一种植物温敏不育基因突变体tms11及其应用

1.本发明涉及基因学领域，具体涉及一种水稻温敏不育突变体tms11及其应用，其具有温敏不育特性，并且可以在特定条件下恢复育性。


背景技术：

2.水稻作为我国重要的粮食作物之一，全国有60％以上的人口以大米为食(庞乾林,2004)。利用杂种优势可以使水稻产量提高20％-50％(tester and langridge,2010)。水稻作为一种雌雄同花、自花授粉植物给水稻杂交育种造成了极大的麻烦，因此发掘雄性不育植株以及利用其生产水稻杂交种是水稻杂种优势利用的重点。
3.目前水稻杂交制种主要应用三系法和两系法。其中基于细胞质雄性不育(cms)的三系法包括：cms系、恢复系、保持系。cms系作为杂交母本，含有细胞质雄性不育基因，同时细胞核中缺少恢复基因(rf)，表现为雄性不育。但是由于rf基因只在少数水稻品种中存在，因此限制了杂种优势的利用。环境敏感型细胞核雄性不育(egms)被认为是可以应用于杂交育种的(virmani and ilyas-ahmed,2001)。egms的育性会随着环境因素的变化而改变，由于egms是由细胞核基因控制，不再受到rf基因的限制，因此在两系法杂交育种中只需要egms系母本与任意一种有花粉的父本既可以实现配种，不仅节省了制种成本还可以更大程度的利用杂种优势，2018年我国杂交水稻推广面积中两系杂交稻已经达到了44％，且呈现逐年提高的态势(2019年中国水稻产业发展报告，2019)。目前我国的三系杂交种的推广面积仍然高于两系杂交种，要实现杂交水稻由三系向两系转变的战略部署，新的egms系的发掘与应用，以及相关egms系的育性转换机制的深入研究都至关重要。
4.第一个egms水稻品系是石明松先生1973年在粳稻中发现的光照敏感型核雄性不育系(pgms)，表现为长日照下雄性不育，短日照下恢复育性(shi ms,1985)。随后在1988年发现的annong s-1是一个温度敏感型核雄性不育(tgms)突变体，导致该突变体表型的基因tms5由于其保守性较强，且完全敲除就会表现出良好且稳定的tgms表型而受到广泛应用(邓华凤等.,1999；jian-hang et al.,2003；zhou et al.,2014)。目前水稻两系育种中广泛应用的主要是光敏或温敏雄性不育，因此光温敏雄性不育基因的克隆以及相应育性转换的分子机制研究是至关重要的。
5.自两系法建立以来已有许多光温敏核不育基因相继被定位及克隆。农垦58s作为第一株被发现的pgms系，其pgms表型是由pms1 pms3两个位点决定的，只有当两个位点都是纯合时农垦58s才是长日照下完全不育的(mei,m.h et al.,1999)。这些phasirnas在农垦58s与野生型的积累再长日照下存在差异，研究者认为这些phasirnas在长日照下的过度积累是导致农垦58s不育的原因(ding,j et al.,2012；fan,y et al.,2016)。
6.而annong s-1是第一个在籼稻中被发现的水稻温敏雄性不育突变体，其tgms表型由单基因隐型基因tms5控制(jian-hang et al.,2003)。水稻tms5编码了一个核糖核酸酶z(rnase z)称之为rnasezs1，ubl40是保守的泛素-60s核糖体蛋白l40家族成员，这些mrna的表达水平对小孢子母细胞的正常发育至关重要，转录组分析表明rnasezs1在高温下影响了
小孢子母细胞的ubl40的剪切，导致ubl40高量表达，导致小孢子败育(zhou et al.,2014)。然而高低温下如何导致的ubl40的表达量差异还未可知。2011年，用含tms5的tgms选育的71个商业双系杂交稻品种至少占中国所有两系杂交稻品种的71％，占中国所有两系杂交稻种植土地的83.8％(zhou et al.,2014)。目前为止tms5仍然是两系杂交育种的主要应用位点，对于tms5所导致的光温敏机制仍然有待进一步挖掘。
