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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 兩用核不育系水稻DNA的比較研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 對22個(gè)不育系4個(gè)片段比較發(fā)現(xiàn)，10個(gè)不育系的ORF100、ORF29-TrnCGCA大小與秈稻一致，其余與粳稻相同；rps16和TrnT UGU -TrnL UAA片段有4個(gè)特異位點(diǎn)，這些位點(diǎn)對不育系秈粳判斷與前2個(gè)片段一致。比較育出組合，發(fā)現(xiàn)帶有粳型血緣的不育系有優(yōu)勢。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品以典型秈粳稻為對照，對湖南省部分兩用核不育系葉綠體的ORF100、ORF29-TrnCGCA、rps16基因內(nèi)含子和TrnTUGU-TrnLUAA轉(zhuǎn)錄間區(qū)進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，株1S、陸18S、株77S、H628S、88S、白天鷺S、G0543S、G03S、1103S和W6154S的ORF100、ORF29-TrnCGCA片段大小與秈稻一致，其他材料與粳稻相同；葉綠體DNA堿基多態(tài)性較豐富的區(qū)域rps16基因內(nèi)含子和TrnTUGU -TrnLUAA間區(qū)存在4個(gè)秈粳稻特異位點(diǎn)，這4個(gè)位點(diǎn)對兩用不育系葉綠體秈粳屬性的判斷與ORF100、ORF29-TrnCGCA片段的結(jié)果一致。根據(jù)育出組合的數(shù)量和質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，帶有粳型血緣細(xì)胞質(zhì)的兩用核不育系如準(zhǔn)S、810S、、中心S、C185S和培矮64S等顯現(xiàn)了一定的優(yōu)勢。結(jié)果認(rèn)為，通過秈粳稻雜交選育具粳稻血緣的秈型不育系是提高雜交水稻產(chǎn)量的有效途徑之一
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 比較分析湖南應(yīng)用較廣的兩用核不育系的葉綠體DNA遺傳多樣性，篩選具粳稻血緣的秈型不育系。 以典型秈稻和粳稻的特異位點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，通過葉綠體特異引物對兩用核不育系葉綠體DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增并測序，結(jié)合不育系的所配組合情況，分析不育系應(yīng)用前景，并提出秈粳稻雜交選育具粳稻血緣的秈型不育系是提高雜交水稻產(chǎn)量的有效途徑之一。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的器官，葉綠體DNA相對核DNA保守，本文首次針對湖南省應(yīng)用較廣的兩用核不育系進(jìn)行葉綠體DNA多態(tài)性研究，揭示其遺傳多樣性的同時(shí)探討秈粳血緣在雜交育種中的作用，為篩選優(yōu)良親本提供分子方面的理論依據(jù)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 長江流域應(yīng)用廣泛的兩用核不育系主要是秈型不育系，培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)組合的不育系或多或少的帶有粳型血緣，且細(xì)胞質(zhì)對雜種優(yōu)勢有重要的影響。本文的結(jié)果表明，帶有粳型血緣細(xì)胞質(zhì)的兩用核不育系在配組方面顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，同時(shí)認(rèn)為通過秈粳稻交選育具粳稻血緣的秈型不育系是進(jìn)一步提高雜交水稻產(chǎn)量的有效途徑之一
