全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(12): 2112−2120 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2002AA2Z1001-19); 湖南省重点项目(06FJ2003); 湖南省教育厅重点项目(06A034)
作者简介: 刘平(1976–), 女, 湖南隆回人, 在读硕士研究生, 主要从事植物发育生物学研究。E-mail: hi.lp611@163.com; 戴小军(1976–), 男,
湖南张家界人, 在读博士研究生, 主要从事植物分子生物学研究。E-mail: hello-dxj @163.com ** 共同第一作者
*
通讯作者(Corresponding author): 陈良碧, E-mail: chenliangbi@126.com
Received(收稿日期): 2008-03-31; Accepted(接受日期): 2008-06-13.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.02112
温敏核不育系株 1S籼粳的属性研究
刘 平 1 戴小军 1,** 杨远柱 2 李文嘉 1 欧立军 1 梁满中 1 陈良碧 1,*
(1 湖南师范大学生命科学学院, 湖南长沙 410081; 2 湖南亚华种业科学院, 湖南长沙 410116)
摘 要: 温敏核不育系株 1S 是生产上广泛应用的水稻优良早籼型不育系品种。以典型籼稻和粳稻为对照, 采用 ISSR、
SRAP和 TRAP三种分子标记方法对株 1S核 DNA进行分子遗传学分析。结果表明, 株 1S核 DNA以籼型基因为主, 但
含有部分粳型特异性片段, 具有一定的粳型血缘; 3种分子标记方法都能建立株 1S所特有的分子指纹。对株 1S叶绿体
DNA中 ORF100、ORF29-TrnCGCA、TrnTUGU–TrnLUAA、rps16基因内含子等序列分析表明, 株 1S为籼型叶绿体, 对照材
料培矮 64S、准 S 为粳型叶绿体; 株 1S 在 TrnTUGU–TrnLUAA片段中存在 2 个特异碱基。利用籼型细胞质和含有适量
粳稻血缘的两用核不育系可能是长江中下游双季稻区高产稳产早稻组合的育种途径。
关键词: 温敏核不育系; 分子标记; 核 DNA; 叶绿体 DNA
Indica-Japonica Characteristics in Thermo-Sensitive Genic Male Sterile
Rice Line Zhu 1S
LIU Ping1, DAI Xiao-Jun1,**, YANG Yuan-Zhu2, LI Wen-Jia1, OU Li-Jun1, LIANG Man-Zhong1, and
CHEN Liang-Bi1,*
(1 College of Life Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, Hunan; 2 Academy of Yahua Seeds Sciences, Changsha 410116, Hunan,
China)
Abstract: Zhu 1S is an early indica thermo-sensitive genic male sterile (TGMS) rice line widely used in hybrid rice production.
In this study, with typical indica and japonica cultivars as controls, the DNA polymorphism of Zhu 1S was analyzed by using
three molecular markers of ISSR, SRAP, and TRAP. The results showed that the nuclear genome of Zhu 1S was mainly in-
dica-derived, but it contained some japonica-specific DNA fragments and had certain japonica consanguinity. The specific mo-
lecular fingerprint of Zhu 1S could be established using any of the three molecular markers. Moreover, the analysis of ORF100,
ORF29–TrnCGCA, TrnTUGU–TrnLUAA, intron sequences of rps16 gene in chloroplast DNA of Zhu 1S showed that the chloroplast
genome of Zhu 1S was indica-type, while the chloroplast genomes of Pei’ai 64S and Zhun S were japonica-type. There were two
base substitutions in TrnTUGU–TrnLUAA fragment of Zhu 1S. It should be applicable approach for breeding two-line early hybrid
rice combination with high and stable yield using dual-purpose genic male sterile lines with indica-type cytoplasm and appropri-
ate japonica consanguinity in double-cropping rice area around the middle and lower reaches of the Yangtze river. Hence, the
results have some instructions for the breeding of high quality dual-purpose genic male sterile lines and the rice combinations.
Keywords: Thermo-sensitive genic male sterile; Molecular markers; Nuclear DNA; Chloroplast DNA
亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)分为籼稻(O. sativa
ssp. indica)和粳稻(O. sativa ssp. japonica)两个亚种。
自 20 世纪 70 年代研究成功水稻杂种优势利用技术
以来, 在籼亚种内的品种间杂交优势利用取得了巨
大成功[1]。但随着籼型杂交稻优势利用时间不断延
长, 增产潜力不断挖掘, 培育更高产量的杂交稻的
难度越来越大。因此, 增加籼亚种遗传多样性, 为培
育更高产量的杂交稻提供更丰富的亲本资源, 已成
为杂交水稻育种的主要方向。通过籼粳稻杂交, 在
其后代中选育具粳稻血缘的籼型亲本是近期培育杂
第 12期 刘 平等: 温敏核不育系株 1S籼粳的属性研究 2113


