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特种稻米色遗传分析及其杂种优势的利用

廖金花  
【摘要】: 本文利用红宝石B和红宝石A和不同类型的保持系,恢复系及其不育系杂交,构建遗传群体对红米米色遗传及其杂种优势的利用进行分析研究,主要结果有: 1.有色米色素表达位置: 分别挑选100粒白米、红米和黑米于21℃条件下在水中浸泡两天。两天后,在试管中能看到:白米溶液呈五色,红米溶液呈橘红色,黑米溶液呈紫黑色。将浸泡后的米粒徒手切片放在电子显微镜下观察,发现有色米色素都着生在种皮和果皮中,种皮颜色比果皮颜色深,而且不同的细胞其颜色深浅不一致。 2.米色基因遗传分析及其基因定位: 将珍汕97B、Ⅱ-32B、D_(62)B、G_(46)B分别和特种稻红宝石B做正反交,F1(对于果皮和种皮来说是F0)谷粒剥去谷壳皆表现为红色。首次发现特种稻米色素遗传存在花粉直感效应,我们称为种皮果皮直感效应。F_2谷粒的颜色有了分离,表现为15(深红、红):1(白色),深红和红色间无明显的界限。可以说明红色基因为显性遗传基因,同时除了由主效基因控制之外,红色性状还受到微效基因的修饰作用,呈数量性状表现。分别剥8个组合F_2的稻谷,其分离状况及适合性X~2测验可知红色性状受到两对主效基因控制。 构建了F2分离群体,同时对F3的米色进行米色统计,选取F2中182株纯隐性植株(白米株)和397个SSR引物对米色色素基因进行了粗略定位,其中第1染色体上的RM212与目的基因紧密连锁,遗传距离是9.6cM。由于该基因首次定位,暂且命名为RRM。 3.对红宝石B弱恢复性的分析及其恢复基因的定位 为了对此红宝石B实现三系配套,回交转育了红宝石A,并对制种过程中出现的一些问题进行研究探讨,在试制的开始,在F1代几乎全不育,但是在回交一代出现了育性恢复的现象,但是随着回交代数的增加,核基因的增加,不育度又逐渐加大。那么为了测定红宝石B的核基因对不育系不育基因的表达影响情况,重新配制(珍汕97A、D62A、G46A和D702A)和红宝石B的F1、BC1和F2,并对这三代进行花粉育性调查,得出红宝石B对这几个不育系具有微效恢复基因。并发现F1的米粒是红色的,进一步证明了花粉直感效应的存在。 利用SSR分子标记对F2分离群体进行基因定位,在第7染色体上找到与主效恢复 基因紧密连锁的分子标记RM182,遗传距离是7.4CM,不属于恢复系恢复基因在第10染 色体上成族分布的形式,所以是一个比较特殊的恢复基因。 另外利用RM182,对亲本,BCI、BCZ和BC3中的不育株提取总DNA进行PCR和电泳 检测,结果认为随着回交代数的增加,其带型越接近不育系,说明了利用有性杂交,以 不育系为基础用红宝石B回交转育不育系是可行的。 4.不育基因等位性分析 不同细胞质来源的野败型不育系珍汕97A、印尼水田谷型不育系11一32A、D型不育 系D62A、G型不育系G,6A、红宝石A(来源于D62A)分别与珍汕97B、11一32B、DoZB、G,。B、 红宝石B测交,其四个组合F1花粉可育度基本为0,所以来源于这四种不同胞质的不育 系育性基因具有等位性。 5.恢复基因等位性分析 进行不育胞质的恢复基因分析,将珍汕97A、n一32A、D6zA、G扒、红宝石A分别与 Bg一639、R527、Rssl、250(eDR22/Bg403)杂交。结果可知恢复这几个不育系的恢复基因 等位。 6.红宝石A杂种优势分析 为了测定新选育的红米不育系的杂种优势,我们对红宝石A分别与Bg1639、R527、 R881、250(CDR22/Bg403)杂交一代进行考种分析,发现在每亩产量上Fl杂种显著大于 常规稻红宝石B,最大每亩能增产159.SKg,证明了红宝石A具有强的配合力和杂种优势, 具有生产利用价值。


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