水稻披叶突变体的研究进展

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1、水稻披叶突变体的研究进展摘要水稻披叶突变体最初來源于国际水稻研究所（IRRI）的RGS20及其衍生系，后来又有其他的披叶突变体被发现，该性状受单隐性基因或多隐性基因控制。披叶突变体可作为新的种质资源來加以研发，己选育出的具有披叶性状的不育系，在繁殖、制种过程屮能有效降低成本，节约时间，提高制种产量和种子纯度。水稻披叶性状的遗传和基因定位分析正在进行。关键词水稻；披叶突变体；研究进展水稻是世界上主要粮食作物Z—，全世界水稻种植而积约1531.2万hm2,屮国占世界水稻面积的20.7%产量占34.2%0世界水稻平均单产38

2、32kg/hm2,屮国比世界平均单产高66%,达6362kg/hm2,其主要原因是中国推广了杂交水稻。杂交水稻约占全国水稻面积的50%,产量占水稻总产的60%以上。中国在杂交水稻的研究和应用中处于国际领先水平［1］。杂交水稻的繁殖、制种技术十分繁杂,成本高，有时种子纯度述难以保证，会造成大而积减产和较大的经济损失,这也是影响杂交稻发展的重要因索之一［2］。冇种家一直在探索新种质资源的利用，期望找到解决以上问题的有效途径。能稳定遗传的明显的标记性状在解决这一问题上蕴藏着极大的潜力，如水稻的紫叶、光叶、绒叶、披叶、黄叶、颖

3、壳和稈尖色泽等突变就可作为标记性状加以应用［3］。具有披叶性状的突变体在水稻育种上可作定向选择，基因定位分析及杂种F1代快速纯度鉴定等。选育出具有披叶性状的不冇系，在育种屮可有效的降低成本和提高效益，同时也为水稻种质资源的创新研究开辟广阔的空间。1水稻披叶突变体的遗传研究1」来源水稻披叶突变体最初来源于国际水稻研究所（IRRI）的RGS20及其衍生系［4］；日木学者Nagasawa等人报道了4个水稻披叶突变体：dl-Kdl・2、dl-supl和dl-sup2［5-7］；云南农业大学稻作研究所的张小祥等人利用化学诱变剂E

4、MS处理获得了3个不同遗传背景的水稻披叶材料：MR304、MR312、MR168［8］；河南科技大学农学院的王彬等从保持系D62B田间繁殖材料屮发现1个披叶和颖花器官突变的材料，并命名为DLR［9］；四川农业大学的周开达等人从W-255的双胚苗后代中发现披叶材料［10］；西南大学水稻研究所在杂交选育过程中发现披叶突变体，暂时命名为dl（t）,其野生型为JR3（釉稻）［11］。1.2遗传类型国内外对水稻披叶性状遗传规律的研究，由于所用的材料不同，总体上各自的差异性较大，但基本形成统一的结论为：控制水稻披叶性状的基因全都为

5、隐性基因。目前，关于披叶性状的遗传，由于研究材料的不同，主要有单隐性基因遗传和2对隐性基因遗传2种类型。李勤修等研究证明：RGS20的披叶性状是受单隐性基因控制的质量性状，并与核不育性呈强连锁关系。据美国专利局查证，这一发现在世界上属于首次，交换率为4.63%〜10.81%［12］。张小祥等人利用3个水稻披叶材料:MR304、MR312、MR168进行研究，其中,MR304披叶性状受2对基因控制，其中1对为主效基因；MR312、MR168的披叶性状均受单隐性基因控制。1.3基因定位Nagasawa等人通过形态标记把突变

6、基因的DL(loop)座位定位于水稻第3染色体短臂上距端粒50cM的位置，且与分子标记XNpb394相距16.6cM；罗琼等人XJ-W-255进行研究，用分子标记SSLP和RFLP将控制该性状的基因定位在第3染色体短臂上2个相近的分了标记R3156和R3126Z间，与R3156相距2.5cM,把该基因暂时命名为DL(t),该基因很可能是DL基因家族中一个新的等位基因；王彬等利用SSR分子标记将DLR控制披叶性状的相关基因定位在第3染色体上，位于RM563与RM282之间，与RM282相距5.56cM；王楠等将dl(t)

7、控制披叶性状的基因定位在第3染色体RM6038和RM7576之间,分别相距3.99cM和0.47cM,且与RM3124共分离。1.4多效性据国内外研究报道，控制水稻叶片披垂的基因除导致叶片披垂外，还影响着其他器官的正常发育。在花器官方面，披垂基因同吋又影响着柱头的数量、功能及花药的成活率等。Nagasawa等人通过研究：dl-2突变体的花器官发育受到的影响最小，除极少数花具有3个柱头外，绝大多数的颖花都是正常的；dl-1的表达受遗传背景的影响；dl・s叩1、dl-sup2突变体所有颖花的雌蕊完全同源异型转化为雄蕊，界常

8、雄蕊数在2〜7个之间，花器官中没有雌蕊或胚珠结构的组织，同时内稈也表现出不止常的形态(内秤比外秤长)。罗琼的研究表明：W-255的颖花除与Nagasawa报道的dl・s叩1、dl-sup2突变相同外，不同的是：雌蕊同源异型传化为雄蕊在98%的颖花中都不完全，而形成雄蕊/雌蕊中间器官，内外存不闭合，第3轮花器官雄蕊的花丝比正常雄蕊的