交稻亲本的主要技术途径。目前, 已有一批含粳稻
血缘的籼型两系杂交稻母本或父本正被应用于生产,
但对这些亲本还没有作过深入的分子遗传学分析 ,
含多少粳稻遗传物质以及含哪些粳稻遗传物质有利
于提高籼稻杂种优势更是一些有待探讨的问题。
株 1S 是一个含有粳稻血缘［抗罗早(籼)///科辐
红 2号(籼)/湘早籼 3号(籼)//02428(粳)］的温敏核不
育系[2]。由于株 1S 不育临界温度较低[3], 杂交制种
安全以及配合力强 [2], 已成为当前两系杂交早稻的
当家不育系, 用该不育系配制的早稻组合通过省级
审定的已达 25 个, 通过国家审定的组合 4 个, 被评
定为超级杂交稻的组合2个, 另有 3个组合达到了超
级稻标准。本文对株 1S 的核 DNA 和叶绿体 DNA
进行分子遗传学分析, 旨在揭示其遗传背景和遗传
特点, 阐明其强配合力的科学依据, 同时建立该不
育系的分子指纹, 促进对该不育系的研究与应用。
1 材料与方法
1.1 材料
株 1S由亚华种业科学院提供, 并选用15个典型
籼稻, 9个典型粳稻以及 2个不育系作为对照材料(表
1)。
1.2 方法
1.2.1 DNA 提取 采用 CTAB法[4]提取水稻鲜叶
基因组 DNA。
1.2.2 核 DNA 的 PCR 扩增 简单序列重复间分
子标记(inter-simple sequence repeats, ISSR)引物扩增
程序为 94℃预变性 5 min; 94℃变性 40 s, 48℃退火

表 1 供试材料
Table 1 Plant materials used in the study
编号
Code
品种
Cultivar
来源
Origin
类型
Type
1 南京 11a Nanjing 11 a 中国 China 籼 Indica
2 广陆矮 4号 a Guanglu’ai 4 a 中国 China 籼 Indica
3 9311 a 中国 China 籼 Indica
4 明恢 63 a Minghui 63 a 中国 China 籼 Indica
5 R288 a 中国 China 籼 Indica
6 湛 122 a Zhan 122 a 中国 China 籼 Indica
7 R402 a 中国 China 籼 Indica
8 南特号 a Nantehao a 中国 China 籼 Indica
9 余赤 231-8 a Yuchi 231-8 a 中国 China 籼 Indica
10 IR36a 菲律宾 Philippines 籼 Indica
11 南京 3号 a Nanjing 3 a 中国 China 籼 Indica
12 湘早籼 24 a Xiangzaoxian 24 a 中国 China 籼 Indica
13 湘早籼 32 a Xiangzaoxian 32 a 中国 China 籼 Indica
14 美香占 2号 a Meixiangzhan 2 a 中国 China 籼 Indica
15 青珍 a Qingzhen a 中国 China 籼 Indica
16 株 1S Zhu 1S 中国 China 籼 Indica
17 准 S Zhun S 中国 China 籼 Indica
18 培矮 64S Pei’ai 64S 中国 China 籼 Indica
19 巴利拉 b Balila b 意大利 Italy 粳 Japonica
20 豫粳 6号 b Yujing 6 b 中国 China 粳 Japonica
21 秋光 b Akihikali b 日本 Japan 粳 Japonica
22 日本晴 b Nipponbare b 日本 Japan 粳 Japonica
23 122 b 中国 China 粳 Japonica
24 百日早 b Bairizao b 中国 China 粳 Japonica
25 矮子糯 b Aizinuo b 中国 China 粳 Japonica
26 空育 131b Kongyu 131 b 日本 Japan 粳 Japonica
27 沈农 265 b Shennong 265 b 中国 China 粳 Japonica
a: 典型籼稻; b: 典型粳稻。a: typical indica cultivar; b: typical japonica cultivar.
2114 作 物 学 报 第 34卷

