摘要：利用Balilla//Dular/IR36和南京11//Dular/2533两个三交F₁群体对秋稻品种Dular的广亲和性进行了遗传分析。为使杂种群体在相对一致的条件下抽穗，所有三交F₁植株于穗分化前集中进行了为期1周的短日照处理。结果表明，两个群体的小穗育性均呈多峰连续分布，说明三交群体的育性可能受几个主基因控制，并受到微效基因的修饰。进一步采用分群分析法，以南京11//Dular/2533为分析群体进行广亲和基因的定位和分析，发现第6染色体上RFLP标记RG213、G200、RG64以及第12染色体上RG651和RG901所在的两个染色体片段与育性基因连锁。区间作图分析表明，在第6染色体的RG213～C235区间内存在1个QTL（即Sⁿ₅， LOD＝9.03），其加性效应为19.58%，可解释表型变异的32.3%；在第12染色体检测到2个QTL， 1个QTL（LOD＝2.61）位于RG901～RG413区间内，加性效应为10.87%，可解释表型变异的10.5%；另一个QTL（LOD＝2.14）位于G402～RG651区间内，其加性效应为13.03%，可解释表型变异的15.1%。在第12染色体上的两个广亲和基因暂时分别命名为Sⁿ_d1（t）和Sⁿ_d2（t）。

中图分类号：Q943； S511.1文献标识码：A文章编号：0379-4172（2000）05-0409-09

RFLP Analysis on Wide Compatibility Genes in Rice Variety

Dular of Ecotype Aus

YAN ChangJieLIANG GuoHuaGU MingHong

(Department of Agronomy, Agricultural. College, Yangzhou University, Yangzhou 225009 China)

ZHU LiHuang

(Institute ofGenetics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 China)

Abstract: Dular is one of the typical wide compatibility varieties in ecotype Aus of rice. Genetic analysis on wide compatibility genes (WCG) from Dular based on triple crosses (indica//Dular/japonica) was conducted. In the condition of being shaded for 7 days, the individual spikelet fertility segregated obviously, and the continuous distributions of spikelet fertility with a handful of peaks were observed. This suggested that the segregation of spikelet fertility in triple cross populations was controlled by one or more major genes, also modified by some minor genes. Based on 109 individuals of triple cross Nanjing 11 (indica)//Dular/2533(japonica, a marker gene line,Rc and g), fertile and semisterile pools were set up by bulked segregant analysis, the RFLP analysis of the two pools led to the discovery of three chromosomal segments co-segregating with fertility. The one is on the interval RG213～C235 on chromosome 6. According to the previous studies, it may be the wide compatibility gene Sⁿ_5. The other two were on the interval RG901～RG413 and G402～RG651 on chromosome 12, temporarily designated as Sⁿ_d1(t) and Sⁿ_d2(t),respectively. Because of the continuous distribution for spikelet fertility, we also used a quantitative model to evaluate the effects of those three loci. On the basis of interval analysis with Mapmaker/QTL, 32.3% of the phenotypic variance associated with spikelet fertility was explained by the Sⁿ₅ (LOD＝9.03), and the other two chromosomal segments were responsible for 10.5%(LOD＝2.61) and 10.9%(LOD＝2.14) phenotypic variance, respectively. The results demonstrated that the wide compatibility variety Dular contained three WCGs. To introgress the three WCGs into a restorer line or an abortive line will overcome the hybrid sterility barrier of indica／japonica crosses, and the precise RFLP mapping will be useful for breeders to accumulate a few genes of interest into one cultivar by means of molecular marker assisted selection.

Key words: rice; wide compatibility gene; bulked segregant analysis; interval mapping

普通栽培稻一般分为籼稻和粳稻两个典型的亚种，它们在形态、抗性、品质等方面都具有不同的特征。不同亚种间的水稻品种杂交， F₁代一般均表现有明显的杂种优势，这种优势尤以典型籼粳杂交的F₁表现得更为明显。近10多年来由于水稻品

种间杂种优势在产量潜力上出现徘徊不前的局面，亚种间杂种优势利用受到了育种家的普遍关注^［1～3］。但是，由于亚种间杂种往往伴随有明显的不育性，使亚种间杂种优势很难获得有效的利用。水稻广亲和种质的发现和利用为克服这一障碍提供了可能^{［2，4，5］}。

