水稻温敏雄性不育基因的定位及单糖转运体基因对育性和灌浆的影响

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1、水稻温敏雄性不育基因的定位及单糖转运体基因对育性和灌浆的影响第一部分水稻温敏雄性不育基因tms9-l的定位第一章文献综述植物雄性不育是自然界存在的一种普遍现象，一般指雄性器宫退化、发育不良或花粉败育不能行使正常的功能而雌荡发育正常现象（朱英国，2000)。早在1988年，就有研究报道称约43个科162个属约617个种中发现了雄性不育现象(Kaiil，1988)。根据控制雄性不育的基因可将其分为两类：细胞核雄性不育(geniemalesterility,GMS)与细胞质雄性不育（cytoplasticmalesterility

2、,CMS)。细胞核雄性不育主要是指光温敏雄性不育（photoperiod/thermo-sensitivegeniemalesterility),其性状主要受环境光周期与温度条件的调控，使其花粉育性在不同光温条件下发生转换，这种现象在不同的植物中均有发现并用于植物杂种优势的利用（Liangandiaoetal,2003;Gormanetal,1996)。光温敏雄性不育其遗传基袖较为简单，基本都由细胞核单隐性基因调控，突变性状通过雄配子或雌配子传递给后代，符合孟德尔遗传规律。细胞质雄性不育（CMS)是高等植物普遍存在的一种现象

3、，表现为母性遗传，目前巳经在150多种高等植物中发现细胞质雄性不育现象(Chase,2007),是不同农作物杂种优势利用的重要种质资源，在杂交品种的培育方面发挥了重要的作用（袁隆平，1999;傅廷栋，1990;马春红等，2006;鲁成，2009；肖松华等，2008;孙寰等，2003)。通常情况下CMS与线粒体基因的异常开放阅读框（ORF)有关，CMS的线粒体基因干扰了其正常的功能与花粉发育从而导致植物不育（Hanson，1991;BonenandBroithe/a/，2001)、油菜（邻贤梦等，2005)、大白菓（邵双等，2

4、008)等作物和蔬菜中也有光温敏雄性不育系发现的报道，这些光温敏雄性不育材料的发现为杂种优势的利用提供了重要的种质资源。..第二章试验材料与方法2.1试验材料2.1.1亲本材料衡农S-1为水稻温敏雄性不育系，由浙江省农科院刘庆龙副研究员提供；C815S为水稻温敏推性不育系，由湖南农业大学陈立云教授提供；Y58S为水稻温敏雄性不育系，由湖南省农科院杂交水稻中心邓启云研究员提供；株IS为水稻温敏雄性不育系，由湖南省亚华农业科学院杨远柱研究员提供；明恢63、78T010、78R1、T92、T95、R96、R98均为晚籼稻恢复系，均

5、由浙江省农科院作核所水稻室两系课题组提供。.2.1.2群体构建以衡农S-1为母本、稳定遗传的晚籼稻品系78T010和78R1为父本配置2个遗传群体，分别命名为XZ55和XZ56，2008年8月在杭州配制Fi，2009年春季Fi种植于海南陵水并收获F2种子，同年夏季在杭州种植F2群体，选择群体较大的XZ56篩选SSR分子标记。2011年8月以衡农S-1为母本、明恢63为父本配制，2012年春季F!种植于海南陵水并收获F2种子，2012年夏季收取3个Fi单株种子，分3个F2群体(MF24KMF242和MF243)种植，考察群体中

6、每个单株的育性表现；同时，将该群体作为定位群体进行基因定位研究。2012年8月以T92、T95、R96、R98等四个晚籼稻恢复系为父本、与衡农S-1杂交配制Fi,2012年冬季将4个Fi种植于海南陵水并收获种子，4个F2群体于2013年夏季种植于浙江省农业科学院杨渡科研基地，考察群体中每个单株的育性情况，分析控制衡农S-1温敏雄性不育性状的基因控制模式。衡农S-1及其配制的各个F2群体基本保持在8月1日左右开始抽穗，抽穗时间在7-lOd左右。杭州夏季8月份的平均温度在28°C以上，属于典型的高温长日照条件，可分析在高

7、温长日条件下的花粉育性情况。..2.2实验方法2.2.1衡农S-1的温度处理及花粉染色为研究不同温度条件下，衡农S-1在长日照条件下不同温度处理对于其花粉育性的影响。2012年夏季，将抽穗前15天的衡农S-1分别置于不同的植物生长箱（德国Binder),生长箱内的温度设置为23/2rC(day/night)，25/23°C，26/24°C和27/25°C。每个生长箱中放置6株进行温度处理，光照时间均控制在14h/d。收集抽穗前的花药，花药破碎后置于1%的fe-KT溶液进行染色，并在NIKONECLIP

8、SEE100光学显微镜下观察花粉育性，所有圆形并被染色的花粉为可育花粉，而那些不规则状并无法染色的花粉为不育花粉。同时，衡农S-1与明恢63的花药在LEICAZ16AP0A解剖显徵镜下观察并拍照。..第二章结果与分析.........323.1衡农S-1为温度敏感的雄性不育系.......