水稻反向温敏不育系在寒地稻区的育性表现

反向温敏不育系雁农S具有高温可育和低温不育特性,该研究对雁农S及其转育而来的粳型反向温敏不育系在黑龙江哈尔滨地区的育性表现进行了探讨.多年的田间观察结果表明,水稻反向温敏不育系雁农S在黑龙江哈尔滨地区的全年最高温时段[7月下旬至8月下旬)败育彻底,不会发生育性转换,自交结实率为0,推测其不育起点温度高于28℃;由雁农S转育而来的大多数粳型反温敏不育株系在7～8月都能完全败育而不发生自交结实现象,表明雁农S来源的不育系在寒地稻区的不育安全期长,不育特性相对稳定,为推动寒地杂交粳稻发展及实现原地制种提供了理想的遗传工具.     

粳稻光敏型核不育系对日长敏感性的鉴定分析

提出利用自然日长鉴定粳稻光敏不育系的方法。应用AMMI（additive main effects and multiplicative interaction）模型,对8个水稻光敏不育系对日长和温度反应的遗传敏感性进行比较分析,将其育性敏感期日长分成6个梯度,温度分成11个梯度。结果表明：在杭州自然条件下种植参试的8个不育系均为光敏核不育系,具有以下特性,抽穗前10~20 d是育性转化敏感期,不育系的可育临界日长为13.0~13.8 h,育性的临界高温为25.0℃,临界低温为21.0℃。     

籼型温敏核雄性不育基因的等位性研究

 1991～1992年考查了7个籼型温敏核雄性不育系（TGMS），其中4个HPGMR农垦58s的衍生系W6111s-27、W6154s-66、Ks-9、8801s，3个不同来源的非HPGMR的TGMS5460s、安农s-1、衡农s-1、及其完全双列杂交组合F#-1、以及部分F#-2在福建沙县高温长日自然条件下的育性表现。结果表明：HPGMR的衍生系、5460s、安农s-1、衡农s-1 4种不同来源的TGMS的不育主基因是非等位的。农垦58s的衍生系中，W6111s-27、W6154s-66、Ks-9三者的不育主基因等位，而8801s与这3个不育系则不等位。4种不同来源的TGMS之间育性存在2或3对主基因的差异。不育基因等位的TGMS间杂交F#-2群体中仍有少量部分可育株出现，不育基因等位或非等位的TGMS间杂交F#-2群体中也发现育性比双亲稳定的不育株。笔者还对TGMS的育性改良问题作了讨论。     

低温敏感不育水稻培矮64S育性转换的植株温度指标

【目的】在两系法杂交稻制种中，对温敏型不育系育性转换的预测一般根据气象站发布的气温报告（150cm百叶箱温度）进行。本文以低温敏不育系培矮64S为研究材料，提出以直接测量植株育性敏感部位的温度或其周围气温来监测不育系的育性转换的方法，比大气温度预测法更直接和准确。【方法】用不同类型温度及持续时间模拟低温敏不育系培矮64S的育性量化模型。【结果】以20 cm高度处连续3 d平均植株茎温或气温表示育性转换温度指标效果最好。以20 cm连续3 d平均茎温作为指标时，培矮64S的育性转换上限温度为22.8℃，最适可育温度为22.5℃，育性转换下限温度为21.7℃。以20 cm连续3 d平均气温为指标时，培矮64S的育性转换上限温度为23.2℃，最适可育温度为21.8℃，育性转换下限温度为21.5℃。【结论】可以根据本指标对制种田不育系进行育性监测并通过对制种稻田的小气候进行即时调控来保障和提高制种种子纯度，从而降低两系法杂交稻制种风险。本研究还建立了20 cm茎温和气温的统计预报模型，可以根据制种田灌溉时的进水口和出水口水温和气象台报告的百叶箱温度及云量估算20 cm茎温或气温，实现对低温危害的调节和评估。     

Plant Temperature for Sterile Alteration of a Temperature-Sensitive Genic Male Sterile Rice, Peiai64S

