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      《華中農業大學》 2010年
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      利用SSR分子標記定位水稻短光敏雄性不育基因

      馬棟  
      【摘要】: 由于耕地面積和水資源的限制,今后水稻產量的增加主要依賴于單產的提高。水稻雜種優勢利用對提高水稻產量發揮了巨大的作用,繼三系法雜交水稻技術在我國取得巨大成功后,科研人員又經過多年研究,使兩系法雜交水稻技術也趨向于成熟,并且已經大面積應用于生產。 兩系法雜交水稻是利用光溫敏雄性不育系為技術基礎的。根據光、溫敏不育系對影響育性轉換的光溫條件的反應,可將它們分為光敏、溫敏和光溫互作不育系三大類。根據光照反應條件又可將光敏不育系分為長光敏不育系和短光敏不育系。長光敏感型不育系的基礎與應用研究較多,而短光敏感型不育系的遺傳生理基礎研究相對較少,對此類不育系進行基礎研究對豐富兩系法雜交水稻的理論基礎和資源類型、探討新的利用途徑是必要的。本研究以短光敏感雄性不育水稻D52S為研究對象,該材料具有在長光高溫條件下高度可育、短光低溫條件下完全敗育的特性,因此可以在特定的光溫條件下達到一系兩用的目的。 本研究利用短光敏雄性不育水稻D52S與常規水稻桂99、蜀恢527雜交的F2代群體為材料,以花粉可育度為指標,以自然結實率為參考對該基因的遺傳模式進行了分析;利用本實驗室開發的SSR分子標記,采用分離群體混合分析法(BSA法)找到與該不育基因最鄰近的SSR分子標記,運用極大似然法計算標記位點與目標基因間的重組值,繪制出了D52S短光敏雄性不育基因在染色體上的遺傳連鎖圖,從而為精細定位和克隆該基因,為研究水稻短光敏雄性不育相關基因以及進行分子標記輔助選擇選育新型光敏不育系打下基礎。主要研究結果如下: 1.F2群體花粉育性鑒定。從2008年9月10日起,在大田光溫條件使D52S短光敏不育性開始表達的情況下,對D52S/桂99和D52S/蜀恢527雜交組合的兩個F2群體進行花粉育性鑒定,制作了兩個F2群體的花粉育性分布圖。分析表明:D52S/桂99和D52S/蜀恢527雜交組合的兩個F2群體花粉可育度數值集中在“0~5%”和“80%~100%”兩個區間,大體上呈現雙峰分布。 2.兩個F2群體自然結實率的考察。2008年10月底,考察成熟期兩個F2群體的自然結實率,作為參考指標,制作了兩個F2群體單株自然結實率分布圖。分析表明:在田間自然生長條件下,兩F2群體的自然結實率數值主要集中在“0~10%”和“60%~100%”兩個區間,呈雙峰分布。 3.D52S短光敏不育基因的遺傳分析。根據花粉育性鑒定結果,確定可育度5%作為兩個F2群體單株可育不育的分界線。分析表明:D52S/桂99的F2群體中,可育株有164株,不育株有50株,χ2測驗表明該群體的可育株與不育株的分離比例符合3:1。同樣,D52S/蜀恢527的F2群體中,可育株有252株,不育株有76株,χ2測驗表明該群體的可育株與不育株的分離比例符合3:1。因此可以斷定,控制D52S短光敏雄性不育性狀的是1對主效不育基因。 4.利用SSR標記對D52S短光敏不育基因進行定位。在所有的357個SSR標記中,D52S和蜀恢527之間表現多態性的是124個。構建極端可育不育DNA池分析,得到穩定多態性標記6個。利用這些SSR標記對F2群體全體單株進行分析,所得各單株帶型數據用于構建遺傳連鎖圖。運用極大似然法計算標記位點與目標基因間的重組值,利用Mapdraw軟件繪制出該基因在水稻染色體上的局部遺傳連鎖圖。將D52S的短光敏雄性不育基因初步定位于第10染色體的SSR標記RM5271和RM244之間,距離兩分子標記的遺傳圖距分別是:5.3cM、4.6cM,并且暫時命名為rpms3(t)。
      【學位授予單位】:華中農業大學
      【學位級別】:碩士
      【學位授予年份】:2010
      【分類號】:S511

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      【參考文獻】
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