40 s, 72℃延伸 1 min, 30个循环; 最后 72℃延伸 10
min。相关序列扩增多态性分子标记(sequence-related
amplified polymorphism, SRAP)所选引物序列参考 Li
等[5](表 2)。扩增程序的前 5个循环为 94℃变性 1 min,
35℃复性 1 min, 72℃延伸 1 min 30 s, 后 30个循环
仅将复性温度升为 50℃; 最后 72℃延伸 10 min。靶
位区域扩增多态性分子标记(target region amplified
polymorphism, TRAP)的 PCR引物参考文献[6-8], 随
机引物为 SRAP中的通用引物, 固定引物选择 SSR、
EST-SSR中的引物。PCR扩增程序是 94℃变性 5 min;
然后开始 5个循环(94℃变性 45 s, 35℃退火 45 s, 72℃
延伸 l min); 再进行 35个循环(94℃变性 45 s, 55℃退
火 45 s, 72℃延伸 l min); 最后 72℃延伸 10 min。
1.2.3 叶绿体 DNA 的 PCR 扩增 根据籼稻品种
9311 的叶绿体基因组序列 (GenBank 登录号
AY522329), 用 Premierer 5.0软件进行设计(表 3)。
PCR体系含 10×PCR buffer, 2 mmol L−1 MgCl2,
0.1 mmol L−1 dNTP, 0.2 μmol L−1引物, DNA模板
60~100 ng, Taq DNA聚合酶 2 U (Ferments, USA),
总体积 25 μL。PCR扩增程序为 94℃预变性 5 min,
接着以 94℃ 40 s、50℃ 40 s、72 50 s℃ 循环 32次, 最
后 72℃延伸 10 min。
1.2.4 数据处理与分析 扩增产物在 2%琼脂糖
凝胶电泳检测后对核 DNA 每一个样品的某个条带
出现与否分别记录为“1”、“0”, 输入 Excel表中建立
特征数据矩阵用于进一步分析。任一位点若有一个
个体不同于其他个体即为一个多态性位点。采用试
剂盒对叶绿体DNA进行凝胶回收和纯化, 将纯化后
的扩增产物直接测序。用 DNAMAN 软件对比分析
测序结果, 并比较各材料之间序列多态性。
2 结果与分析
2.1 典型籼稻和典型粳稻核 DNA 特异性分子标
记分析
根据已有报道以及本研究结果 , 筛选到 28 对
ISSR引物、29对 SRAP引物和 29对 TRAP引物用
于典型籼粳稻核 DNA多态性分析。结果表明, SRAP
扩增片段的多态性最高, 平均每对引物可扩增出 3.4
个多态性片段, ISSR 和 TRAP 平均每对引物可扩增
出的多态性片段分别为 3.0个和 2.6个(表 4)。

表 2 本实验所用 SRAP引物序列
Table 2 SRAP primer sequences used in the study
编号
No.
序列
Sequence (5′–3′)
编号
No.
序列
Sequence (5′–3′)
me1 TGA GTC CAA AC CGGA TA em1 GAC TGC GTA CGA ATT AAT
me2 TGA GTC CAA ACC GGA GC em2 GAC TGC GTA CGA ATT TGC
me3 TGA GTC CAA ACC GGA AT em3 GAC TGC GTA CGA ATT GAC
me4 TGA GTC CAA ACC GGA CC em4 GAC TGC GTA CGA ATT TGA
me5 TGA GTC CAA ACC GGA AG em5 GAC TGC GTA CGA ATT AAC
me6 TGA GTC CAA ACC GGA AA em6 GAC TGC GTA CGA ATT GCA
me7 TGA GTC CAA ACC GGT CC em7 GAC TGC GTA CGA ATT CAA
me8 TGA GTC CAA ACC GGT GC em8 GAC TGC GTA CGA ATT CTG
me9 TGA GTC CAA ACC GGT AG em9 GAC TGC GTA CGA ATT GTT
me10 TGA GTC CAA ACC GGC AT em10 GAC TGC GTA CGA ATT CAG
em11 GAC TGC GTA CGA ATT CCA
em12 GAC TGC GTA CGA ATT GAT