The forecast of sterile alteration for the temperature-sensitive genic male sterile （TGMS） line in two-line hybrid rice seed production was traditionally based on screen temperature determined by weather station. The article put forward a new approach based on plant temperature, which was more exact and direct than the traditional method. The result of the simulation of the self-seeded setting rate of a widely used TGMS line, Peiai64S, by several temperature parameters and durations, showed that the fertility was directly affected by the plant temperature at a height of 20 cm or the air temperature around it in three days duration. Using the stem temperature of three days at a height of 20 cm as the simulation parameter, the fertility of Peiai64S had the maximum, minimum and optimum temperatures as 22.8, 21.7 and 22.5℃, respectively, whereas 23.2, 21.5 and 21.8℃ when using the air temperature of three days around the height of 20 cm as the parameter. Such temperature indices can be used to conclude the sterile alteration of TGMS for safeguarding seed production of twoline hybrid rice. The article also established a statistic model to conclude plant temperature by water temperatures at inflow and outflow, and air temperature and cloudage from weather station.     

Characterization and fine mapping of RTMS10, a semi-dominant reverse thermo-sensitive genic male sterile locus in rice

The discovery and application of environment-sensitive genic male sterile (EGMS) rice germplasm provide an easy method for hybrid rice breeding and have made great contributions to hybrid rice production. Typically, the photoperiod- and thermo-sensitive GMS (P/TGMS) lines utilized in two-line hybrid systems are male sterile under long day or/and high temperature but fertile under short day or/and low temperature conditions. However, YannongS (YnS), a reverse TGMS (rTGMS) line, is sterile under low temperature (<29°C) and fertile under high temperature (>29.5°C). Here, we report a genetic study on the rTGMS trait in YnS. Interestingly, the F₁ plants of the cross between YnS and a cultivar, L422, were male sterile at 22°C and completely fertile at 27°C. Moreover, the segregation ratio of fertile and sterile individuals in YnS/L422 F₂ populations changed from 1:3.05 to 2.95:1 when the ambient temperature increased, showing that the rTGMS trait exhibits semi-dominance in YnS. We further found a locus on chromosome 10, termed RTMS10, which controls the rTGMS trait in YnS. We then finely mapped RTMS10 to a ～68 kb interval between markers ID13116 and ID1318 by YnS/L422 BC₆F₂ populations. A near iso-genic line (NIL) NL1 from the BC₆F₃ generation was developed and the pollen of NL1 became abnormal from the meiosis stage under low temperature. In summary, we identified an rTGMS locus, RTMS10, and provided co-segregated markers, which could help to accelerate molecular breeding of rTGMS lines and better understand the rTGMS trait in rice.     

粳稻温敏雄性不育系选育研究

 自1987年开始,利用云南地方品种和优良的粳、籼品种,采用常规杂交、回交及连续多代自交等方法,通过异地种植鉴定选择,成功地培育出具有云南地方品种质源,具有较好农艺性状,育性转换明显而稳定的新型温敏不育系滇农S-1和滇农S-2等。研究表明,以云南地方品种为主要亲本进行常规杂交培育温敏不育系,是一条行之有效的途径。试验表明,从现有滇型水稻不育系中直接筛选温敏型不育系也是可行的。     

Studies on the Photoperiod Sensitive Characters of Male Fertility Alteration of Peiai64S‘ Main Male Genic Sterile Gene

Peiai64S, an indica male sterile rice with a male fertility alteration under different environments, is selected from the offspring of indica rice crossed with Nongken58S. Nongken58S, a japonica photoperiod sensitive genic male sterile rice (PGMS), deriving from a natural mutant plant individual of normal japonica rice variety, Nongken58, is used as a male sterile gene donor of Peiai64S. But Peiai64S is not a typical PGMS rice, the male fertility is sensitive to temperature just as thermo-sensitive genic male sterile rice (TGMS). We have selected typical PGMS plants in F2 population of Peiai64S × Nongken58, whose ratio of fertile plants to sterile plants is nearly 3:1. The sterility inheritance conformed to one pair of gene segregation model. The result indicates the main male sterile gene in Peiai64S is not other than the PGMS gene, and comes from Nongken58S. The genetic background affects effective expression of the PGMS gene. This suggests that we ought to focus on optimizing the genetic background of the PGMS gene in PGMS rice breeding, and select an ideal genetic background as a transgenic background in molecular breeding.     

