水稻黄叶黄颖性状的遗传分析及应用

摘要

【目的】筛选和应用携带表型标记性状的不育系，提高两系杂交水稻制种纯度。【方法】将自然突变的黄绿叶性状（YSL）导入水稻两系不育系（YOS-1），创造出携带黄绿叶标记的新两系不育系（YOS-2），结合叶色表型观察和数据计算以及叶绿素含量测定、遗传分析、转录组分析和候选基因筛选等研究，探明目标基因对水稻叶色的调控机制。比较YOS-1和YOS-2的基本农艺性状，并分别以其为母本组配10个杂交组合，对F₁代进行对比分析。【结果】YSL×R1173的F₃代群体中，黄叶黄颖材料苗期和分蘖期的叶绿素a和叶绿素b含量均极显著低于绿叶绿颖材料（P≤0.01），且各生育阶段的表型特征稳定。黄叶黄颖性状受1对隐形核基因控制。相较于YOS-1,YOS-2的3个农艺性状（株高、剑叶长和剑叶宽）以加性效应为主，并且YOS-2所配杂交组合的平均产量稍高于YOS-1。在杂交稻应用中，YOS-2完全可以取代YOS-1。通过BSA测序、转录组数据分析和分子育种数据库的基因注释信息，初步筛选出3个黄叶黄颖性状的候选基因LOC＿Os08g06220、LOC＿Os08g06280和LOC＿Os08g07720，经亚细胞定位预测，分别定位于叶绿体、细胞膜和细胞质。【结论】黄叶黄颖不育系YOS-2的选育进一步丰富了叶色标记不育系的材料基础，对表型标记性状在杂交水稻生产中的应用起到一定促进作用；挖掘控制黄叶黄颖性状的基因有利于进一步了解水稻光合作用、叶绿素合成降解及生长发育调控机制。

关键词

水稻 / 两系不育系 / 叶色标记 / BSA / 转录组