7.综上所述，目前虽然报道了一些光温敏不育位点，但是一方面光温敏效应的共性机制还未被揭示，另一方面在育种过程中，基因资源的多样性至关重要。模式植物中的光温敏研究为光温敏的共性机制提供了方向，研究者认为低温下植株特别是小孢子的发育缓慢是光温敏不育突变体恢复育性的关键(zhu,j et al.,2020；zhang,c et al.,2022)。早有研究表明减数分裂对温度是极度敏感的(dowrick,g.j,1957；de jaeger-braet,j et al.,2022；endo,m et al.,2009；zinn,k.e et al.,2010)，减数分裂作为植物有性生殖的核心过程，其相关基因具有较高的特异性，并且在许多作物中极其保守。
8.因此，找到更多具有植物温敏不育特性的基因资源对于水稻育种而言，具有重要意义。


技术实现要素：

9.针对上述问题，本技术的发明人尝试不同的方式进行温敏不育基因的研究，并且意外获得了一种温敏不育突变体tms11。
10.具体而言，为了获得更多的新的光温敏不育位点，深入研究水稻光温敏不育的分子机制，本技术的发明人对于各种水稻品种的种子进行基因发掘研究。当发明人以粳稻中花11为材料，使用甲基磺酸乙酯(ems)处理中花11的种子，随后经过高低温下筛选的过程中，意外获得了温敏核不育系tms11。
11.发明人发现，与野生型相比含有该突变体tms11的植株，营养生长没有差异。在高温下突变体tms11植株表现为完全不育。低温(《23℃)下突变体tms11植株恢复部分育性。使用碘-碘化钾染液对成熟时期的野生型和tms11的花粉进行染色发现高温下tms11几乎没有可以正常着色的花粉，而在低温下出现数量可观的正常着色的花粉。以上结果表明，水稻突变体tms11植株的育性是受温度影响的，高温使其育性受损不能产生正常有活力的花粉，而低温则可以恢复水稻tms11的育性。
12.因此，一方面本发明提供了一种水稻温敏不育基因突变体tms11，所述水稻温敏不育基因突变体tms11的核苷酸序列包含序列表中seq id no.1所示的核苷酸序列。
13.进一步地，所述水稻温敏不育基因突变体tms11的核苷酸序列由序列表中seq id no.1所示的核苷酸序列构成。
14.另一方面，本发明提供一种水稻温敏不育基因突变体tms11，所述水稻温敏不育基因突变体tms11的氨基酸序列如序列表中seq id no.2所示。
15.另一方面，本发明提供一种含有所述的水稻温敏不育基因突变体tms11或tms11的表达载体。
16.另一方面，本发明提供一种所述的水稻温敏不育基因突变体tms11或tms11的应用，其特征在于，所述水稻温敏不育基因突变体tms11或tms11用于制备隐性雄性核不育转基因植物。
17.另一方面，本发明提供一种的水稻温敏不育基因突变体tms11的应用，其用于水稻育种，所述应用包括(1)将含有水稻温敏不育基因突变体tms11的氨基酸序列或者核苷酸序列导入水稻；
18.(2)或将其通过杂交导入到水稻其他品种中，f2代中得到的不育植株同样也能显示温敏不育表型的；
19.(3)或者以(1)和(2)中获得的不育植株为母本，用不同的水稻品种作为父本进行杂交，培育杂交目标水稻，获得相应杂交种子。
20.另一方面，本发明提供一种培育在水稻花粉发育受温度影响的育性可恢复水稻的方法，所述方法包括将所述水稻温敏不育基因突变体tms11导入到水稻种子细胞中，利用导入了所述温敏不育基因突变体tms11的水稻种子进行相应水稻培育。(将该基因导入水稻细胞的方法可以采用现有方法，比如cripsr方法，abe或者cbe方法)