激素调控对小麦温光敏核不育系育性转换的影响

以小麦温光型细胞核雄性不育系C050S为材料,研究了生长素、赤霉素、脱落酸和乙烯调控对小麦温光敏核不育系育性转换的影响。结果表明,在育性敏感期用外源IAA,GA3和ABA处理温光敏核雄不育小麦的不育株和可育株,其花粉育性和自交结实率都有不同程度的提高,可以降低不育植株的不育度,提高可育植株的可育度;用乙烯利(CEPA)和氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)处理调控乙烯水平可以显著地改变温光敏核雄不育小麦的育性。     

油菜(B.juncea L.)温敏核不育的温度敏感基因分析

温敏核不育是雄性育性可受温度调节的一种不育类型.1999年云南省农科院从油菜(Brassica juncea L.)核不育材料"05S"中同时选育得到一个温敏核不育系"K121S"和一个不具温敏性的核不育两型系"116A".遗传试验表明,它们的雄性不育基因等位,不育性由核内2对隐性重叠基因控制,对温度敏感与否与另一对同不育基因互作的抑制基因有关,携带隐性纯合抑制基因的不育系(K121S),低温条件下其不育基因的作用被抑制而表现可育,高温条件下抑制基因作用失活,不育系仍表现雄性不育;携带显性纯合抑制基因的不育系(116A)其育性则不受温度影响.因此,在油菜温敏核不育"K121S"中,隐性抑制基因作用的温敏性导致了不育性的温敏性.     

水稻(Oryza sativa L.)温敏核不育系在有利于遗传型鉴别环境下的遗传改良

低不育起点温度(CSP)、高自繁育性和高的异交结实率对于水稻温敏核雄性不育系配制纯合的杂交种子和获得经济的自繁种子有重要意义。本研究分析了不同环境对这些性状选择效率的影响，结果表明，温敏核雄性不育系的雄性不育起点温度、自繁雄性可育性、柱头外露率和穗伸出率、生长势和适应性的选择效应受环境影响。在某种环境下遗传材料的这些性状过高的表达并没有导致高的区分度，因为在这种情况下性状在株间表现较整齐一致，温敏核雄性不育基因(tms)在高温下雄性不育性也表现相似的结果，因此认为有必要在适当有利于区分遗传型的环境下进行选择。在相对较低的温度条件下选择低的CSP和高的自繁雄性可育性有较高的选择效率；在较高的湿度条件下选择柱头外露较有效，而高的温度下选择穗的抽出率效率高．在相对低的土壤肥力环境下改良不育系的生长活力和适应性效率高。     

花椰菜温敏雄性不育系GS-19花药败育的细胞学及转录组分析

【目的】对花椰菜温敏雄性不育系的花器形态、花药败育时期和败育分子机理进行研究,明确其不育特性发生的细胞学和分子机理,为进一步研究其雄性不育奠定理论基础。【方法】以花椰菜温敏雄性不育系GS-19为试验材料,不同温度(15℃和20℃)处理,采用形态学、细胞学方法及高通量测序技术(Illumina Hi Seq 2500),研究其形态特征、花药败育的细胞学及分子机理。【结果】花椰菜温敏雄性不育系GS-19的育性转换受温度控制,高温(20℃)不育,低温(15℃)育性恢复。GS-19不育株与可育株花器差异显著,不育株花器显著小于可育株。花药细胞学观察发现GS-19的花药发育过程有花粉母细胞的分化,形成正常花粉囊,不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,形成了花粉粒外壁发育异常的拟"四分体孢子",逐渐降解,剩下花粉空壳,属于花粉母细胞败育类型。GS-19不育株和可育株花蕾转录组分析共获得67 930个Unigene,其中Nt数据库比对到相似序列数最多(52 191个),Nr数据库比对到相似序列次之(46 447个),KOG数据库比对相似序列最少(13 198个);GO注释到25 336个Unigene;KOG注释到13 198个Unigene;KEGG注释到14 778个Unigene。基因差异表达分析发现GS-19不育株花蕾和可育株花蕾中有2 170个基因差异表达,1 078个基因上调表达和1 092个基因下调表达。【结论】花椰菜温敏雄性不育系GS-19为高温不育类型,不育株花器显著小于可育株,花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,属于花粉母细胞败育类型。转录组测序获得了67 930个Unigene,差异表达基因2 170个。     