表 3 叶绿体 DNA扩增的引物序列与扩增片段
Table 3 Primer sequence and target fragment of chloroplast DNA
引物
Primer
正向序列
Forword sequence (5′–3′)
反向序列
Reverse sequence (5′–3′)
扩增目的片段
Target fragment
cp1 GTGGACCTGACTCCTTGAA AGCCGAGGTCGTGGTAA ORF100
cp2 GCAGCCCAAGCGAGACT AAGGCTCGGCGATACTG ORF29–TrnCGCA
cp3 TTTTCTCCTCATACGGCT TAGTCTGTTCTATTCGTCCC TrnTUGU–TrnLUAA
cp4 AGTGGGCTTACATAACAGAAA ACCAAGGCTCAATACAATCA rps16 gene intron

第 12期 刘 平等: 温敏核不育系株 1S籼粳的属性研究 2115


表 4 典型籼稻和典型粳稻核 DNA的分子标记扩增结果比较
Table 4 Comparison of PCR results with three kinds of DNA markers in Oryza sativa
项目 Item ISSR SRAP TRAP
引物数量 Number of primers 28 29 29
多态性片段总数 Number of total polymorphic bands 84 99 76
平均每个(对)引物多态性片段数 Average number of alleles per locus 3.0 3.4 2.6
典型籼粳稻特异性带总数 Number of indica-japonica specific bands 18 25 30

用 3种分子标记分析 1~15号典型籼稻和 19~27
号典型粳稻, 以典型籼稻全有而典型粳稻全无的带
或典型籼稻全部无带而典型粳稻都有的带作为籼粳
特异带分子标记, 有带记为 1, 无带记为 0; 3种分子
标记共检测到 73 条籼粳特异带(表 4), 其中 ISSR
标记特异带 18 条(图1-A), 包括籼型特异性带 11 条,
粳型特异性带 7条; SRAP标记特异带 25条(图 1-B),
包括籼型特异性带 13 条, 粳型特异性带 12 条(18
号材料为含有粳稻血缘的籼型不育系培矮 64S); TRAP
标记特异带 30 条(图1-C), 包括籼型特异带 17 条,
粳型特异带 13条。籼粳特异性带所对应的引物见表
5。



图 1 不同分子标记供试材料籼粳特异性带
Fig. 1 Specific bands of nuclear DNA in indica and japonica rice using different markers
A: ISSR引物 UBC820; B: SRAP引物 me1+em3; C: TRAP引物 rm4+em5。1~27所示材料的名称同表 1。
A: PCR result with ISSR primer UBC820; B: PCR result with SRAP primer me1+em3; C: PCR result with TRAP primer rm4+em5.
The number 1–27 corresponds with the codes for the material given in Table 1.

表 5 典型籼稻和典型粳稻核 DNA特异性分子标记的分布
Table 5 Distribution of specific bands in indica and japonica rice
引物
Primer
籼稻
Indica
粳稻
Japonica
引物
Primer
籼稻
Indica
粳稻
Japonica
引物
Primer
籼稻
Indica
粳稻
Japonica
me1+rm72 1 1 me7+rm164 1 1 rm211+em5 1 0
me3+rm207 2 1 rm1+em3 1 0 rm249+em1 0 2
me6+rm207 0 2 me8+rm127 1 0 rm234+em10 1 0
me5+rm72 1 0 me8+rm252 1 2 me3+rm72 1 1
me5+rm127 1 0 rm127+em1 1 0 me7+rm163 1 1
TRAP
rm4+em5 1 1 me6+rm200 1 1 me7+rm219 1 0

