[发明专利]与水稻光温敏核雄性不育表型相关的分子标记和应用

说明书

本发明提供了与水稻光温敏核雄性不育表型相关的分子标记和应用，属于基因工程技术领域。通过图位克隆的方法，TMS3193被精细定位在1号染色体上，位于分子标记M3193‑2和Indel14430之间28.76Kb的区段内，该区段的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示。该基因与标记Indel14420共分离，与标记M3193‑2和Indel14430紧密连锁。TMS3193的突变使水稻表现出长日高温不育，短日低温可育的光温敏感表型。tms3193的精细定位及共分离或紧密连锁标记的开发为水稻光温敏两系不育系的选育提供了新的不育基因源和分子辅助选择手段，在两系不育系选育中应用潜力巨大。

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，具体涉及与水稻光温敏核雄性不育表型相关的分子标记和应用。

背景技术

水稻是全球一半以上人口的主粮，提高水稻产量有助于帮助人类彻底摆脱饥饿问题。杂交水稻利用了水稻的杂种优势现象，使水稻的产量、抗性和适应性都有了较大提高。从上世纪60年代袁隆平先生提出利用水稻的雄性不育性生产杂交水稻开始，中国的杂交水稻经历了从三系到两系杂交稻的发展。三系杂交稻利用核质互作不育系进行杂交稻育制种，而两系杂交稻利用光温敏不育系进行杂交稻育制种。相对于三系不育系，两系不育系恢复系广、配组更为自由，大大简化了生产和繁殖过程，应用潜力巨大。

光温敏雄性不育系，其育性受到温度和光照长度的影响。按照对光温条件反应的不同，光温敏不育系可以分为四类：1)光敏不育系，在长日照下不育，短日照下可育；2)反光敏不育系，在短日照下不育，长日照下可育；3)温敏不育系，在高温下不育，低温下可育；4)反温敏不育系，在低温下不育，高温下可育。一般而言，光敏不育系的育性也受到温度的影响，而温敏不育系的育性并不受光照的影响。粳稻品种农垦58S和籼稻品种安农S-1是研究和应用最广泛的光温敏雄性不育系，目前生产上应用的光温敏不育系大部分都是这两个品种的衍生系。

为了更好地利用两系不育系，有必要分离控制光温敏雄性不育性的基因并阐明其分子作用机理。据不完全统计，目前己鉴定了20多个光温敏感型不育基因，其中，有pms3、tms5、CSA、tms9-1、Ugp1和Ugp2等6个基因已被克隆，tms-1、rpms-1和rtms-1等15个基因已完成了定位。虽然众多的水稻光温敏核不育基因被定位或克隆，但对于调控水稻光温敏核不育性状的分子基础依然知之甚少。目前生产上使用的光温敏不育系多带有tms5和pms3基因。

发明内容

本发明的目的是丰富现有技术中的光温敏核不育基因数量，提供一种含有水稻光温敏核雄性不育基因的分离的核苷酸片段，以及提供与水稻光温敏核雄性不育表型相关的分子标记。

本发明提供的分离的核苷酸片段中含有的水稻光温敏核雄性不育基因命名为tms3193。本发明在前期研究工作中，用钴60辐射10公斤93-11种子得到M0代。辐射后的种子种植于海南省临高县试验田，成熟后分单株收种，共获得M1代材料约6500份。选种子量较多的3617个M1代材料种植成株系，每个株系种50个单株。分别在分蘖期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期筛选株型、穗型、育性、产量等各种类型突变体，并收种保存。在其中3193号家系中发现一种突变体表现为雄性不育，被命名为tms3193。该突变体呈现长日高温不育，短日低温可育的光温敏雄性不育表型，该表型由突变后的TMS3193单基因控制。

本发明通过图位克隆的方法，将基因TMS3193精细定位在第1染色体短臂上的两个标记M3193-2和Indel14430之间28.76Kb的染色体片段内，并且本发明还发现该片段与标记Indel14420共分离，与标记M3193-2和Indel14430紧密连锁。

因此本发明首先提供了一种分离的核苷酸片段，其定位在水稻1号染色体上，对应于分子标记M3193-2和Indel14430之间28.76Kb的区段，所述片段的核苷酸序列如SEQ IDNO.8所示。所述的分离的核苷酸片段含有水稻光温敏核雄性育性调控基因TMS3193，该基因突变后导致水稻出现光温敏雄性不育表型。