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不育性恢复是杂交水稻育种的重要因素之一,恢复系的选育是目前三系杂交水稻育种的重要方向。水稻恢复基因的研究是目前的一个热点,已发现的恢复基因有f-1、Rf-2、f-3、f-4,Rf-5、Rf(u)等。“航恢七号”是利用空间诱变技术选育而成的优良恢复系,具有恢复谱广、恢复力强的特性。本研究用“航恢七号”分别与三个不同类型的不育系(CMS-WA型不育系天丰A、CMS-HL型不育系粤泰A、CMS-Y型不育系Y华农A)及相应的保持系配制杂交组合,各世代材料为P1、P2、P3、F1、F2、BC1F1和三交F1。综合以花粉染色率、套袋自交结实率和自然结实率三个育性指标考察各世代植株的育性情况,分析“航恢七号”对3个不同类型不育系的育性恢复模式。分别构建天丰A/航恢七号自交F2和Y华农A/航恢七号自交F2两个育性分离群体(基因定位群体),利用SSR分子标记对恢复基因进行初步定位。旨在阐明“航恢七号”恢复谱广、恢复力强的原因。主要的研究结果如下:
1、对各杂种F1代植株的育性进行考察,发现“航恢七号”能较好恢复CMS-WA、CMS-HL和CMS-Y型不育系,再对F2、BC1F1和三交F1代植株的育性分离进行分析,得出如下结果:(1)“航恢七号”对CMS-WA型不育系的育性恢复由两对显性的基因控制,表现为双基因模式;(2)“航恢七号”对CMS-HL型不育系的育性恢复也由两对显性的基因控制,表现为双基因模式;(3)“航恢七号”对CMS-Y型不育系的育性恢复由一对基因控制,即单基因模式。“航恢七号”对不同类型的不育系育性恢复模式有所不同,有双基因模式和单基因模式之分,说明“航恢七号”中存在针对于不同类型不育系的恢复基因,或者存在能同时恢复不同类型不育系的恢复基因。但至少可以确定,“航恢七号”含有两对或者两对以上的恢复基因。
2、在遗传分析的基础上,分别构建了两个基因定位群体,利用408对SSR标记对“航恢七号”的恢复基因进行定位,得出如下结果:(1)“航恢七号”对CMS-WA型不育系的两个恢复基因分别位于第1和第10号染色体上,位于第1号染色体上的恢复基因可能是彤Rf-3,距离标记RM24的遗传距离为17.68cM,位于第10号染色体上的恢复基因可能是Rf-4,距离标记RM258的遗传距离为19.84cM。(2)“航恢七号”对CMS-Y型不育系的恢复基因位于第10号染色体上,由于未见关于CMS-Y型不育系的恢复基因的报道,暂命名为Rf-(z),该恢复基因与标记RM269的遗传距离为11.84cM,与RM258的遗传距离是14.33cM。本研究对恢复基因进行了初步地定位,结果显示“航恢七号”的主效恢复恢复基因存在于第1和第10号染色体上。