ISSR6 1 1 UBC855 1 0 UBC810 0 1
ISSR9 2 0 UBC887 1 0 UBC825 0 1
UBC812 1 0 UBC882 1 1 UBC849 1 0
UBC820 1 0 UBC890 1 0 UBC827 0 1
ISSR

UBC836 1 1 UBC834 0 1

me1+em1 1 1 me2+em7 0 1 me6+em8 1 0
me1+em2 2 1 me3+em11 1 0 me6+em12 1 0
me1+em3 0 1 me5+em12 1 1 me6+em7 1 0
me1+em10 0 1 me5+em7 0 2 me10+e7 0 1
me2+em5 2 0 me5+em9 1 0 me8+em5 1 0
SRAP
me9+em5 0 2 me2+em9 0 1 me9+em1 1 0

2116 作 物 学 报 第 34卷

2.2 株 1S核 DNA籼粳血缘分析
采用 3种分子标记对籼型温敏核不育系株 1S、
准S和培矮 64S的核DNA与籼粳特异性带进行比较,
3 个不育系含籼型特异带比粳型特异带多, 表明它
们都为籼型不育系(表 6)。如 ISSR 引物 UBC820、
SRAP引物 me1+em3以及 TRAP引物 rm4+em5扩增
的籼粳特异片段中, 株1S与所有 15个典型籼稻材料
一致, 而与 9 个典型粳稻材料不同(图1)。但 3 种分
子标记都检测到株 1S 与粳稻特异带一致的带(图 2
只列出典型籼稻广陆矮 4号、南京 11和典型粳稻秋
光、日本晴与 3 个不育材料的图谱分析)。3 种分子
标记的 73条籼粳特异带中, 株 1S有 67条籼型特异
带, 7条粳型特异带。株1S所拥有的粳型特异带比早
籼型不育系准 S多, 比中籼型不育系培矮 64S少(表
6)。
2.3 株 1S核 DNA特异分子标记
在 3种分子标记中都能检测出株 1S核 DNA与
另外 26 个供试品种不同的特有分子标记(图 3)。其
特有分子标记包括缺失带和独有带。检测出株 1S核
DNA 具特异分子标记带的引物分别为 UBC855、
me3+em11 和 me7+rm219。这些分子标记可用于株
1S的品种鉴定。

表 6 3个两用核不育系核 DNA籼粳特异带分析
Table 6 Analysis of indica and japonica specific bands in hybrid rice sterile lines
籼稻特异带条数/粳稻特异带条数 No. of specific bands of indica/japonica 材料
Material ISSR SRAP TRAP ISSR+SRAP+TRAP
株 1S Zhu 1S 15/3 22/3 29/1 67/7
准 S Zhun S 17/1 24/1 29/1 70/3
培矮 64S Pei’ai 64S 14/4 20/5 28/2 62/11



图 2 用不同分子标记检测株 1S核 DNA粳型特异带分布
Fig. 2 Japonica specific bands of nuclear DNA in Zhu 1S detected with different markers
A: ISSR标记 UBC844扩增片段; B: SRAP标记 me6+em8扩增片段; C: TRAP标记 rm211+em5扩增片段
1: 广陆矮 4号; 2: 南京 11; 3: 日本晴; 4: 秋光; 5: 株 1S; 6: 准 S; 7: 培矮 64S。
A: PCR result with ISSR primer UBC844; B: PCR result with SRAP primer me6+em8; C: PCR result with TRAP primer rm211+em5.
1: Guanglu’ai 4; 2: Nanjing 11; 3: Nipponbare; 4: Akihikali; 5: Zhu 1S; 6: Zhun S; 7: Pei’ai 64S.