21.另一方面，本发明提供一种所述的水稻温敏不育基因突变体tms11或tms11的用途，其用于调节或提供植物的温敏育性性状，或被用作转基因植物的选择标记。
22.进一步地，所述选择标记的标记性状为温敏育性性状的可逆性变化。
23.进一步地，所述温敏育性性状的可逆性变化指在低温条件下，植物表现为育性恢复的性状；在高温条件下，植物表现为不育性状，所述低温条件为低于等于23℃，所述高温条件为高于等于28℃。
24.其中，tms11的核苷酸序列为
25.cds：
[0026][0027]
tms11的氨基酸序列为：
[0028]
[0029][0030]
技术效果
[0031]
本发明的温敏不育突变体能够给植物，尤其是水稻带来良好的温敏不育特性，其相应植株在高温下表现为完全不育，而在低温(《23℃)下恢复部分育性。这种可以使育性完全丧失之后，又在特定条件下可以恢复的突变体对育种过程中的品种筛选以及纯度保证至关重要，是非常优质的基因资源，对我国水稻育种具有重要意义。
附图说明
[0032]
图1中示出了本发明温敏不育突变体的温敏表型分析结果，图中(a-c)依次为野生型、高温下tms11、低温下tms11成熟阶段植株表型。比例尺＝10cm。(d-f)依次为野生型、高温下tms11、低温下tms11成熟的花药整体表型。比例尺＝100μm。(g-i)依次为野生型、高温下tms11、低温下tms11成熟的花粉碘-碘化钾染液染色结果，其中正常的花粉呈深褐色，异常的花粉不能正常着色。比例尺＝100μm。(j-l)依次为高温下tms11、tms18、tms5比例尺＝2cm。(m-n)分别为高温和低温下tms11、tms18、tms5的结实率统计，每个品系在高低温下分别取三批不同日期的植株，每批取18株以上的单株统计结实率。横坐标表示三个高温或低温批次，左侧纵坐标表示结实率，右侧纵坐标为平均温度(at)。从该表中可以看出tms11的高温不育性好于tms5以及tms18。
[0033]
图2示出了tms11花粉表型分析，(a,f,k)分别为野生型，tms11-ht(高温)，tms11-lt(低温)的完整花药的扫描电镜观察。比例尺＝500μm。(b,g,l)分别为野生型，tms11-ht，tms11-lt的花药外壁结构的扫描电镜观察。比例尺＝10μm。(c,h,m)分别为野生型，tms11-ht，tms11-lt花药开裂后花粉扫描电镜观察。比例尺＝50μm。(d,i,n)分别为野生型，tms11-ht，tms11-lt成熟花粉的扫描电镜观察。比例尺＝5μm。(e,j,o)分别为野生型，tms11-ht，tms11-lt成熟花粉放大结构的扫描电镜观察。比例尺＝1μm。(p)为使用碱性品红和荧光增白剂对野生型、tms11-ht、tms11-lt的成熟花粉的染色观察。
[0034]
图3为tms11基因克隆定位和互补的示意图，其中，(a)tms11重测序snp位点分析。(b)tms11基因结构与位点测序数据，其中包括了野生型粳稻中花11和tms11中的位点和编码氨基酸的差异。(c)互补载体信息。(d,g)中花11反应结实率的植株与单穗表型。(e,h)为未转基因的tms11纯合突变体反应结实率的植株与单穗表型。(f,i)为转基因互补植株反应结实率的植株与单穗表型。(d,e,f)比例尺＝10cm。(g,h,i)比例尺＝2cm。
[0035]
图4为tms11为母本的杂交成功率分析，其中(a)为zh11
♀
x zh11
♂
杂交结实图，比例尺＝2cm。(b)为tms11
♀
x zh11
♂
杂交结实图，比例尺＝2cm。(c)为zh11
♀
x zh11
♂
与tms11
♀
x zh11
♂
杂交结实率，各三个重复。
[0036]
图5示出了tms11高低温下染色体行为观察与统计
[0037]