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文過以典型秈稻和粳稻作對照，運(yùn)用葉綠體特異引物對湖南省應(yīng)用較廣的部分兩用核不育系葉綠體DNA進(jìn)行比較研究；（方法）對兩用核不育系進(jìn)行葉綠體DNA的ORF100、ORF29-TrnCGCA片段進(jìn)行擴(kuò)增及片段大小比較以及rps16基因內(nèi)含子和TrnTUGU-TrnLUAA轉(zhuǎn)錄間區(qū)2個(gè)序列進(jìn)行擴(kuò)增、測序及序列比較；發(fā)現(xiàn)一部分水稻的葉綠體DNA的ORF100、ORF29-TrnCGCA兩片段的大小均與典型的秈稻一致，其他材料則與典型粳稻相同；葉綠體DNA堿基多態(tài)性較豐富的2個(gè)區(qū)域rps16基因內(nèi)含子和TrnT UGU -TrnL UAA間區(qū)的4個(gè)秈粳稻特異位點(diǎn)對兩用不育系葉綠體秈粳屬性的判斷與ORF100、ORF29-TrnCGCA片段的結(jié)果一致；根據(jù)育出組合的數(shù)量和質(zhì)量，帶有粳型血緣細(xì)胞質(zhì)的兩用核不育系如準(zhǔn)S、810S、、中心S、C185S和培矮64S等顯現(xiàn)了一定的優(yōu)勢，通過秈粳稻雜交選育具粳稻血緣的秈型不育系是提高雜交水稻產(chǎn)量的有效途徑之一。
獲獎(jiǎng)情況
- 本文于2010年6月發(fā)表在國家級刊物《中國農(nóng)學(xué)通報(bào)》
鑒定結(jié)果
- 真實(shí)
參考文獻(xiàn)
- [1] Pan X G. 水稻雜種優(yōu)勢利用基礎(chǔ)研究報(bào)告:Ⅳ.細(xì)胞質(zhì)對雜種優(yōu)勢效應(yīng)分析[J].江西農(nóng)業(yè)科技,1982(2):9-12 [2] Ou L J, Huang G. W, Li W J, et al. Chloroplast DNA polymorphism in d ifferent types of cytoplasmic male sterile rice[J]. Biologia Plantarum, 2009, 53 (3): 593-596 [3] 石明松.晚梗自然兩用系的選育及應(yīng)用初報(bào)[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 1981，（7）：1-3 [4] 石明松.對光照長度敏感的隱性雄性不育水稻的發(fā)現(xiàn)與初步研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1985，13（2）：44-48 [5] 石明松，鄧景揚(yáng).湖北光感核不育水稻的發(fā)現(xiàn)、鑒定及其利用途徑[J].遺傳學(xué)報(bào)，1986，13（2）：107-112 [6] 孫宗修，程式華. 雜交水稻育種：從三系、二系到一系[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1994，179-181
同類課題研究水平概述
- 水稻（Oryza sativa L.）是我國最主要糧食作物，提高水稻產(chǎn)量對我國糧食安全有重要意義，三系法雜交水稻為我國糧食生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)。但三系不育系的細(xì)胞質(zhì)單一，來源較匱乏，受細(xì)胞質(zhì)資源的約束，進(jìn)一步提高三系雜交稻產(chǎn)量的潛力越來越小。因此現(xiàn)在開始著手研究兩系法雜交水稻，并取得重大的成就。育種家一直努力并已經(jīng)選育出了一批配合力強(qiáng)和雜種優(yōu)勢明顯的兩用核不育系，但由于選育親本時(shí)主要依靠株葉形態(tài)和大量測交試驗(yàn)，缺乏其他有效的分析手段，因而導(dǎo)致大量的人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。 水稻葉綠體DNA（chloroplast DNA,cp DNA）上的ORF100被廣泛采用作為秈粳葉綠體分型的標(biāo)記，粳型cpDNA有一個(gè)69bp重復(fù)片段而秈稻cpDNA缺失，粳型cpDNA的擴(kuò)增產(chǎn)物在電泳條帶上落后于秈型cpDNA。據(jù)Shaw 等[11]的統(tǒng)計(jì)，rps16 (ribosomal protein S16，核糖體蛋白16亞基)基因的內(nèi)含子和TrnTUGU-TrnLUAA（蘇氨酸和亮氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)RNA基因）轉(zhuǎn)錄間區(qū)這兩個(gè)片段是植物cpDNA的堿基序列高變區(qū)。本文通過運(yùn)用cpDNA的ORF100、ORF29-TrnCGCA間轉(zhuǎn)錄間區(qū)的片段長度和rps16內(nèi)含子和TrnTUGU-TrnLUAA轉(zhuǎn)錄間區(qū)的序列分析湖南省22個(gè)兩用核不育系葉綠體的分型，探討秈粳血緣在雜交育種中的作用，為篩選優(yōu)良親本提供分子方面的理論依據(jù)。
