S5位點(diǎn)的單片段代換系,存在3種等位基因類型,其中攜帶S5-n等位基因的單片段代換系與攜帶S5-i等位基因的單片段代換系以及攜帶S5-j等位基因的單片段代換系雜交都能產(chǎn)生正常育性的后代,但攜帶S5-i等位基因的單片段代換系與攜帶S5-j等位基因的單片段代換系雜交的雜種F1由于攜帶S-j的配子敗育而表現(xiàn)為半不育。2、利用雜種不育基因座Sa的功能標(biāo)記分析供體親本以及單片段代換系的基因型,發(fā)掘出14個(gè)攜帶SaM+SaF+(Sa-i)等位基因的品種,包括12個(gè)秈稻品種和2個(gè)粳稻品種,6個(gè)攜帶SaM-SaF-(Sa-j)等位基因的粳稻品種,6個(gè)單片段代換系全部攜帶Sa-i等位基因,沒(méi)有攜帶Sa-n等位基因的材料。此外這些材料在Sa位點(diǎn)存在3種單倍型,其中H1為S-j等位基因,而H2和H3可能分別是具有不同分化度的S-i等位基因。3、F1花粉不育基因聚合系TISL-Dbc-Gde具有粳稻遺傳背景及粳稻表型特征,是個(gè)粳型品系,并且與秈稻測(cè)交能產(chǎn)生具有正常花粉育性的雜種F1,但其小穗育性表現(xiàn)為半不育。隨后將F1花粉不育基因聚合系TISL-Dbc-Gde分別與供體親本中基因型為S5-n或S5-i的粳稻材料組配雜交,最終獲得了8個(gè)粳型親秈系。其中ICJL-T-W6、ICJL-T-W19、ICJL-T-W21、ICJL-T-W22、ICJL-T-W23、ICJL-T-W24和ICJL-T-W27這7個(gè)粳型親秈系在花粉不育基因座Sb、Sc、Sd和Se攜帶S-i等位基因,在胚囊不育基因座S5攜帶S-n等位基因。粳型親秈系ICJL-T-W7,在花粉不育基因座Sb、Sc、Sd和Se以及胚囊不育基因座S5都攜帶S-i等位基因。這8個(gè)粳型親秈系具有粳稻的遺傳背景,表現(xiàn)出對(duì)粳稻測(cè)驗(yàn)種不親和,但對(duì)秈稻測(cè)驗(yàn)種具有親和性,與秈稻測(cè)驗(yàn)種雜交產(chǎn)生的后代無(wú)論是花粉育性還是小穗育性都是正常的,有效地克服了秈粳亞種間雜種不育性。4、以華粳秈74單片段代換系文庫(kù)作為平臺(tái),利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù),聚合攜帶Sc-n的單片段代換系(Sc-11,Sc-22和Sc-27)和攜帶S5-n的單片段代換系(S5-21,S5-23和S5-27),獲得了9個(gè)華粳秈74廣親和系,該材料在5個(gè)雜種不育基因座S5、Sb、Sc、Sd和Se都攜帶S-n基因。與華粳秈74相比,華粳秈74廣親和系對(duì)秈稻和粳稻測(cè)驗(yàn)種具有更高的親和性,與測(cè)驗(yàn)種雜交產(chǎn)生的后代無(wú)論是花粉育性還是小穗育性都是基本正常的,有效地克服了秈粳亞種間雜種不育性。本研究表明了秈粳亞種間雜種不育性主要受花粉不育基因座Sb、Sc、Sd和Se以及胚囊不育基因座S5控制。從解決實(shí)際問(wèn)題的角度出發(fā),通過(guò)聚合育種,將這4個(gè)花粉不育基因座的S-i等位基因和胚囊不育基因座S5的S5-n或S5-i等位基因聚合到粳稻品種中,獲得了8個(gè)不同粳稻背景的粳型親秈系,它們對(duì)秈稻高度親和,有效地克服了秈粳亞種間的雜種不育性;同時(shí)將2個(gè)不育基因座的S-n等位基因聚合到華粳秈74中,獲得了9個(gè)在5個(gè)雜種不育基因座都攜帶S-n等位基因的華粳秈74廣親和系,它們對(duì)秈稻和粳稻都具有親和性,同樣有效地克服了秈粳亞種間的雜種不育,從而實(shí)現(xiàn)了秈粳亞種間強(qiáng)大的雜種優(yōu)勢(shì)的利用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S511

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本文編號(hào)：1705139