(a-x)分别为中花11、tms11-ht、tms11-lt植株小孢子母细胞减数分裂时期的染色体行为观察。红色箭头所示为未正常分离的染色体或微核。比例尺＝5μm。(y)为对中花11、tms11-ht、tms11-lt不同二价体数量的小孢子母细胞进行统计，n》50。
[0038]
图6示出了tms11蛋白结构域与突变位点，其中，mutsd为tms11的核心结构域。mutsac为tms11的atp结合结构域。蓝色箭头表示tms11突变位点。
[0039]
图7示出了温度对ostms11与osmsh5的互作效率的影响
[0040]
(a)ad-osmsh4、ad-ostms11与bd-osmsh5共转酵母在高低温下的菌斑生长情况，反映了互作效率。(b)重组质粒的自激活检测，四缺上不能形成完整的菌斑则认为没有自激活。(c)在四缺液体培养基中生长的酵母菌的lacz酶活检测，可以以此酶活反应两个蛋白在酵母中的互作效率，进而定量互作效率。
具体实施方式
[0041]
实施例
[0042]
具体而言，在获得了tms11植株之后，发明人发现，与野生型相比含有该突变体tms11的植株，营养生长没有差异(图1a-c)。在高温(≥28℃)下突变体tms11植株表现为完全不育(图1b)。低温(≤23℃)下突变体tms11植株恢复部分育性(图1c)。使用碘-碘化钾染液对成熟时期的野生型和tms11的花粉进行染色发现高温下tms11几乎没有可以正常着色的花粉(图1e)，而在低温下出现数量可观的正常着色的花粉(图1f)。以上结果表明，水稻突变体tms11植株的育性是受温度影响的，高温使其育性受损不能产生正常有活力的花粉，而低温则可以恢复水稻tms11的育性。并且，从结果中也可以看出，该突变体对高温下的响应比较强烈，几乎完全不育，这对于农业上的杂交制种非常有利。
[0043]
为了验证温度对tms11育性的影响，发明人在2021年对水稻tms11、野生型(中花11)、tms5(中花11背景)、以及本课题组之前发现的温敏不育突变体ostms18进行了自5月18日起分批萌发种植，每批次间隔一周，最后一批次为7月20日。每一批次的植株成熟后，统计单穗结实率，每个品系至少统计20个单穗。结实率统计显示，高温下水稻tms11的结实率明显低于ostms18与tms5(图1m)，在低温下结实率得到了部分恢复，表现出与ostms18、tms5相似的育性恢复趋势(图1n)。因此，可以证明水稻tms11是一个新的具有应用价值的温敏不育突变体。
[0044]
为了进一步揭示tms11不育的原因，在扫描电镜下观察zh11、tms11-ht、tms11-lt的花药以及成熟花粉(图2a-o)，结果显示中花11花药形态正常，结构完整(图2a)，花药表皮结构正常呈网状交织(图2b)，花药开裂后可以释放出形态圆润饱满的花粉(图2c,d)，且花粉表层结构完整；高温下的tms11花药形态与野生型中花11并无明显差异，结构完整(图2f)，花药表皮结构并无异常(图2g)，花药开裂后依然可以释放出花粉，但是花粉形态干瘪、塌陷(图2h,i)，然而花粉表面沉积结构并无异常；低温下tms11花药形态正常，结构完整(图2k)，花药表皮结构正常与野生型无异(图2l)，花药开裂后可以释放出形态正常的花粉(图2m,n)，且花粉表面沉积物正常(图2o)。上述结果初步表明，tms11小孢子发育异常是其高温不育的原因，其花药其他结构的发育似乎并没有受到影响。tms11极有可能直接影响小孢子发育，而并不会对花药其他结构的发育产生影响。
[0045]
花粉壁对于花粉发育和成熟后的花粉生存是必要的，外壁或者内壁的缺失或发育
