[发明专利]一种筛选红莲型细胞质雄性不育水稻新型恢复基因的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用分子标记检测技术领域，更具体涉及一种快速定性检测红莲型细胞质的方法，适用于各种水稻栽培种、农家种和野生稻中水稻红莲型配子体细胞质雄性不育育性恢复基因的筛选。

背景技术

植物在漫长的进化过程中通过自然突变或重组在基因组内积累了大量的变异，从而导致同一种内不同株系或品系的差异。这种差异在遗传水平即表现为彼此间某些DNA片段的不同。当这种变异与某一特定的基因共分离时，即可作为该基因的特有的分子标签。如果将这些DNA片段通过体外扩增、电泳、显色，就会形成人们肉眼可见的具有不同大小的带型。这些不同品系间具有相对差异的带型即我们通常所说的分子标记，它对某一个品种而言，具有唯一性。利用分子标记进行品种选择或品种鉴定是当前植物生物技术育种的主要内容。它具有准确、快速、不受季节限制等优点，因而在生产中被广为采用。

粮食问题是关系到国计民生的头等大事。水稻是我国最主要的粮食作物，目前，我国用仅占世界7％的耕地面积解决了占世界22％人口的粮食问题，其根本原因在于杂交水稻的发明大幅度提高了水稻产量。据估计，到本世纪30年代，我国人口将达到15亿，对粮食的需求也将持续增长。然而，随着社会的发展，工业、民用及其它用地将不断增长，并且还由于沙漠化、水土流失的影响，我国的耕地面积将不断减少。因此，如何保持粮食生产的稳步增长以满足广大人民生活的需求将是一个长期的课题。

杂交水稻的利用是建立在水稻的三种细胞质雄性不育的基础之上。它们各自拥有其相应的恢复基因。目前普遍认为水稻野败型细胞质雄性不育性的恢复是受一对或两对核主效恢复基因Rf3和Rf4控制。而红莲则分别受一对主效恢复基因Rf5或Rf6)控制；包台型的育性恢复受另一对主效恢复基因Rf1所控制。此外分别还有数量不等的隐性微效恢复基因。

关于恢复基因的定位已有多篇文献报道，Yao等(1997)认为明恢63的两对野败恢复基因Rf3和Rf4分别位于第1和第10染色体，其中Rf3位于RG532上方6.0cM处，Rf4位于G4003近端粒端3.3cM处。何光华等(2002)利用SSR分子标记也将明恢63的两对野败恢复基因Rf3和Rf4分别定位于第1和第10染色体，其中Rf3距RM11.9cM，Rf4位于第RM258和RM304之间，分别相距2.9和0cM。推测野败型、红莲型、BT型3种不育胞质恢复基因在第10染色体上形成基因族，为同一家族基因成员。

自80年代以来，已有不少作者证明BT型雄性不育由强弱不同相对独立的恢复基因控制，并发现Rf1座位上至少有4个复等位基因。滕利生和申宗坦(1996)进一步分析恢复BT型和WA型不育系的恢复基因的关系认为，Rf1、Rf2、Rf3和Rf4互相之间是不等位的。而且同一个恢复基因不能同时恢复BT型和WA型雄性不育性，只有经过重组，将Rf1与Rf3结合在同一个恢复系之中才能使其各自恢复相应的胞质不育系，强弱恢复基因没有加性效应，各恢复基因独立遗传，彼此间无明显的互作效应。

红莲型CMS水稻的育性同样受一对恢复基因Rf5或者Rf6控制，不同恢复系中恢复基因的位点并不相同。黄青阳等(2000)比较分析野败和红莲的育性遗传发现红莲型CMS水稻的不育基因和野败不育基因的位点是不等位的，它们彼此间的恢保关系并不相同；野败的保持系珍汕97B是红莲的恢复系，和密阳23之间的恢复基因是不等位的。并将红莲恢复基因定位在第10染色体长臂，距SSR标记RM258约7.8cM(黄青阳等，1999)；而刘学群等(2004)又进一步对红莲恢复系密阳23和9311的恢复基因基因进行了遗传分析和定位，证明9311中含有两个恢复基因，分别命名为Rf5和Rf6，二者非等位。其中Rf5恢复基因定位于分子标记HL01和RM5456之间，分别相距0.63和1.57cM。而Rf6介于RM5373和SBD07之间，分别相距0.4cM。而李绍清(2005)和谭艳平(2008)的研究发现，在野生稻和农家种中存在多个红莲恢复位点，其中至少3个得到了遗传证明。这些研究表明，在水稻中红莲型细胞质雄性不育具有多个独立的恢复位点，发掘这些恢复位点对红莲型杂交稻的可持续发展具有重要价值。而恢复基因Rf5、Rf6的精密定位为发掘筛选这些潜在的新型恢复基因奠定了基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种筛选红莲型细胞质雄性不育水稻新型恢复基因的方法，该方法将传统的遗传分析和分子遗传标记技术结合起来，有目的地发掘利用新的遗传基因资源，精确地选择新型恢复系，拓宽恢复谱，提高优良恢复基因的聚合选择效率，促进杂交水稻的结实率和产量，有利于其可持续发展。