BT型三系杂交粳稻不同组合间育性差异原因初探

doi:10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.006

中国水稻科学 ›› 2014, Vol. 28 ›› Issue (4): 377-383.DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.006

BT型三系杂交粳稻不同组合间育性差异原因初探

张宏根^#,钱凯^#,孙一标,裴艳,封智蔷,刘晓宇,汤述翥^*,梁国华,顾铭洪

扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/教育部植物功能基因组学重点实验室，江苏扬州225009；

收稿日期:2013-12-06 修回日期:2014-01-10 出版日期:2014-07-10 发布日期:2014-07-10
通讯作者: 汤述翥*,
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（31071384）；江苏省高校自然科学研究项目（13KJ13210008）；江苏省高校优势学科建设工程资助项目。

Identifying the Genetic Basis of Spikelet Fertility Differences Between BTtype ThreeLine japonica Hybrids

ZHANG Honggen^#, QIAN Kai^#, SUN Yibiao, PEI Yan, FENG Zhiqiang, LIU Xiaoyu, TANG Shuzhu^*, LIANG Guohua, GU Minghong

Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Key Laboratory of Plant Functional Genomics， Ministry of Education， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China；

Received:2013-12-06 Revised:2014-01-10 Online:2014-07-10 Published:2014-07-10
Contact: TANG Shuzhu*,

摘要/Abstract

摘要： 为了阐明不同BT型杂交粳稻组合间育性差异的原因，利用豫粳6号A、9201A及其相应保持系与恢复系TR2604、闵120来配制遗传组合就BT型不育细胞质育性恢复遗传进行研究。根据9201A//9201B/闵120、9201A//9201B/TR2604及豫粳6号A//豫粳6号B/闵120三个群体中植株的育性分离，推断 9201A、豫粳6号A的育性恢复均由1对恢复基因控制。基因定位结果表明，恢复系闵120中的恢复基因位于第10染色体上18772374－18967996bp间约195 kb物理区间内，TR2604中的恢复基因位于第10染色体18 817 631－18 967 996 bp间约150 kb物理区间内。根据已克隆Rf1基因的信息可知两恢复系带有的恢复基因均为Rf1a。豫粳6号A/TR2604//TR2604 BC1F2群体中植株的Rf1a位点基因型与育性分析结果表明TR2604对豫粳6号A育性恢复由Rf1a控制，豫粳6号A/TR2604不育由双亲间的不亲和性造成。

关键词: 三系杂交水稻, 育性差异, 恢复基因, 基因定位

Abstract: In order to understand the genetic basis of spikelet fertility differences between BTtype threeline japonica hybrids, the CMS lines Yujing 6A, 9201A and their corresponding maintainer lines, and the restorer lines Min 120, TR2604 were used to develop the genetic populations for studying the genetic characteristics of BTtype CMS in different hybrid combinations. According to fertility segregation of the plants from the populations of 9201A//9201B/Min 120, Yujing 6A//Yujing 6B/Min 120 and 9201A//9201B/ TR2604, it was concluded that the fertility restoration of 9201A and Yujing 6A was controlled by one fertility restoration(Rf) gene. Then, the Rf genes in Min120, TR2604 were mapped between 18 772 374－18 967 996 bp with the physical distance of 195 kb and 18 817 631－18 967 996 bp with the physical distance of 150 kb on chromosome 10, respectively, indicating that the Rf genes in Min 120, TR2604 might be Rf1a according to the mapping results of Rf1 in former studies. The fertility restoration of Yujing 6A in the population derived from Yujing 6A and TR2604 was also controlled by Rf1a identified by the genotype and phenotype of plants in Yujing 6A/TR2604//TR2604 BC1F2 population, so the sterility of Yujing 6A/TR2604 was induced by hybrid incompatibility between the two parents.

Key words: threeline japonica hybrid, spikelet fertility differences, fertility restoration gene, mapping

中图分类号:

张宏根#,钱凯#,孙一标,裴艳,封智蔷,刘晓宇,汤述翥*,梁国华,顾铭洪. BT型三系杂交粳稻不同组合间育性差异原因初探[J]. 中国水稻科学, 2014, 28(4): 377-383.

