中国水稻信息网 C.N.R.R.I.

　　为了排除杂交稻种子混杂，减少制种程序，使杂交优势利用建立在更可靠的基础上，开发和利用水稻苯达松敏感致死(Bentazon Suceptible Lethalinay,BSL)基因具有重要意义。苯达松水剂为有机杂环类化学除草剂，主要用于水稻、花生等作物田间防除杂草，普通水稻具有对苯达松的抗性。采用叶面喷雾的方法，能杀死许多阔叶类植物，对莎草科杂草也有一定防效。禾本科和豆科植物则能降解苯达松而表现抗性。苯达松的除草机理是抑制植物光合作用中的希尔反应。携带纯台水稻苯达松敏感致死基因的水稻具有以下特性：①识别方法简单、准确，适用于大田生产应用；③BSL基因遗传稳定，不受环境条件影响，遗传方式简单，易于转育；③BSL基因对农艺性状和杂交优势没有不良影响；④在苗期表达，假杂种子可在苗期剔除。

1 携带纯合BSL基因的水稻对苯达松的敏感致死性

　　1984年，日本学者Mori用⁶⁰Coγ射线对水稻农林8号进行诱变，发现1个对苯达松的突变体——农林8号m，它对苯达松极其敏感，甚至抽穗灌浆期的成株也能杀死，该性状为水稻苯达松敏感致死性。根据日本学者森宏一报道，该性状是由1对隐性核基因控制。我国学者陈忠明通过对农林8号m苯达松敏感致死性进行遗传分析，表明该基因是由1对隐性基因控制，并能在籼、粳稻杂交后代中稳定遗传。

　　朱启升等对携带纯合BSL基因的水稻恢复系品种121用不同药量的苯达松试验，结果表明：施600 ml/hm²(25％水剂，1：25 倍浓度，下同)对其几乎无影响；施900 ml/hm²，药后7天有苗伤现象，药后10天逐渐恢复正常；施1200～1800ml/hm² ，药后7天苗伤明显较重，药后10天穗部分死亡；施2400～3600ml/hm²，药后4天苗伤明显，7天加重，10天整株死亡。

　　张集文等用⁶⁰Coγ射线对水稻光(温)敏雄性不育系W6145S干种子辐射诱变获得了水稻化学致死突变体8077S。从 M₃代至M₅代，该突变体的自交苗在苗期能被300 mg/L以上浓度苯达松杀死，以其为母本的杂交F₁代则对苯达松表现安全。

2 水稻BSL基因分子标记

　　向太和等利用RAPD技术对水稻品种农林8号(含苯达松抗性基因)和其突变农林8号(含苯达松敏感致死基因)作为一对近等基因系进行标记，从360个10bp寡核苷酸随机引物中筛选出5个引物产生的7个RAPD标记。经过多态性标记的克隆和序列进行分析，再设计PCR引物，将其中4个 RAPD标记OPG18/943、OPG18/972、OPD10/1248和OPF03/1198转化成SCAR标记SCAR/G18/883、SCAB/G18/890、SCARGl8/919/948、SCAR/D10/1237 、SCAR/F03/1186。引物0PGl8在农林8号和农林8号m之间表现出共显多态性。序列分析表明，突变体农林8号m与农林8号相比有29bp DNA片断缺失。通过对农林8号×农林8号mF2分离群体320个单株的连锁分析及在1对含BSL基因的近等基因系H121和Hben121中验证，标记SCAR/G18/833、 SCAR/G18/890、SCAR/G18/919/948与BSL基因共分离，SCAR/D10/1237与BSL基因的遗传距离为(14．8土2．1)cM。经Southern blotting分析并结合F2代分离比例表明，标记OPG/943、0PGl8/972及其转化的SCAR标记在基因组中为单拷贝序列，且0PGl8/943和OPG18/972为一对等位STS位点。首次报道与BSL基因相连锁的分子标记，为利用分子标记辅助BSL基因的转育及利用图位克隆技术分离BSL基因提供了有用的分子标记。

　　张集文等以水稻光(温)敏雄性不育系W6154S和其突变体8077S为近等基因系，进行分子标记，并把BSL基因定位于第3染色体上，与微卫星marker RM168最近距离为7.1cM。

3 水稻BSL基因应用前景

3.1 BSL基因转育到不育系中，可保证和提高水稻杂交种子纯度。以光(温)敏核不育系为基础的两系法杂交水稻，因其配组自由，繁种、制种程序简单和避免不育细胞质的不良影响而具有很好的应用前景。但是光(温)敏不育系育性表达和转换受到温度控制，以致在不育期间可能出现育性波动，导致不育系自交结实，从而降低杂交种子纯度，这是当前影响两系法杂种优势利用的一个主要障碍。粳稻BT型不育系本身因花粉败育较晚，存在着0.5％—0.8％自交结实，并随温度升高，光照缩短，使用激素浓度的加大而提高，也成为提高两系法杂交粳稻纯度的障碍。 BSL基因能在籼、粳稻杂交后代中稳定遗传。通过回交转育技术或转基因，可将该基因很容易地转育到光敏不育系、BT型不育系中去。这样，用带有BSL基因的光(温)敏不育系或BT型不育系进行两系或三系制种，即使杂种中含有部分自交不育系种子，在浸种发芽阶段或苗期阶段，0.05% 浓度的苯达松很容易将它们清除，从而保证和提高杂种纯度。

3.2 BSL基因转育到恢复系中，可革新水稻制种方法。水稻在进行两系法或三系法制种时，恢复系和不育系要以一定行比分开种植，这既不利于提高异交率，又不利于机械化作业。若将对水稻除草剂敏感致死的基因转移到水稻恢复系中，同步选育与该恢复系播始历期相近的不育系，进行混播制种，授粉后喷施除草剂，杀死父本，保留母本，进行机械化收割。这可大大减轻农民的劳动强度，减少操作程序，降低种子成本，有利于我国杂交水稻技术进一步向世界推广。

　　总之，BSL基因的应用不仅为两系法杂交稻的大面积推广扫除了一大障碍，而且对其他作物杂种优势利用带来相当影响。这种准确、简便鉴定除杂保纯技术，使得雄性不育的利用，从完全雄性不育扩展到不完全雄性不育，使得过去不能用于杂交制种的雄性不育材料或技术，例如起点温度较高、光(温)敏雄性不育、杂雄效果达不到100％的化学杂雄剂都有可能得到应用。BSL基因有比较好的应用前景。

    注：
    （1）原文刊于2004年32卷第1期《安徽农业科学》，本文为其中的一部分；
    （2）作者单位：安徽省农业科学院。

(浏览次数：2273)