特种稻米色遗传分析及其杂种优势的利用

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、D62B、G46B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。F2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F2的稻谷，其分离状况及适合性X2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。