水稻光温敏核不育系的诱变创制OA

【目的】水稻两系杂交育种技术高度依赖携带tms5位点的温敏雄性核不育系。该位点源自自然突变,在不同遗传背景中具有不同的不育起点温度,而且在后代中可能存在遗传漂变,所以不育起点温度偏高和遗传漂变是制约水稻两系杂交技术发展的关键瓶颈。【方法】本研究以粳稻中花11种子为材料,建立了光温敏核不育系的创制方法。水稻种子经过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理(M1)自交收种后,在高温环境下的M2群体中筛选出不育单株。将这些不育单株割蔸后继续生长,此时环境温度逐渐降低,部分新抽穗的植株育性得到恢复。【结果】经多年实验,约10%的不育株在低温条件下能够自交结实。收集这些育性恢复株系的种子,进一步进行高温不育和低温可育的验证。这些经过验证的光温敏不育系,采用构建遗传群体结合BSA-seq(混池分离分析)基因定位方法,已获得18个新的中花11背景的光温敏雄性不育位点,其中ostms15,ostms16,ostms18,ostms19已经发表。在这些位点中,ostms15不育系的育性转换温度显著低于同样遗传背景下在生产上广泛应用的tms5不育系,目前已有20多家科研单位将该不育系用于水稻杂交育种。【结论】本研究提出的水稻光温敏不育系的创制技术,可以获得一系列新型光温敏不育系,有望彻底突破水稻两系杂交中光温敏不育系缺乏的瓶颈,助力水稻杂交育种的持续发展。