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籼型红米具有的恢复性及其基因定位

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2024年4月25日发(作者:悟修德)

安徽农业科学.Joun} d t -' ̄nhui Agfi. i 20(19,37(9):3967—3968 责任编辑金苹责任校对傅真治 

籼型红米具有的恢复性及其基因定位 

廖金花 (乐JIj师范学院环境生物系,四川乐山6l4oo4) 

摘要[目的]研究汕型红米的恢复性并对其恢复基因进行定位。[方法]配制(珍汕97A、D62A、C,L,16A和DT02A)和红宝石的Fl、BcI和 

F’.并对该3代花粉育性进行调查,用SSLP对恢复基因进行定位。[结果]红宝石对上述不育系具有1个恢复基因,分布在第7染色体上, 

与RMI82的遗传距离是7.4 cM,不同于恢复系恢复基因在第lO染色体上成簇分布的形式,是比较特殊的恢复基因。[结论]可以通过转 

基因与回交转育的方法选育具红色性状的恢复系。 

关键词红米;恢复性;回交;基因定位  ’

中圄分类号¥51l 文献标识码A 文章编号0517—6611(2009)09—03967—02 

11leReaoang Abl埘ty ofNormal hldi∞RedRicelh|by andIt’s&st啦GemMa ̄ing 

LIAO Jin-hua (Department ofBiology and Envimmuent,Ledmn Normal College,Lesh ̄,Siehuan 614O04) 

Abslract [Objex:tive]The paper ain ̄d to study the resloring ability m1d restoring gene mappign of nomral indica i rice Ruby.【Method J"Ihe ̄llen 

ferlilily 0f the(Zhenshma卯A、D62A、G46A and D'/02A)/Ruby FI,and ,B(:l generations weIe' examined,and mapping the restoring gene with SSLP. 

[Result]111e results showedthatthe ̄toirgn newaslo( kd onthe chr0frl0s‘m1e7,7.4 cMfromRMl82,whichwas notthe sarI】e asthe usuallyfertili・ 

ty—restoring gene{ l loeation on the chromosome l0,s0 it was a special ̄tori.g gene.1Conclusionj 111e restorer line with red character ctatld be 0b・ 

mined by lnem1s of gene transfer and tmckcross breedign. 

Keywords Red rice;Restoringabiliyt;Backeross;Genemappign 

红米含有许多特殊营养成分,如锌、有机锗、硒等,具有 

F,和回交后代进行花粉镜检,并观察花药形态和散粉情况。 

抗肿瘤、免疫赋活与增加机体抗氧化能力等作用。红米水稻 

对各组合的单株进行育性分类调查。 

均为常规稻,产量较低,如何利用其杂种优势成为研究的主 

1.2分子标记经过 测验选择最符合理论比例的红宝 

要内容0 。经四川农业大学水稻研究所良繁研究室发现, 

石杂交组合F'分离群体作为定位群体。因为不确定红宝石 

D62A(G46A、D702A、珍汕9r7A)/红宝石的F.代,植株基本全 

的育性恢复性,所以笔者使用位于水稻l2条染色体上的397 

不育,但在回交过程中育性发生分离,可育株数明显增多,猜 

个分子标记引物,对其育性恢复性进行定位。其水稻DNA 

想红宝石具有对G46A、D702A、珍汕97A和D62A育性恢复的 

的提取参照McCounch的方法|5J,PCR反应体系按照Pmmud 

特性,为了验证该猜想,笔者构建遗传群体对其恢复性进行 

等l6j的方法;反应产物在3%琼脂糖凝胶中电泳,经溴化乙锭 

分析,并用SSLP对红宝石的恢复基因加以定位。 

染色后在紫外灯下观察拍照。在F’代植株群体选择极端不 

1材料与方法 

育株lO株和极端可育株l0株,每个单株各取等量叶片,再将 

1.1 田间试验组合配制及性状调查2001年夏季,在温江 

这2种单株的叶片分别混合提取,形成不育和可育DNA池, 

配制(G46A、珍汕97A、D702A)D62A/红宝石的Fl;2001年冬 

构建近等基因池。 

季,在海南陵水种植F.,将其不育株继续与红宝石回交;2OO2 

2结果与分析 

年夏季,在温江分期播种各亲本、回交结实粒和F 植株的自 

2.1田间育性调查以10%划分可育和不育,对花粉育性 

交结实粒(自交结实粒再播种种植,长成植株为F1)。在2001 

分布进行 测验分析,从表1可看出红宝石具有1个主 

年冬季抽穗期,20O2年夏季抽穗期用I.KI溶液对各组合F.、 

效恢复基因.植株育性主要分布在0~10%和3l%~60%,说 

表1 4个组合各世代花粉育性的分布 

1BlNe 1Ⅸ bI.ti0lI ofp0lI鼬fertilityin嘧dl gmcrafion of4 cfDss 

明该恢复基因的恢复性较弱。 

基金项目 

四川省青年基金项目(01ZQ052) 