ZHANG Honggen#, QIAN Kai#, SUN Yibiao, PEI Yan, FENG Zhiqiang, LIU Xiaoyu, TANG Shuzhu*, LIANG Guohua, GU Minghong. Identifying the Genetic Basis of Spikelet Fertility Differences Between BTtype ThreeLine japonica Hybrids[J]. Chinese Journal of Rice Science, 2014, 28(4): 377-383.

参考文献

\[1\]曾千春, 周开达, 朱桢, 等. 中国水稻杂种优势现状. 中国水稻科学, 2000, 14(4): 243246.

\[2\]杨振玉, 陈秋柏, 陈荣芳, 等. 水稻粳型恢复系C57的选育.作物学报, 1981, 7(3): 153156.

\[3\]杨振玉, 张宗旭, 魏耀林, 等. 粳型特异亲和恢复系C418的选育及其特性. 杂交水稻, 1998, 13(3): 3132.

\[4\]Shinjyo C. Genetical studies of cytoplasmic maLe sterility and fertility restoration in rice (Oryza sativa L.). Sci Bull Coll Agric Univ Ryukyus, 1975, 22: 157.

\[5\]Fukuta Y, Yano M, Fukui M. Linkage analysis of the restore gene (Rf1) in rice using RFLP markers. Breed Sci, 1992, 42: 164165.

\[6\]Akagi H, Yokozeki Y, Inagaki A,et al. A codominant DNA marker closely linked to the rice nuclear restorer gene, Rf1, identified with interSSR finger printing. Genome, 1996, 39(6):12051209.

\[7\]Ichikawa N, Kishimoto N, Inagaaaki A, et al. A rapid PCRaided selection of a rice line containing the Rf1 gene which is involved in restoration of the cytoplasmic male sterility. Mol Breeding, 1997, 3: 195202.

\[8\]梁国华, 严长杰, 汤述翥, 等. BT型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位.中国水稻科学, 2001, 15(2): 8992.

\[9\]Akagi H, Nakamura A, YokozekiMisono Y, et al. Positional cloning of the rice Rf1 gene, a restorer of BTtype cytoplasmic male sterility that encodes a mitochondriatargeting PPR protein. Theor Appl Genet, 2004, 108(8): 14491457.

\[10\]Komori T, Ohta S. Mapbased cloning of a fertility restorer gene, Rf1, in rice (Oryza sativa L.). Plant J， 2001, 37（3）: 315325.

\[11\]Wang Z, Zou Y, Li X, et al. Cytoplasmic male sterility of rice with boro Ⅱ cytoplasm is caused by a cytotoxic peptide and is restored by two related PPR motif genes via distinct modes of mRNA silencing. Plant Cell, 2006, 18(3): 676687.

\[12\]孔宪旺. 粳稻三系亲本的杂种优势与配合力分析. 扬州：扬州大学, 2007.

\[13\]Rogers S O, Bendich A J. Extraction of DNA from plant tissue. Plant Mol Biol Manual, 1988, A6:110.

\[14\]杨振玉. 北方杂交粳稻发展的思考与展望. 作物学报, 1998, 24(6)：840846.

\[15\]赵迎春, 杨振玉, 魏耀林, 等. 从C418的育成再论北方杂交粳稻的发展形势. 杂交水稻, 2000, 15(5)：34.

\[16\]洪德林, 马育华, 盖均镒, 等. 粳稻雄性不育恢复源恢复力的遗传. 中国农业科学, 1989, 22(6): 1823.

\[17\]朱英国. 水稻雄性不育生物学. 湖北: 武汉大学出版社, 2000.