异常都会导致花粉败育，出现干瘪塌陷的花粉表型。为了探究tms11高低温下花粉壁表型，使用花粉外壁特异性染料碱性品红(bf)和花粉内壁特异性染料荧光增白剂(cw)(yang,n.y et al.,2022)，对野生型中花11和高低温下的tms11的花粉进行染色。染色结果显示野生型花粉内外壁结构正常，花粉圆润正常(图2p-r)；高温下的tms11花粉并不能被cw染色，推测其缺少花粉内壁，bf着色正常，但是外壁结构异常(图2t)，明场显示外壁结构的异常是由于花粉干瘪塌陷导致的(图2u)；低温下tms11花粉圆润，内外壁恢复正常(图2v-x)。
[0046]
花药及花粉的扫描电镜和花粉内外壁染色结果表明，tms11的花药整体结构并无异常，小孢子可以正常完成花粉外壁的沉积，但是内壁不能正常形成。研究表明花粉外壁的沉积主要由绒毡层提供原料，而花粉内壁的发育则与小孢子发育后期自身的基因表达有关(jia,q.s et al.,2015)。
[0047]
为了进一步确定控制tms11突变体温敏不育性状的基因，发明人通过全基因组snp测序，分析初步测序结果(图3a)，将loc_os07g30240定为候选基因。测序结果显示在tms11第二个外显子103位上存在一个t到c的碱基突变，该突变导致野生型粳稻中花11基因组编码的酪氨酸突变为组氨酸，对已有高温不育的tms11植株进行突变位点测序结果显示与全基因组重测序结果一致(图3b)。我们在野生型粳稻中花11中克隆了loc_os07g30240基因，包括该基因的上游启动子以及下游的utr区域，将克隆得到的loc_os07g30240基因构建到双元载体pcambia1300上，利用农杆菌介导该重组载体转化tms11(-/-)水稻种子(图3c)。得到的转基因阳性植株在高温下表现出与野生型相近的结实率，而在相同环境下tms11纯合突变体表现出明显的结实率下降(图3d-i)。综合以上结果，确定loc_os07g30240的突变是导致tms11出现温敏不育表型的原因，并将突变后的loc_os07g30240基因命名为tms11。
[0048]
已有文献报道loc_os07g30240基因参与了减数分裂前期i的交叉形成过程，该基因的强等位突变体雌配子和雄配子减数分裂都不能正常完成(wang et al,2016；zhang et al,2014.)，基于减数分裂过程的保守性该基因同时影响雌雄配子的减数分裂过程也是毋庸置疑的。为了探究tms11是否同时影响雌配子和雄配子的减数分裂过程，我们在高温下把中花11的花粉分别授以tms11(图4b)和中花11(图4a)的柱头上，待杂交种子成熟后统计母本去雄数量与杂交种子数量，得到杂交成功率(图4c)。杂交结果显示高温下tms11的杂交成功率与野生型中花11并无明显差异，说明tms11的雌蕊并没有受到影响。因此tms11高温不育主要是由于雄配子减数分裂的异常进行导致的。
[0049]
为了进一步确定tms11小孢子母细胞的减数分裂异常表型，使用dapi(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)对野生型中花11、tms11-ht、tms11-lt的减数分裂前期i的染色体进行染色观察(图5a-x)。染色结果显示出中花11、tms11-ht、tms11-lt减数分裂时的染色体行为，包括细线期(leptotene)、偶线期(zygotene)、粗线期(pachytene)、双线期(diplonema)、终变期(diakinesis)、后期i(anaphase i)、二分体(dyad)、四分体(tetrad)，由于水稻存在12对染色体，在减数分裂前期i的联会交叉形成后会使每对同源染色体产生物理连接而形成二价体，因此正常的水稻的减数分裂前期i双线期和终变期可以看到12个二价染色体亮点。结果显示，中花11终变期存在12个二价体(图5e)，后期i同源染色体均等分离到细胞两侧(图5f)，二分体(图5g)和四分体(图5h)的核形态和胞质切割正常。在高温下的tms11突变体中，终变期明显表现出大量单价体的出现(图5m)，后期i大量的染色体不能分离而留在了细胞中央(图5n)，在二分体(图5o)和四分体(图5p)中出现了许多微核和未成核的染色体。而低