小麦温敏不育系A3314温敏不育性的遗传研究

 为建立技术简便、成本低廉的二系杂交小麦种子生产体系，选育适应范围广泛的温敏不育系，利用发明专利技术（ZL00105488.0）选育的非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314与恢复系Silverstar的F2和BC1F1分离群体及可育条件下的1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A与非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314的F2代及BC1F1代分离群体的育性反应，对小麦温敏雄性不育系A3314的温敏雄性不育基因的遗传进行研究。结果表明，温敏不育系A3314的雄性不育性与K3314A的雄性不育性一致，除受细胞质基因控制外，还受两对隐性核基因的控制，且呈独立遗传。其中A3314中来自斯卑尔脱（T.spelta var.duh.）小麦的K型雄性不育基因rfv1sp为其主效基因，与1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A的雄性不育主效基因rfv1为一对等位基因，并具有温度敏感特性。     

一种新型玉米温敏核雄性不育系的发现、鉴定及遗传分析

 【目的】阐明玉米新型温敏核雄性不育系琼68ms的育性转换机制和遗传机理。【方法】笔者对新发现的温敏核雄性不育系琼68ms进行了生态学、形态学和遗传学分析。【结果】琼68ms是一种花药败育型的温敏核雄性不育系，表现为高温不育、低温可育，育性转换的敏感时期是雄穗发育的小穗分化期，临界温度为30～33℃；其不育性由一对隐性核基因控制。【结论】温敏核雄性不育系琼68ms的育性主要受温度控制,在高温条件下不育性稳定，可以作为“两系”制种的基础材料，在生产具有一定的应用前景。     

农垦58S转育的四个籼型光温敏核不育系的不育性遗传研究

２５５８Ｓ、２８７７Ｓ、８９０２Ｓ和Ｗ６１５４Ｓ都是粳型光敏核不育系农垦５８Ｓ转育而来的籼型不育系，试验得出２５５８Ｓ是可育临界温度低的温敏系，２８７７Ｓ和对照农垦５８Ｓ是临界温度较低的光敏系，８９０２Ｓ是临界温度较高的光敏系，Ｗ６１５４５是临界温度高的温敏系。这四个籼型不育系与四个常规品种杂交Ｆ＿１育性都正常，同一组合正反交Ｆ１育性没有显著差异。在四川雅安夏季长光照但气温偏低的生态条件下，２５５８Ｓ和２８７７Ｓ与四个常规品种杂交Ｆ２和ＢＦ１育性基本上表现二对基因的遗传分离，而８９０２Ｓ和Ｗ６１５４Ｓ与四常规品种杂交Ｆ２和ＢＦ１育性分离表现不一致，有的组合表现二对基因的遗传分离有的组合则表现不育株显著偏少。由此认为这四个不育系的不育性由细胞核内二对独立遗传的隐性主基因控制，但遗传背景和环境光、温条件对育性分离表现有很大影响。     

不同基因型玉米单倍体雄穗自然加倍研究

为探讨不同基因型的玉米单倍体雄穗自然加倍的情况,利用由7个优良自交系组配的FAPW/BN490A、BN490A/BN486A、PHZ51/H33和MT-1/H32等4个单倍体群体研究玉米单倍体的花药外露与花粉育性。结果表明:FAPW/BN490A群体位于雄穗分枝的花药外露概率高于位于雄穗主轴的花药外露概率;在所研究的4个单倍体群体中,FAPW/BN490A群体的花药外露率和可育花粉率均为最高,平均值分别为35.7%和72.2%;其次为BN490A/BN486A群体(13.0%,53.8%)与PHZ51/H33群体(13.0%,48.7%),MT-1/H32群体的最低,分别为12.0%和47.4%;通过多重比较发现FAPW/BN490A群体的花药外露率和花粉可育率与其余3个群体均显著差异,但其余3个群体间无差异,表明玉米单倍体的雄穗育性只在特定基因型间存在差异;在4个单倍体群体花药不外露株的植株中,均存在一定比例可育的花药,花粉可育率为0~95.0%,且每个群体可育花粉率在0~25.0%和25.0%~50.0%的植株较多,而50.0%~75.0%和75.0%的植株较少,即不同基因型的玉米单倍体群体中,花药不外露株的雄穗育性有较低程度恢复,且可育花粉率越高的植株数越少。     

