摘要
非洲栽培稻（Oryza glaberrima Steud.）是两个水稻栽培种之一，是水稻种质资源利用的重要材料。课题组已育成非洲栽培稻细胞质源AF-CMS和非洲栽培稻基因渗入系。通过线粒体全基因组测序发现水稻线粒体基因组中的不育相关基因，是研究各种类型植物细胞质雄性不育的有效手段。迄今，有12水稻材料线粒体基因组已经完成测序，包括普通栽培稻和野生稻，但尚无关于非洲栽培稻线粒体基因组序列的报道。本研究完成了非洲栽培稻RAM3的线粒体基因组测序，并进行了序列的比较分析，在序列分析的基础上开发线粒体特异序列标记。本研究主要内容包括： ⑴RAM3线粒体基因组测序拼接及基因组成:得到了序列总长为519，748 bp的RAM3线粒体基因组，GC％为43.83％，基因注释得到了66个蛋白编码基因（ORF）、3个rRNA基因、22个tRNA基因，总计91个基因，编码基因序列总长度占线粒体基因组的9.62％。与已报道的粳稻品种日本晴(Nipponbare)的81个线粒体编码基因相比，非洲栽培稻线粒体基因组具有8个特异的ORFs，缺失了3个ORFs，新注释了5个ORFs(Nipponbare有但未注释)，11个基因存在碱基序列差异（共计23个SNPs、1个3联体碱基插入），其他67个基因完全一致。 ⑵RAM3的线粒体基因组序列分析：①检测到了17个大于100 bp的重复序列，并以3个正向重复序列(R1、R2、R3)和2个反向重复序列的重组分别构建线粒体基因组可能存在3对亚基因组环状分子和3个同质异构的mtDNA；②与Nipponbare、IR6888B、WA-CMS的线粒体基因组比对，发现相对于Nipponbare，RAM3线粒体基因组可能存在9次重组，并获得了Nipponbare的2个特异片段序列NSF1、NSF2，RAM3的三个特异片段RSF1、RSF2，WA-CMS的7个特异片段WSF1-7；③设计6对特异片段引物SG1-SG6，PCR扩增结果显示Nipponbare具有含SG1、SG4、SG6序列的Sublimons，RAM3和金23B都具有含SG2和SG5序列的Sublimons，珍汕97A具有含SG2、SG3、SG6序列的Sublimons，推测水稻线粒体存在Sublimons。 ⑶水稻MSS标记的开发:根据对RAM3、Nipponbare、IR6888B、WA-CMS这四个线粒体基因组的blastN结果，开发了10种类型的45个MSS标记，且均在32个材料（非洲栽培稻18份、不育系4份、非洲新稻10份）中获得了验证，其中RAM3、Nipponbare、IR6888B、WA-CMS的特异MSS标记数量分别为7个、6个、6个、5个。这45个MSS标记可用于不同水稻种质来源的鉴定。
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