[1]	徐欢, 周涛, 孙悦, 王木妹, 杨亚春, 马卉, 李浩, 徐大伟, 周海, 杨剑波, 倪金龙. 水稻颖壳类病斑突变体glmm1的鉴定与基因定位[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(5): 497-506.
[2]	唐杰, 龙湍, 吴春瑜, 李新鹏, 曾翔, 吴永忠, 黄培劲. 水稻光温敏雄性不育突变体tms3650的鉴定和基因定位[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(1): 45-54.
[3]	孙志广, 代慧敏, 陈庭木, 李景芳, 迟铭, 周振玲, 刘艳, 刘金波, 徐波, 邢运高, 杨波, 李健, 卢百关, 方兆伟, 王宝祥, 徐大勇. 水稻类病斑突变体lmm7的鉴定与基因定位[J]. 中国水稻科学, 2022, 36(4): 357-366.
[4]	杨晋宇, 白琛, 丁小惠, 申红芳, 王磊, 应杰政, 鄂志国. 水稻雄性核不育突变体ms7的遗传分析及基因定位[J]. 中国水稻科学, 2022, 36(1): 27-34.
[5]	刘维, 陆展华, 卢东柏, 王晓飞, 王石光, 薛皦, 何秀英. 水稻小穗簇生基因OsCL6的定位及候选基因分析[J]. 中国水稻科学, 2021, 35(3): 238-248.
[6]	邓雪梅, 胡鹏, 王月影, 文艺, 谭义青, 伍豪, 吴凯雄, 王俊格, 侯琳琳, 朱黎欣, 朱丽, 陈光, 曾大力, 张光恒, 郭龙彪, 高振宇, 任德勇, 钱前, 胡江. 水稻粒宽突变体gw4的鉴定与基因定位[J]. 中国水稻科学, 2021, 35(3): 259-268.
[7]	王中豪, 贺彦, 张晓波, 徐霞, 吴建利, 施勇烽. 水稻白化转绿和穗顶端退化突变体vpa1的遗传分析和基因定位[J]. 中国水稻科学, 2021, 35(1): 19-26.
[8]	熊涛, 聂元元, 毛方明, 雷建国, 毛凌华, 朱珊, 黄仁良, 沈显华, 严松. 水稻东野型不育系异交不亲和性的鉴定和遗传分析[J]. 中国水稻科学, 2020, 34(6): 520-524.
[9]	黄福灯, 赵超越, 吴鑫, 贺焕焕, 程方民, 李春寿, 潘刚. 水稻黄叶早衰突变体osyes1的生理特性和基因定位[J]. 中国水稻科学, 2020, 34(4): 307-315.
[10]	王昌健, 陈龙, 代丽萍, 路雪丽, 贺金立, 杨龙, 胡江, 朱丽, 董国军, 张光恒, 高振宇, 任德勇, 陈光, 沈兰, 张强, 郭龙彪, 钱前, 曾大力. 水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位[J]. 中国水稻科学, 2020, 34(2): 115-124.
[11]	曹志斌, 李瑶, 曾博虹, 毛凌华, 蔡耀辉, 吴晓峰, 袁林峰. 非洲栽培稻垩白粒率耐热性QTL的定位[J]. 中国水稻科学, 2020, 34(2): 135-142.
[12]	潘孝武, 黎用朝, 刘文强, 熊海波, 董铮, 薛丹, 盛新年, 赵文锦, 魏秀彩, 李小湘. 水稻蜡质稀少突变体wax1的鉴定及基因定位[J]. 中国水稻科学, 2020, 34(1): 1-7.
[13]	潘孝武, 刘文强, 黎用朝, 熊海波, 盛新年, 段永红, 余亚莹, 赵文锦, 魏秀彩, 李小湘. 水稻裂颖突变体sh1的鉴定及基因定位[J]. 中国水稻科学, 2019, 33(4): 323-330.
[14]	文艺, 方云霞, 胡鹏, 王月影, 侯琳琳, 谭义青, 朱黎欣, 邓雪梅, 曾大力, 张光恒, 郭龙彪, 朱丽, 陈光, 任德勇, 饶玉春, 薛大伟, 钱前, 胡江. 水稻窄叶突变体nal12的鉴定与基因精细定位[J]. 中国水稻科学, 2019, 33(3): 219-226.
[15]	林添资, 孙立亭, 龚红兵, 王益华, 刘玲珑, 赵志刚, 江玲, 万建民. 一个水稻低温移栽白条纹突变体wltt的鉴定和基因定位[J]. 中国水稻科学, 2019, 33(1): 1-11.

BT型三系杂交粳稻不同组合间育性差异原因初探

Identifying the Genetic Basis of Spikelet Fertility Differences Between BTtype ThreeLine japonica Hybrids

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics