水稻光温敏核不育系Y58S花培后代改良株系的分子鉴定

【作者】 黄翠红； 黄明； 陈淳； 杨瑰丽； 周丹华； 黄钰婷； 陈志强； 王慧；

【机构】 华南农业大学国家植物航天育种工程研究中心；

【摘要】 【研究背景】花药培养后代植株鉴定存在较大的局限性,易受外界环境的影响导致鉴定周期较长,其中田间种植鉴定是水稻品质、外部形态特征等形状鉴定的主要方法。近年来,以SSR标记为基础的DNA指纹鉴定技术日渐成熟,并能广泛应用于水稻等农作物品种的特异性、真实性及纯度鉴定中,应用前景较为可观。目前,常用于水稻品种分子检测鉴定的方法是聚丙烯酰胺凝胶电泳检测法,但该方法不能准确读出目标DNA片段的大小,检测工作量较为繁琐,且检测效率偏低,难以对大批量品种的DNA指纹鉴定图谱数据进行有效整合和准确比较。因此,有待于建立一套准确、高效且能直接读出DNA片段大小的SSR标记检测新方法、新体系。【材料与方法】通过对水稻两系不育系Y58S与02428进行杂交回交的后代（Y58S//02428/02428,BC₁F₃的两系不育株系,目的为导入一定的粳稻血缘）进行花药培养,选育出新的光温敏核不育系株系M196S,在此,结合本课题组建立的分子标记检测新方法、新体系（即基因分型平台）进行品种种质鉴定与基因分型,通过48对DNA指纹图谱引物以及10个已开发的分子标记对Y58S花培后代改良株系M196S进行毛细管电泳以及高分辨溶解曲线检测。【结果与分析】DNA指纹图谱鉴定的聚类分析结果表明,M196S的血缘与亲本的遗传相似度为0.45⁰.69;其中M196S血缘更接近于安农S-1,同时也遗传了另外3个两系不育系亲本的血缘,而02428的血缘相对较少,这表明M196S是花药培养技术快速选育出来的一个新的不育系材料,同时分析结果也符合前期田间表现观察的筛选结果。基因分型结果表明,改良后的株系M196S含有2个纯合稳定的基因Wx^b（低直链淀粉基因）和Rf3（野败不育恢复基因）,父母亲本均为纯合基因方能保证后代的稳定纯合,另一方面,花药培养能快速得到纯合的株系（由加倍单倍体形成的株系,简称DH系）,能加快育性的纯合稳定,然而DH系在加大力度注重育性选择的过程中难免造成一些有利基因的丢失,这与前人研究结果一致,也为后期花药培养进行选育种提供一定的参考价值。对M196S进行田间育性鉴定和光温培养箱育性鉴定,结果表明M19S与Y58S的花粉不育度相符,显微镜液染色检查结果显示为典败类型,育性受光温调控。【结论】花药培养可使目标基因快速纯化;而分子标记可在早期高效地选择出目标植株,可鉴别混杂的母本杂株以及种质鉴定,两者达到完美结合,不仅提高了育种速度,还缩短了育种年限。更多还原