池桥等通过不同生态型水稻品种间的杂交研究，发现了一些品种与籼粳杂交都具有较高的小穗育性，并称之为广亲和品种，认为广亲和品种可以克服亚种间杂种的不育性^［5］。池桥进一步研究表明^［6，7］：籼、粳稻间杂种1代的育性与第6染色体上S-5座位的一组等位基因的相互作用有关，其作用方式符合Kitamura提出的单位点孢子体－配子体互作遗传模式。而Oka^［8，9］通过A/B//C的三交方式和F₁不育性的近等基因系的遗传分析提出了导致花粉不育的重复隐性配子致死模型。 不同研究者的研究结果表明：籼、粳亚种间的杂种不育性可能具有不同的遗传机理^{［10，11］}，不同的广亲和品种携带有不同的广亲和基因^{［12～14］}。通过对不同广亲和品种中携带的广亲和基因的遗传定位分析，可有目的地选择具有不同广亲和基因的品种进行杂交，以选育出聚合有不同广亲和基因、亲和力更强的广谱广亲和系^［15］。

Dular是印度次大陆秋稻中的1个地方品种，该品种与一般籼、粳稻品种均具有良好的亲和性。池桥^［5］在报道Dular属于广亲和品种之后，提出Dular除了含有Sⁿ₅以外，还具有其他的广亲和基因。顾铭洪等^［10］研究认为Dular所携带的广亲和基因可能与Sn5不同。Wan等^［14］利用同工酶标记研究了Dular／IR2061-628（籼稻）杂种不育性的遗传基础，认为其不育性是由S-15位点内的基因互作造成的。但是，Dular与大多数籼、粳稻品种的杂种育性都较高，且较为稳定^［16］。Wang等^［33］在三交群体Balilla／Dular／南京11中，利用分子标记在Dular中检测到了4个QTLs可以提高杂种的育性。利用分子标记对广亲和基因进行精确的定位，将有助于快速进行广亲和基因的聚合，培育出新的广亲和系。

本研究以Balilla//Dular/IR36和南京11//Dular/2533两个三交F₁群体为材料，研究了Dular的广亲和性的遗传，在此基础上进一步以南京11//Dular/2533为分析群体，采用分群分析法

（Bulked segregant analysis, BSA）快速寻找与育性基因连锁的分子标记，并用Mapmaker/QTL软件进行了基因的效应和位置的估计。

1 材料和方法

1.1 田间实验

广亲和品种Dular引自国际水稻研究所；籼型测验种为南京11号（Nanjing 11）、 IR36、中籼3037；粳型测验种有粳稻标志基因系2533（具褐果皮基因，Rc；长护颖基因， g）、巴利拉（Balilla）和秋光（Akihikari）。1995年夏在扬州配制单交组合，同年冬送海南加代，第2年春配制三交F₁群体南京11//Dular/2533和Balilla//Dular/IR36。1997年夏将单交F₁和三交F₁群体种植于扬州大学农学院网室内，常规水肥管理。为使杂种在相对一致的时间内抽穗、开花，避免环境条件不同对育性的可能影响，本实验对所有杂种给予了短日照处理，时间从7月18日开始（大致相当于8～9叶龄期）。每天遮光时间为14h，7月24日处理结束，共处理7d。在灌浆以后成熟以前考查小穗育性，凡子房膨大伸长的小穗均视为可育。每株考查3穗，取其平均值代表该株的小穗育性。

1.2 RFLP检测

RFLP标记分别由美国Cornell大学Tanksley博士和日本琉球大学Suzuki博士提供。RFLP检测技术参考McCouch等的程序^［17］。

1.3 与广亲和基因连锁标记的鉴定

运用Michilmore等^［18］提出的分群分析法，从南京11//Dular/2533 F₁群体中分别选择极端高育和低育个体构建成2个池，即高育池（Pool F）和低育池（Pool S）。高育池由14株高育株等量DNA混合而成，低育池由15株低育株等量DNA混合而成。选用分布在12条染色体上，并能揭示亲本多态性的探针，与高育池和低育池的酶切DNA分别杂交。若分子标记与广亲和基因紧密连锁，高育池与低育池之间杂交带型将出现明显差异；若分子标记与目的基因相距较远或不连锁，2池间杂交带型则无差异。

1.4 广亲和基因在RFLP图谱上的定位