非洲稻细胞质雄性不育的遗传特异性与栽培稻种间杂种优势利用研究

非洲栽培稻（Oryza glaberrima）和普通栽培稻（Oryza sativa）是稻属仅有的两个栽培种，以非洲栽培稻为母本与普通栽培稻进行种间杂交和连续回交，获得了具有非洲栽培稻细胞质的籼型细胞质雄性不育（CMS）材料；并通过种间杂交和复交将非洲稻的恢复基因导入普通栽培稻，获得了具有1/4（三交后代）或1/8（四交后代）非洲稻核基因的籼型同质恢复系材料。本研究将比较非洲稻细胞质源CMS与我国籼型三系杂交水稻利用的主要CMS类型（野败、红莲等）的遗传特性差异，筛选非洲稻细胞质CMS及其恢复基因的特异分子标记，同时开展两个栽培稻部分种间杂种的杂种优势研究。对非洲稻质源CMS遗传特异性的研究将为新质源CMS的利用提供理论依据，有助于避免杂交水稻生产上细胞质单一化的风险，对两个栽培稻种间杂种优势的研究将探索超高产杂交水稻选育的新途径。

本项目的实施创建了稳定的非洲栽培稻（Oryza glaberrima）细胞质雄性不育系及其保持系，使水稻不育细胞质来源从原有的普通野生稻（Oryza rufipogon）和普通栽培稻（Oryza sativa）两个物种拓展至三个物种，丰富了水稻雄性不育细胞质的遗传多样性；获得了能够恢复非洲栽培稻细胞质不育并可组配出完全可育杂交稻的非洲栽培稻基因渗入恢复系，从而成功完成了基于一个新细胞质源水稻雄性不育的三系配套；通过分子生物学研究获得了非洲栽培稻细胞质的线粒体AFLP特异分子标记，发掘出一个源于非洲栽培稻的主效雄性不育恢复基因，并将其定位于第十染色体长臂400kb的区域内；通过常规遗传育种研究了普通栽培稻与非洲栽培稻基因渗入系的部分种间杂交组合，初步筛选出具有突出产量性状杂种优势的部分种间杂交稻。本项目相关成果进一步拓展了三系杂交水稻亲本选育的种质来源，为开拓两个栽培稻种间杂种优势利用新途径提供了新材料和理论基础。