显性核不育水稻的研究及利用进展

《显性核不育水稻的研究及利用进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、显性核不育水稻的研究和利用进展摘要：本文对迄今已报道过的5种显性核不育水稻的发现、败育的细胞形态学、显性核不育基因的定位、育性转化规律、生理生化，以及显性核不育水稻的应用和前景展望等方面进行了综述。关键词：显性核不育；败育机理；基因定位；水稻Abstract：Thispaperreviewedthat5kindsofdominantnuclearsterilericefound,characteristicofthecellsabortionmorphology,positioningofthedominantnuc

2、learmalesterilitygene,conversionoffertility,physiologicalandbiochemical,suchasapplicationsandprospectsofdominantgenicmalesterilerice,etc.Keywords：dominantmalesterility；abortionmechanism；genelocalization；oryzasativa水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球约有一半的人口以稻米为主食。在我国，水稻种植面积占全国粮

3、食作物总面积的四分之一以上，稻米产量占粮食总量39%。为解决全球不断增长人口的吃饭问题，提高水稻产量和品质就显的格外重要。水稻杂种优势的利用是目前提高水稻产量和品质的主要途径之一。植物雄性不育为植物杂种优势的利用打开了大门，其最成功的应用就是水稻不育系的发现与杂交水稻的大面积应用。1964年袁隆平在洞庭早籼中发现水稻雄性不育株,从而开始了我国水稻雄性不育系的应用研究。雄性不育（malesterility,MS）是指雄性器官退化，发育不良或花粉，精子败育不能行使生育能力而雌蕊发育正常的现象[1]。迄今已在40多个科16

4、0多个属620余种植物中发现了这一现象，其中包括水稻、小麦、油菜、棉花和麻类等重要作物[2]。本文对迄今已报道过的5种显性核不育水稻的研究及利用状况进行了综述。1显性核不育水稻的发现及其细胞形态学Edwarson将雄性不育的“三型学说”修改为“二型学说”，即从基因型组成角度上划分，水稻的雄性不育分为：核质互作雄性不育（亦即细胞质雄性不育，CytoplasmicMaleSterility，CMS）和细胞核雄性不育（GenieMaleSterility，GMS）[3]。核不育又分为隐形核不育和显性核不育，其中是应用较多的

5、是隐性核不育。第7页(共8页)根据是否存在恢复育性的显性上位基因，可以把已经发现的显性核不育材料分作两类，即单基因控制的显性核不育和基因互作型显性核不育[4]，核质互作型雄性不育由核基因和胞质基因共同作用所决定。水稻的核质互作不育主要有野败型(WA)、包台型(BT)、滇型(DY)和红莲型(HL)。花粉育性，根据染色反应，将花粉粒分为无花粉、典败、圆败、染败和正常5种类型。到目前为止，仅在10余种作物上发现了24例显性核不育材料[5]。迄今仅报道了5份水稻显性核不育材料，即萍乡显性核不育、低温敏显性核不育和三明显性核不

6、育等水稻材料（见表１）。表15种显性核不育水稻材料材料名称产生方式基因名称基因作用类型发现人发现时间萍乡显性核不育杂交后代Ms-p基因互作型颜龙安等1978年8987低温敏显性不育杂交后代TMS单基因控制邓晓建等1989年浙9248突变体M1人工诱变单基因控制舒庆尧等1993年Orion突变体1783和Kaybonnet突变体1789人工诱变单基因控制朱旭东等1997年三明显性核不育杂交后代SMS单基因控制黄显波等2001年第7页(共8页)萍乡显性核不育水稻的基因作用类型是基因互作型，即它们核内雄性不育基困是非等位的

7、，当质核互作不育系中细胞质和细胞核的隐性不育基因一起作用时，能够掩盖萍乡显性核不育基因的育性表达可见，而目前显性核不育水稻基因作用类型主要是由单基因控制的。萍乡显性核不育水稻是颜龙安等在1978年用“栽野型”组合（萍矮58华野）F2中的不育株和反交组合（华野萍矮）F4的可育株杂交，后代分离出的花粉典败型变异株。该水稻被命名为“萍乡核不育水稻”，其基因定名为“Ms-p”[6]。该材料属早籼中熟类型，全生育期约120d，株型紧，稍包颈，比可育株矮3cm-5cm，抽穗迟2d-3d，花药小，乳白色，典败型，一般不开裂。但在幼

8、穗分化期遇持续高温有少量自交结实，雌蕊正常，柱头外露好，异交结实率高[7]。8987低温敏显性不育水稻是在1989年，周开达等在33O4/明恢63的F5代发现的一种水稻雄性不育材料，它具有低温敏不育特性,它的不育性主要受细胞核内一对显性基因控制，该基因定名为TMS[8]，8987属于典型温敏型败育,其临界温度大约为24℃-27℃，如果在温度敏感