温下的tms11突变体的许多小孢子母细胞的终变期恢复为12个二价体(图5u)，减数分裂后期i同源染色体可以均等分离(图5v)，二分体和四分体可以正常形成，并且并没有出现明显的微核与不成核的染色体碎片(图5w-x)。对于观察结果进行统计学分析，以每个细胞在终变期的二价体数量为图例，不同二价体数的小孢子母细胞个数所占统计的小孢子母细胞总个数百分比为纵坐标，中花11(zh11)，tms11-ht，tms11-lt为横坐标，三种植株每种至少统计50个减数分裂时期的小孢子母细胞。其中图例颜色越鲜艳代表二价体越少，相对应的单价体就越多，也说明减数分裂前期i交叉形成越异常(图5y)。统计结果显示，中花11的大多数小孢子母细胞都含有12个二价体，说明其减数分裂的交叉形成正常。而高温下tms11突变体(tms11-ht)仅有少数的小孢子母细胞有12个二价体，其余的小孢子母细胞皆有不同程度的二价体减少，单价体增多现象，其中最严重的二价体数量减少到了3个，说明高温下tms11的减数分裂交叉的形成受到严重影响。低温下tms11(tms11-lt)有近一半的小孢子母细胞恢复到12个二价体，虽然仍有不同程度的二价体减少，单价体增多现象，但是其中最严重的二价体减少到7个(图5b)。这些结果表明高温下tms11小孢子母细胞减数分裂过程中交叉形成异常是其小孢子败育的原因，低温挽救了tms11小孢子母细胞的交叉形成，是其恢复育性的原因。
[0050]
减数分裂前期i交叉的形成需要zmms蛋白的参与，其中msh4与msh5形成卡环结构对于联会复合体的稳定，以及其他zmms蛋白正确发挥功能至关重要。tms11的突变位点位于其与msh5的n端互作区段(图6)，推测该突变不会影响其后续结构域的功能，但是可能会影响tms11与msh5的互作效率。因此使用酵母双杂交系统验证tms11与msh5在高低温下的互作效率变化。分别将全长的msh4、tms11和只含有n端互作区的msh4
1-194
tms11
1-194
构建到pgadt7载体，将全长的msh5构建到pgbkt7载体。经过重组质粒与空载质粒的共转，确定各个重组质粒并没有自激活现象(图7b)，随后将ad-osmsh4、osmsh4
1-194
、ostms11、ostms11
1-194
分别与bd-osmsh5共转入酵母菌ah109中待其在二缺(缺少亮氨酸、色氨酸)培养基中生长3-5天后挑取合适大小的菌落，在无菌双蒸水中稀释至od600＝0.8，分别吸取3μl在两块二缺和四缺(缺少腺嘌呤、组氨酸、亮氨酸、色氨酸)培养基(含有x-α-gal)上进行点斑，每组共转菌挑取3个重复。将两组二缺和四缺分别放到23℃和30℃培养3-5天，观察酵母菌斑生长显色情况。结果显示在30℃下osmsh4与osmsh5可以正常互作(正常生长并显蓝色)，但是ostms11与osmsh5互作效率明显下降(能够生长但未显蓝色)，而在23℃下ostms11与osmsh5的互作效率可以达到接近osmsh4与osmsh5的互作效率，仅含有互作区段的实验组也显示出相同的结果(图7a)。为了定量这种互作效率的差异，我们对共转后的酵母进行了lacz酶活测定以反应蛋白互作效率(图7c)。其结果与酵母点斑结果吻合，30℃下ostms11与osmsh5的互作效率仅有osmsh4与osmsh5互作效率的30％左右，但是23℃下ostms11与osmsh5的互作效率较osmsh4与osmsh5的互作效率无明显差异。我们认为ostms11与osmsh5在高低温下的互作效率差异是导致tms11具有光温敏表型的原因。
[0051]
