论文部分内容阅读
非洲栽培稻(Oryza glaberrima)和亚洲栽培稻(O. sativa)同属于AA基因组,是稻属中仅有的两个栽培稻种,非洲栽培稻具有丰富的遗传变异,是拓宽亚洲栽培稻狭窄遗传基础的宝贵基因库。然而两个栽培稻种间的杂种不育严重阻碍了非洲栽培稻有利基因的发掘和利用。杂种不育基因是导致栽培稻种间杂种不育的主要因素,随着越来越多的不育基因被发现,种间的杂种不育被认为是由多个不育基因共同控制的。同时,环境对栽培稻种间杂种不育的影响也是不可忽视的因素。因此,对多个不育基因之间的相互作用,单个和多个不育基因与环境之间的相互作用这两方面效应的阐明,将有助于克服栽培稻种间的杂种不育,对利用非洲栽培稻的有利基因改良亚洲栽培稻具有重要的意义。课题组成员利用非洲栽培稻为供体,亚洲栽培稻粳稻品种滇粳优1号(DJY-1)为受体及轮回亲本,通过连续的回交,加上表型选择和分子标记辅助选择,成功培育出了携带不同杂种不育基因的近等基因系(NILs,BC7F10)。本研究在此基础上,将带有4个不育基因的近等基因系:NIL-S1、NIL-S2、NIL-S33(t)和NIL-S37(t)进行两两杂交,得到4个不育基因两两聚合的F1代；同时将4个近等基因系分别与滇粳优1号测交,得到带有单个不育基因的BC8F1代。将DJY-1、NILs、BC8F1和F1分别于2010年冬稻季节和2011年晚稻季节在海南三亚种植,通过调查基因型、花粉育性和小穗育性,分析单个和两个不育基因与环境的互作(G×E, G×G×E)和基因之间的互作(G×G)效应。主要结论如下：1.在2010冬稻和2011晚稻两个季节中,日最高温度,光周期和扬花期降水量对花粉育性的影响差异较大；2.不育基因的不同组合对花粉育性的累加效应表现在,不育基因两两聚合的F1各群体中各基因型的植株花粉育性远低于50%,在9.12-37.86%范围内波动。3.环境因素对F1各群体的花粉育性影响要大于G×G互作对育性的影响,表现在冬稻季节F1各群体花粉育性平均值均低于25%,最低至9.12%；而2011晚稻季节F1各群体花粉育性平均值均高于25%,最高至37.86%。4.不同的不育基因对环境的响应是不同的,表现在BC8F1中基因型为S1和S20的植株花粉育性在两种植季节呈现极显著差异,而基因型为S33(t)和S37(t)的植株花粉育性在两种植季节没有表现出显著性差异。5.F1中相同基因型的植株在2010冬稻和2011晚稻季节的花粉败育类型不同,造成这一现象的原因可能是由于环境因素或者G×G×E互作效应造成。本研究结果为更深入地认识栽培稻种间杂种不育基因的遗传规律提供了新的依据,为更有效地利用非洲栽培稻的丰富遗传基础有重要的指导意义。