作者简介 

廖金花(1975一),女,四川眉山人,硕士,讲师,从事作物遗传 

另外,从表1还可看出,D62A/红宝石杂交组合后代 

研究 

值的显著性水平最高(其Bc 的)[ 值为O.03,显著性水平为 

收稿日期 

008 l2 l6 

0.75—0.9o;其F2的 为0.39,显著性水平为0.50~0.75), 

3968 安徽农业科学 2009盎 

最符合理论分布,其F2分离群体可用于分子标记分析。 

2.2分子标记分析用397个引物对D62A/红宝石育性恢 

个近等基因池中表现多态性。故选用该标记引物对D62A/红 

宝石F2群体中的47个极端不育株进行PCR,扩增产物见图 

复性定位发现,上述引物中有25个引物在D62A/红宝石双亲 

1。由图1可见,有7株表现为双亲杂合带型,根据极大似然 

中表现多态性,多态性频率为6.3%;而其中只有RM182在2 

法的交换值计算公式得,该标记与目的基因相距7.4 c M[ 。 

2 000 bp 

l 000 bp 

750 bp 

500 bp 

250 bp 

100 bp 

1 Z j 4 0 7 9 10 l1 l2 lj 14 l l6 1,18 I 20 2l 22 23 24 25 26 2 28 

注:1.I)62A;2.Ruby;3~28.F2不育株的不同种质。 

Note:1,D62A;2,Ruby;3—28,Diferent genr ̄lasm of sterile plants. 

图1引物RMI82对不育株的扩增产物 

Fig.1 ̄ ̄alion products ofprimerRM182for sterile#ants 

3讨论 (3):30—35. 

(1)随着回交次数的增加,以定向选择回交过程中的不 寡 

育株作为非轮回亲本,削弱基因之间的相互作用,即其弱恢 

株系保持不育的能力,最终成功选育红米不育系_8j。笔者 

采用相似的途径,以定向选择回交过程中的可育株作为非轮 

回亲本聚合恢复基因,致使最后选育出的是具有强恢复性、 

可以生产利用的恢复系。 . 

(2)转基因的前提是基因克隆,克隆的第1步就是筛选 

箍 

] 

z ̄Lt

动脉硬化和抗氧化作用初步 

pping 打ce。 一 

[3]陈起萱,凌文化,马静,等.黑米和红米对兔主动脉脂质斑块面积和血 

一34. 

复性和其保持不育能力相比较就显得微弱,这就相对增强了 [4] : 春篙橐; 3J用):…170 业学报, 999 (3):32 

in

E6]PANAUD O,CHEN x,MCCOUCH S R.Development 0f mierosatellite markers 

)[J

]. =1 ““ 

[7]AKAGI H,YOKOZE ̄Y,INAGAKI A,et a1.Mi口 at出te DNA“ m f0r 

与目的基因紧密连锁的分子标记。关于核恢复基因,已有很 

多该方面的研究,其中 1, ,e ̄3,8/4和 5分别在CMS- 

BT、CMS-HL和CMS-WA中得到了证实。比较不同的分子连 

害 

: 

詈 

: 。炯 

譬 -及1其077特. 

性EJ]_种子,213O4,3(3):14—16. 

[ ]YAO F Y,XU C G,YU S B,et a1.Mapping mad geneti。analysi twofertility 

锁图表明这几个育性恢复基因都定位在第l0染色体上相邻 

区[ 。该研究结果不同于前人,将弱恢复基因定位在第7 

染色体上,SSLP分析其与RM182的遗传距离为7.4 cM,将该 

d“叫川 。 

[1o]YOKOZE ̄Y,NAKAMURA A,INAGAKI A,et a1.DNA nl ̄ers of a fertility 

…]丑res{to raJitGon

G 

恢复基因命名为e,f6。在水稻基因组中此标记是重要的发 

现,可作为分子标记育种和 基因的物理图谱构建,为选育 

有生产力的恢复系作准备。 

(3)N1)2,有2 途径培育具有红色性状的恢复系:①通 

过转基因。在克隆到恢复基因后利用转基因法将其导入红 

restoring genefor WA秒叩l cmale steirlityin irce usingRAPDand 

ri

tm

a1

dApph ed

tws ,199794:2

7. 

]qaeo

%n

s[J]

[12]mI{La】rk er

. 