温度对无花粉型水稻温敏核不育系籼S育性转换的影响

通过对自然突变的无花粉型水稻温敏核不育系籼S进行育性转换的试验发现,籼S在广州具有明显的“可育-不育-可育”的育性转换特性,其育性变化主要受温度影响．利用自然条件下日最高温、最低温、平均温与籼S的花粉育性进行相关性分析,结果表明,高温不育敏感期以平均温推算的最长,为抽穗前的第23—10d,可达14d;而低温可育敏感期则以最低温推算的最长,为抽穗前的第24—16d,仅9d,高、低温敏感期的起始日期基本相同,但高温敏感期的截止日期要晚．13．5h的光长,24℃、24．5℃的温度均能导致籼S败育．     

光敏核不育水稻的光温效应及生态适应性研究

１９９１～１９９３年对１３个光敏核不育系在早、中、晚三季自然变温条件下进行了６种不同光周期诱导育性转换的试验。结果表明，长日第二光周期对光敏水稻育性转换的诱导效应，决定于其本身的短日第一光周期的感光性强弱。只有感光性强的不育系才表现为光敏，而感光性弱的不育系则表现为温敏。根据对第一光周期的感光性强弱和育性转换的特点。将现有的光（温）敏不育系划分为高温敏型、低温敏型、长日光敏型、近长日光敏型和光温互作型５种类型。当高于育性转换的温度阈值时，光周期控制着光敏不育系的育性表现，温度控制着温敏不育系的表现。不同不育系之间存在育性转换的温度阈值和临界光周期的差异。本文还讨论了两个光周期敏感性的非独立性关系和光（温）敏不育系利用的生态学意义。     

两系不育系P88S育性转换的积温模型构建(英文)

[目的]构建两系不育系水稻P88S育性转换的积温模型。[方法]对2005年和2006年P88S在海南育性转换的试验数据进行分析。[结果]发现P88S在气温在26～28℃之间的可育性是由温度的绝对值和温度的累积效应决定的,并得到了1个基于双稳态的温度累积效应模型。[结论]利用积温模型可以有效地说明两系不育系春秋季育性转换温度的不对称性,即从可育转换为不育需要更高的温度,从不育转换为可育则需要更低的温度,并说明影响水稻育性的因素可能存在累加效应。     

BNS小麦的雄性不育性及其温光特性

 【目的】研究BNS育性及其温光特性,探寻育性转换规律,确定其应用价值。【方法】以BNS和百农矮抗58为试材,进行秋季分期播种和春季播种试验,测定不同播期的育性及其日均温度、日照长度的动态变化和温光效应。【结果】(1)BNS小麦雄性不育系的麦穗蓬松,颖壳开张,有透明感;花药干瘪瘦小、不外挂,无或有极少量无活力的花粉,呈圆败型败育;自交不结实,且不育性能稳定遗传;国内、国际法人工饱和授粉结实率79.64%～87.22%、89.89%～102.10%,雌蕊活性正常。(2)BNS温度敏感期为小花原基分化期至雌雄蕊分化期,温度7.4～11.4℃,不育度97.57%～100%(10月17日前播种),高于11.4℃时,育性发生转换,自交结实率随播期的延迟呈现由低(7.71%、9.41%)渐高(70.15%、102.50%)的趋势,不育度则反之;雄性不育性与温度相关密切r=-0.578～-0.866>r0.05/0.01=0.532/0.661;春播BNS的同期温度为15.9℃,自交结实率与对照品种相近,表现正常可育。(3)BNS育性转换时期的自交结实大都集中于麦穗基部、中部,上部几乎不实,与主茎穗比,下落穗易结实,不育性较低。(4)BNS育性变化与光照长度因播期和抽穗前时段的不同表现有所差异,但未有明显的规律。【结论】BNS是光照辅助的温敏型小麦雄性不育系,具有低温不育高温可育的特性。在当地能秋播制种和春播繁殖种子。