2.4 株 1S叶绿体 DNA的籼粳型分析
引物 cp1 扩增的 ORF100 片段是目前公认的
cpDNA籼粳分型的标记[9-12], 粳型 cpDNA有一个 69
bp 重复序列, 而籼稻 cpDNA 缺失, 故粳型 cpDNA
的扩增产物在电泳条带上落后于籼型 cpDNA。株 1S
带型与典型籼稻南京11、广陆矮 4 号一致, 故为籼
型叶绿体。而同为籼型不育系的准S、培矮 64S的电
泳条带与典型粳稻秋光和日本晴带型一致, 均为粳
型叶绿体(图4-A)。此片段的测序结果(表7)与电泳结
果一致。
引物 cp2 扩增的 ORF29-TrnCGCA 片段 , 籼型
cpDNA 存在一个 32 bp 重复序列而粳型 cpDNA 缺
失, 因此籼型 cpDNA的扩增产物在电泳带上落后于
粳型 cpDNA(图 4-B)。cp2扩增片段对供试材料的叶
绿体籼粳分型结果与 cp1一致, 株 1S为籼型叶绿体,
准 S、培矮 64S为粳型叶绿体。测序结果(表 8)与电
泳结果一致, 另外在该序列的 131 和 132 两碱基位
点存在籼型和粳型差异, 籼型为AA, 粳型为GC, 这两
个位点的碱基差异也可作为两种类型叶绿体的分子
标记。
2.5 株 1S叶绿体 DNA的碱基序列多态性分析
水稻叶绿体 DNA 的 TrnTUGU−TrnLUAA [苏氨酸
(UGU)和亮氨酸(UAA)转运 RNA 基因] 转录间区和
rps16 (ribosomal protein S16, 核糖体蛋白16亚基)基
因的内含子是碱基序列多态性最丰富的区域[13]。测
序结果表明, TrnTUGU−TrnLUAA 转录间区主要为单碱
基突变(表 9), 其中有 2个籼粳特异位点, 分别是 446、
529~533位点。在这 2个位点上, 株 1S 与典型籼稻
第 12期 刘 平等: 温敏核不育系株 1S籼粳的属性研究 2117




图 3 用不同分子标记检测株 1S核 DNA特异带
Fig. 3 Specific bands of nuclear DNA of Zhu 1S detected with different markers
A: ISSR引物 UBC855扩增片段比较; B: SRAP引物 me3+em11扩增片段比较; C: TRAP引物 rm207+em3扩增片段比较。
1~27所示材料的名称同表 1。
A: PCR result with ISSR primer UBC855; B: PCR result with SRAP primer me3+em11; C: PCR result with TRAP
primer rm207+em3. The number 1–27 corresponds with the codes for the material given in Table 1.



图 4 供试材料叶绿体 DNA ORF100(A)和 ORF29–TrnCGCA(B)扩增图谱
Fig. 4 Electrophoretogram of ORF100 (A) and ORF29–TrnCGCA(B)of cpDNA in Oryza sativa
M、1~7所示材料的名称同图 2。
A: The fragments size of ORF100; B: The fragments size of ORF29–TrnCGCA. The number of 1–7 corresponds with the codes for the material in Fig.2.

相同。此外株1S在 816~817位点、准 S在 447位点
存在碱基差异, 秋光在 798、812~815、816~817 和
818位点碱基缺失。
rps16 基因内含子序列中的 299~305 位点籼稻
为 CTTTATC (表10), 而粳稻缺失。籼稻在 735~736
位点为 CA, 粳稻在此位点为 AC。株 1S与典型籼稻
相同, 准 S、培矮 64S与典型粳稻相同。另外供试材
料中还存在一些单碱基的差异, 如 9311 在 75 位点
为缺失, 其他材料均为 A; 9311 在 737~738 位点为
CA, 其他材料为 AG; 广陆矮 4号、秋光在 742位点
为 T, 其他材料都为 A; 株1S、广陆矮 4号、9311、
秋光在 744位点为 A, 其他材料缺失。
3 讨论
选育具粳稻血缘的籼型亲本是近期杂交水稻育
种的主要技术途径。株1S和培矮 64S都是含有一定
粳稻血缘的不育系[14-16]。本研究以 SRAP、TRAP和
ISSR 标记初步建立了典型籼粳特征性指纹图谱, 并
用此特征性指纹图谱对籼型两用不育系株 1S、培矮
64S以及准 S的核 DNA进行分析, 表明株1S和培矮
64S含有一定粳稻血缘, 而准 S含粳稻血缘少, 与这
3个不育系的生物学性状相符。说明用这几种分子标
记分析籼粳杂交后代的籼粳成分是有效的, 如果筛
选出更多的区分籼粳遗传差异的引物, 建立更完整
的籼粳特征性指纹图谱, 将有利于提高籼粳血缘分
析的准确性。建立籼粳血缘分析技术体系, 将促进各
粳型特征性分子标记与杂种优势关系的研究, 例如将
多个来源于籼粳杂交后代的且具显著杂种优势的两系
父母本与多个来源于籼粳杂交后代的无杂种优势的材
料进行粳型特征性分子标记比较, 用以探讨各粳型特
征性分子标记在杂种优势中的作用, 将促进利用粳型
特征性分子标记指导杂交稻亲本的选育。
2118 作 物 学 报 第 34卷