嚣 d ty. 

in the 1d. 

en

z咖

YA

l1al

of

he

it

abortive(WA)type cytoplasmic malesterility[C].Scientia Agricultuva Sinica, 

[13] c

. 

cal 砌 d cvt 。 。 t商litv and脚mty删一 

in ire ̄cJ].Ryukyus,1975,22:1. 

宝石中,根据基因的剂量效应直接创造具有红色外观的优质 n 

恢复系。②定向选择可育株。通过回交转育的传统方法。 l64. 

詈 

, PA RK  W

。 

参考文献 n 

D 嚣 : 

2024年4月25日发(作者:悟修德)

安徽农业科学.Joun} d t -' ̄nhui Agfi. i 20(19,37(9):3967—3968 责任编辑金苹责任校对傅真治 

籼型红米具有的恢复性及其基因定位 

廖金花 (乐JIj师范学院环境生物系,四川乐山6l4oo4) 

摘要[目的]研究汕型红米的恢复性并对其恢复基因进行定位。[方法]配制(珍汕97A、D62A、C,L,16A和DT02A)和红宝石的Fl、BcI和 

F’.并对该3代花粉育性进行调查,用SSLP对恢复基因进行定位。[结果]红宝石对上述不育系具有1个恢复基因,分布在第7染色体上, 

与RMI82的遗传距离是7.4 cM,不同于恢复系恢复基因在第lO染色体上成簇分布的形式,是比较特殊的恢复基因。[结论]可以通过转 

基因与回交转育的方法选育具红色性状的恢复系。 

关键词红米;恢复性;回交;基因定位  ’

中圄分类号¥51l 文献标识码A 文章编号0517—6611(2009)09—03967—02 

11leReaoang Abl埘ty ofNormal hldi∞RedRicelh|by andIt’s&st啦GemMa ̄ing 

LIAO Jin-hua (Department ofBiology and Envimmuent,Ledmn Normal College,Lesh ̄,Siehuan 614O04) 

Abslract [Objex:tive]The paper ain ̄d to study the resloring ability m1d restoring gene mappign of nomral indica i rice Ruby.【Method J"Ihe ̄llen 

ferlilily 0f the(Zhenshma卯A、D62A、G46A and D'/02A)/Ruby FI,and ,B(:l generations weIe' examined,and mapping the restoring gene with SSLP. 

[Result]111e results showedthatthe ̄toirgn newaslo( kd onthe chr0frl0s‘m1e7,7.4 cMfromRMl82,whichwas notthe sarI】e asthe usuallyfertili・ 

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mined by lnem1s of gene transfer and tmckcross breedign. 

Keywords Red rice;Restoringabiliyt;Backeross;Genemappign 

红米含有许多特殊营养成分,如锌、有机锗、硒等,具有 

F,和回交后代进行花粉镜检,并观察花药形态和散粉情况。 

抗肿瘤、免疫赋活与增加机体抗氧化能力等作用。红米水稻 

对各组合的单株进行育性分类调查。 

均为常规稻,产量较低,如何利用其杂种优势成为研究的主 

1.2分子标记经过 测验选择最符合理论比例的红宝 

要内容0 。经四川农业大学水稻研究所良繁研究室发现, 

石杂交组合F'分离群体作为定位群体。因为不确定红宝石 

D62A(G46A、D702A、珍汕9r7A)/红宝石的F.代,植株基本全 

的育性恢复性,所以笔者使用位于水稻l2条染色体上的397 

不育,但在回交过程中育性发生分离,可育株数明显增多,猜 

个分子标记引物,对其育性恢复性进行定位。其水稻DNA 

想红宝石具有对G46A、D702A、珍汕97A和D62A育性恢复的 

的提取参照McCounch的方法|5J,PCR反应体系按照Pmmud 

特性,为了验证该猜想,笔者构建遗传群体对其恢复性进行 

等l6j的方法;反应产物在3%琼脂糖凝胶中电泳,经溴化乙锭 

分析,并用SSLP对红宝石的恢复基因加以定位。 

染色后在紫外灯下观察拍照。在F’代植株群体选择极端不 

1材料与方法 

育株lO株和极端可育株l0株,每个单株各取等量叶片,再将 

1.1 田间试验组合配制及性状调查2001年夏季,在温江 

这2种单株的叶片分别混合提取,形成不育和可育DNA池, 

配制(G46A、珍汕97A、D702A)D62A/红宝石的Fl;2001年冬 

构建近等基因池。 

季,在海南陵水种植F.,将其不育株继续与红宝石回交;2OO2 

2结果与分析 

年夏季,在温江分期播种各亲本、回交结实粒和F 植株的自 

2.1田间育性调查以10%划分可育和不育,对花粉育性 

交结实粒(自交结实粒再播种种植,长成植株为F1)。在2001 

分布进行 测验分析,从表1可看出红宝石具有1个主 

年冬季抽穗期,20O2年夏季抽穗期用I.KI溶液对各组合F.、 

效恢复基因.植株育性主要分布在0~10%和3l%~60%,说 

表1 4个组合各世代花粉育性的分布 

1BlNe 1Ⅸ bI.ti0lI ofp0lI鼬fertilityin嘧dl gmcrafion of4 cfDss 

明该恢复基因的恢复性较弱。 

基金项目 

四川省青年基金项目(01ZQ052) 