综上，本发明发现了一个新的光温敏不育系tms11，该基因的突变赋予了tms11光温敏特性即高温不育低温恢复育性，在高温下tms11减数分裂的染色体行为异常导致不育统计学分析表明，低温下tms11中存在异常染色体行为的花粉母细胞明显减少，取而代之的是许多花粉母细胞可以正常发育至减数分裂之后并最终形成有活力的花粉。由于ostms11是一个减数分裂蛋白，因此发明人通过杂交实验验证了tms11在高温下的雌蕊发育并没有
太大的问题。证明其在高温下不育的主要原因为小孢子的减少。

技术特征：
1.一种水稻温敏不育基因突变体tms11，其特征在于，所述水稻温敏不育基因突变体tms11的核苷酸序列包含序列表中seq id no.1所示的核苷酸序列。2.根据权利要求1所述的水稻温敏不育基因突变体tms11，其特征在于，所述水稻温敏不育基因突变体tms11的核苷酸序列由序列表中seq idno.1所示的核苷酸序列构成。3.一种水稻温敏不育基因突变体tms11，其特征在于，所述水稻温敏不育基因突变体tms11的氨基酸序列如序列表中seq id no.2所示。4.一种含有权利要求1或3所述的水稻温敏不育基因突变体tms11的表达载体。5.一种权利要求1或3所述的水稻温敏不育基因突变体的应用，其特征在于，所述水稻温敏不育基因突变体用于制备隐性雄性核不育转基因植物。6.一种权利要求1或3所述的水稻温敏不育基因突变体的应用，其用于水稻育种，所述应用包括(1)将含有水稻温敏不育基因突变体的氨基酸序列或者核苷酸序列导入水稻；(2)或将其通过杂交导入到水稻其他品种中，f2代中得到的不育植株同样也能显示温敏不育表型的；(3)或者以(1)和(2)中获得的不育植株为母本，用不同的水稻品种作为父本进行杂交，培育杂交目标水稻，获得相应杂交种子。7.一种培育在水稻花粉发育受温度影响的育性可恢复水稻的方法，所述方法包括将所述水稻温敏不育基因位点tms11导入到水稻种子中，利用导入了所述温敏不育基因突变体tms11或tms11的水稻种子进行相应水稻培育。8.一种权利要求1或3所述的水稻温敏不育基因突变体tms11的用途，其特征在于，所述的水稻温敏不育基因突变体tms11用于调节或提供植物的温敏育性性状，或被用作转基因植物的选择标记。9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述选择标记的标记性状为温敏育性性状的可逆性变化。10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述温敏育性性状的可逆性变化指在低温条件下，植物表现为育性恢复的性状；在高温条件下，植物表现为不育性状，所述低温条件为低于等于23℃，所述高温条件为高于等于28℃。

技术总结
本发明属于基因学领域。本发明提供了一种水稻温敏不育基因突变体tms11及其应用。水稻雄性不育系的发掘与应用是水稻利用杂种优势进行杂交育种的关键步骤。然而，目前光温敏不育位点较少，起点温度不稳定。针对该问题，发明人在研究过程中不断尝试寻找各种具有温敏不育特性的基因，并且找到了水稻温敏不育基因突变体tms11并对其进行了验证。本发明的基因突变体表现为光温敏雄性不育表型，该位点不与目前生产上应用的光温敏雄性不育位点重合。细胞学分析表明突变体tms11在高温下的花粉干瘪皱缩，减数分裂前期I的染色体重组与交叉形成异常，后续染色体异常分布，从而导致了花粉败育。低温下tms11突变体能够至少部分恢复育性。低温下tms11突变体能够至少部分恢复育性。低温下tms11突变体能够至少部分恢复育性。


技术研发人员：权利要求书1页说明书9页序列表（电子公布）附图5页
受保护的技术使用者：上海师范大学
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/9