表 7 供试材料水稻叶绿体 DNA的 ORF100部分序列比对
Table 7 Alignment of ORF100 sequence in rice chloroplast DNA
碱基位点 Base site No. 材料
Material
序列号
GenBank acc. No. 238 248 258 268 278
日本晴 Nipponbare AY522330 TTCAATATCT TTACTTTTTT TCAGAATCCT ATTTTTGTTC TTATACCCAT
秋光 Akihikali N/A TTCAATATCT TTACTTTTTT TCAGAATCCT ATTTTTGTTC TTATACCCAT
培矮 64S Pei’ai 64S N/A TTCAATATCT TTACTTTTTT TCAGAATCCT ATTTTTGTTC TTATACCCAT
准 S Zhun S N/A TTCAATATCT TTACTTTTTT TCAGAATCCT ATTTTTGTTC TTATACCCAT
株 1S Zhu 1S N/A TTCAATATCT - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
广陆矮 4号 Guanglu’ai 4 N/A TTCAATATCT - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
南京 11 Nanjing 11 N/A TTCAATATCT - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
9311 AY522329 TTCAATATCT - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
碱基位点 Base site No. 材料
Material
序列号
GenBank acc. No. 288 298 308 318
日本晴 Nipponbare AY522330 CAATAGAGA GCGAGTGGGA AAAGGGAGGT TACTTTTTTT
秋光 Akihikali N/A CAATAGAGA GCGAGTGGGA AAAGGGAGGT TACTTTTTTT
培矮 64S Pei’ai 64S N/A GCAATAGAGA GCGAGTGGGA AAAGGGAGGT TACTTTTTTT
准 S Zhun S N/A CAATAGAGA GCGAGTGGGA AAAGGGAGGT TACTTTTTTT
株 1S Zhu 1S N/A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - T - - - - - - - - - -
广陆矮 4号 Guanglu’ai 4 N/A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - T - - - - - - - - - -
南京 11 Nanjing 11 N/A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -T - - - - - - - - - -
9311 AY522329 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -T - - - - - - - - - -
“-” : 表示此处缺失; N/A: GenBank 尚未完成登记。
“-” : base deletion; N/A: GenBank accession number has not been received.

表 8 供试材料水稻叶绿体 DNA的 ORF29–TrnCGCA部分序列比对
Table 8 Alignment of ORF29–TrnCGCA sequences in rice chloroplast DNA
碱基位点 Base site No. 材料
Material
序列号
GenBank acc. No. 123 133 143 153 163
日本晴 Nipponbare AY522330 gacctaaggc tatggatgaa tcagttcaaa gaatttactc - - - - - - - - - -
秋光 Akihikali N/A gacctaaggc tatggatgaa tcagttcaaa gaatttactc - - - - - - - - - -
培矮 64S Pei’ai 64S N/A gacctaaggc tatggatgaa tcagttcaaa gaatttactc - - - - - - - - - -
准 S Zhun S N/A gacctaaggc tatggatgaa tcagttcaaa gaatttactc - - - - - - - - - -
9311 AY522329 gacctaagaa - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaatt
广陆矮 4号 Guanglu’ai 4 N/A gacctaagaa - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaatt
南京 11 Nanjing 11 N/A gacctaagaa - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaatt
株 1S Zhu 1S N/A gacctaagaa - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaatt
碱基位点 Base site No. 材料
Material
序列号
GenBank acc. No. 173 183 193 203
日本晴 Nipponbare AY522330 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaa ttcttagagt
秋光 Akihikali N/A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaa ttcttagagt
培矮 64S Pei’ai 64S N/A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaa ttcttagagt
准 S Zhun S N/A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ttaacaaa ttcttagagt
9311 AY522329 cttagagtat ttctggtaga - - ttaacaaa ttcttagagt
广陆矮 4号 Guanglu’ai 4 N/A cttagagtat ttctggtaga - - ttaacaaa ttcttagagt
南京 11 Nanjing 11 N/A cttagagtat ttctggtaga - - ttaacaaa ttcttagagt
株 1S Zhu 1S N/A cttagagtat ttctggtaga - - ttaacaaa ttcttagagt
“-” 表示此处缺失; N/A: GenBank 尚未完成登记。
“-”: base deletion; N/A: GenBank accession number has not been received.
第 12期 刘 平等: 温敏核不育系株 1S籼粳的属性研究 2119