作者简介 

廖金花(1975一),女,四川眉山人,硕士,讲师,从事作物遗传 

另外,从表1还可看出,D62A/红宝石杂交组合后代 

研究 

值的显著性水平最高(其Bc 的)[ 值为O.03,显著性水平为 

收稿日期 

008 l2 l6 

0.75—0.9o;其F2的 为0.39,显著性水平为0.50~0.75), 

3968 安徽农业科学 2009盎 

最符合理论分布,其F2分离群体可用于分子标记分析。 

2.2分子标记分析用397个引物对D62A/红宝石育性恢 

个近等基因池中表现多态性。故选用该标记引物对D62A/红 

宝石F2群体中的47个极端不育株进行PCR,扩增产物见图 

复性定位发现,上述引物中有25个引物在D62A/红宝石双亲 

1。由图1可见,有7株表现为双亲杂合带型,根据极大似然 

中表现多态性,多态性频率为6.3%;而其中只有RM182在2 

法的交换值计算公式得,该标记与目的基因相距7.4 c M[ 。 

2 000 bp 

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750 bp 

500 bp 

250 bp 

100 bp 

1 Z j 4 0 7 9 10 l1 l2 lj 14 l l6 1,18 I 20 2l 22 23 24 25 26 2 28 

注:1.I)62A;2.Ruby;3~28.F2不育株的不同种质。 

Note:1,D62A;2,Ruby;3—28,Diferent genr ̄lasm of sterile plants. 

图1引物RMI82对不育株的扩增产物 

Fig.1 ̄ ̄alion products ofprimerRM182for sterile#ants 

3讨论 (3):30—35. 

(1)随着回交次数的增加,以定向选择回交过程中的不 寡 

育株作为非轮回亲本,削弱基因之间的相互作用,即其弱恢 

株系保持不育的能力,最终成功选育红米不育系_8j。笔者 

采用相似的途径,以定向选择回交过程中的可育株作为非轮 

回亲本聚合恢复基因,致使最后选育出的是具有强恢复性、 

可以生产利用的恢复系。 . 

(2)转基因的前提是基因克隆,克隆的第1步就是筛选 

箍 

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动脉硬化和抗氧化作用初步 

pping 打ce。 一 

[3]陈起萱,凌文化,马静,等.黑米和红米对兔主动脉脂质斑块面积和血 

一34. 

复性和其保持不育能力相比较就显得微弱,这就相对增强了 [4] : 春篙橐; 3J用):…170 业学报, 999 (3):32 

in

E6]PANAUD O,CHEN x,MCCOUCH S R.Development 0f mierosatellite markers 

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[7]AKAGI H,YOKOZE ̄Y,INAGAKI A,et a1.Mi口 at出te DNA“ m f0r 

与目的基因紧密连锁的分子标记。关于核恢复基因,已有很 

多该方面的研究,其中 1, ,e ̄3,8/4和 5分别在CMS- 

BT、CMS-HL和CMS-WA中得到了证实。比较不同的分子连 

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性EJ]_种子,213O4,3(3):14—16. 

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锁图表明这几个育性恢复基因都定位在第l0染色体上相邻 

区[ 。该研究结果不同于前人,将弱恢复基因定位在第7 

染色体上,SSLP分析其与RM182的遗传距离为7.4 cM,将该 

d“叫川 。 

[1o]YOKOZE ̄Y,NAKAMURA A,INAGAKI A,et a1.DNA nl ̄ers of a fertility 

…]丑res{to raJitGon

G 

恢复基因命名为e,f6。在水稻基因组中此标记是重要的发 

现,可作为分子标记育种和 基因的物理图谱构建,为选育 

有生产力的恢复系作准备。 

(3)N1)2,有2 途径培育具有红色性状的恢复系:①通 

过转基因。在克隆到恢复基因后利用转基因法将其导入红 

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[13] c

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in ire ̄cJ].Ryukyus,1975,22:1. 

宝石中,根据基因的剂量效应直接创造具有红色外观的优质 n 

恢复系。②定向选择可育株。通过回交转育的传统方法。 l64. 

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参考文献 n 

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