表 9 供试材料水稻叶绿体 DNA的 TrnTUGU–TrnLUAA间区的序列多态性分析
Table 9 Sequence polymorphism of TrnTUGU–TrnLUAA spacer in rice chloroplast DNA
碱基位点 Base site No. 材料
Material
序列号
GenBank acc. No. 446–447 529–533 798 812–815 816–817 818
株 1S Zhu 1S N/A - - - - - - - T TATT CA T
广陆矮 4号 Guanglu’ai 4 N/A - - - - - - - T TATT TC T
9311 AY522329 - - - - - - - T TATT TC T
日本晴 Nipponbare AY522330 A - TAATA T TATT TC T
秋光 Akihikali N/A A - TAATA - - - - - - - -
准 S Zhun S N/A AA TAATA T TATT TC T
培矮 64S Pei’ai 64S N/A A - TAATA T TATT TC T
“-”: 此处碱基缺失; N/A: GenBank尚未完成登记。
“-”: base deletion; N/A: GenBank accession number has not been received.

表 10 供试材料水稻叶绿体 DNA的 rps16基因内含子的序列多态性
Table 10 Sequence polymorphism of rps16 gene intron in rice chloroplast DNA
碱基位点 Base site No. 材料
Material
序列号
GenBank acc. No. 75 299–305 735–736 737–738 742 744
株 1S Zhu 1S N/A A CTTTATC CA AG A A
广陆矮 4号 Guanglu’ai 4 N/A A CTTTATC CA AG T A
9311 AY522329 - CTTTATC CA CA A A
日本晴 Nipponbare AY522330 A - - - - - - - AC AG A -
秋光 Akihikali N/A A - - - - - - - AC AG T A
准 S Zhun S N/A A - - - - - - - AC AG A -
培矮 64S Pei’ai 64S N/A A - - - - - - - AC AG A -
“-”: 此处碱基缺失; N/A: GenBank尚未完成登记。
“-”: base deletion; N/A: GenBank accession number has not been received.

水稻细胞质对杂种优势的影响已有很多报
道[17-21]。本研究表明, 虽然 3个不育系都是籼型, 但
细胞质类型不同, 株 1S 为籼型, 另两者为粳型。这
种细胞质类型的不同是否与所配组合对双季稻区高
温等环境因素的适应性不同有关是一个值得研究的
问题, 因为株 1S所配组合在生殖生长期耐高温能力
明显比培矮 64S及准 S所配组合强。除核基因影响外,
细胞质类型的效应有必要进行探讨, 因为从栽培稻
的演化看, 籼型细胞质更适于双季稻区高温等环境
条件。因此, 在选育长江中下游早籼、中籼两系杂
交稻的母本时, 宜以籼型细胞质作母本进行籼粳杂
交, 选育出像株 1S 的籼型细胞质, 其核 DNA 含一定
粳稻血缘的籼型不育系, 可能有利于杂交组合高产
和适应性的协调。
4 结论
建立了株 1S特有的分子指纹; 株 1S核 DNA以
籼型基因为主, 但含有若干粳型特异性分子标记位
点, 其叶绿体 DNA为籼型。利用籼型细胞质和含有
适量粳稻血缘的两用核不育系可能是选育长江中下
游双季稻区高产稳产早稻组合的育种途径。
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