微量热法研究光(温)敏核不育系稻种萌发过程

应用LKB 2277型生物活性监测系统测定安农S-6,安农S-9,W6154S,衡农S-1,衡农S-2等核不育系稻种萌发过程中的生物热效应,探讨其光敏或温敏特性在萌发过程中的反应,为核不育系的选育提供简易的监测方法和理论依据.     

籼稻光温敏核不育系在福州自然条件下的育性表现及其分析

 取湖北光敏核不育稻农垦58s转育成的籼稻光温敏核不育系W6154s、W6111s、Ks-14、培矮64s和新发现育成的籼稻光温敏核不育系5460s-34、安农s-6、衡农s-1。分期播种，研究不育花粉率、自交结实率和气温的关系。结果认为，各不育系的育性主要受温度左右；对温度的敏感期除了减数分裂期外，在花前20天左右又有另一温敏期；各不育系全不育的临界温度都很高，且差异不大，为29.4-31.0℃，但高不育花粉率的临界温度差异较大，在20.7-28.1℃范围；各不育系在可育期都未能达到完全正常结实的程度，而在不育期都仍有少量黑染花粉和自交结实；以农垦58s转育成的籼稻不育系同新发现育成的籼稻不育系比较，表现在减数分裂期较低的高不育临界温度，可育期较低的自交结实率和不育期较多的自交结实，其中W6154s和W6111s有较明显的另一温敏期。本文还就光温敏核不育系种质利用及其育种目标进行了讨论。     

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。     

籼稻温敏核不育5460S 的研究

福建籼稻光敏核不育种质(FIPGMG)5460PS 来自5460的育性原始自然突变体同5460姐妹交的分离后代.在5460PS 中系选育成温敏核不育系5460S。其育性遗传受控于1或2对隐性核基因,育性表达取决于温度和日长,其中温度是决定性因素.花粉母细胞减数分裂期是温度最敏感期.已育成两系杂交稻组合“6063”,但不育系不育所要求的临界温度值较高,且易随环境因素变化而波动,这是该两系稻大面积制种应用的困难之所在.本文还就5460S 应用于稻光温敏生理生态遗传研究及育种计划作了讨论和评价.     

籼型三系杂交稻产量及其构成因素分析

通过对在华南生产上大面积推广应用或新选育的5个不育系和6个恢复系进行不完全双列杂交产生的杂种,2003年晚造种植杂种和其亲本(保持系和恢复系)并在收获后进行考种,对三系杂交稻亲本与其系列的产量及产量构成因素进行相关分析和对组合产量构成因素与产量进行通径分析。结果表明:保持系的每株穗数、每穗粒数、千粒重与其不育系系列组合对应性状分别呈显著、显著和极显著正呈显著正相关,每穗粒数与其不育系系列组合单株产量呈显著正相关;恢复系每株穗数与其系列组合每株穗数呈极显著正相关,结实率与其系列组合千粒重,千粒重与其系列组合每穗粒数均呈显著负相关。对于杂交稻组合选育,选育高产组合本身首先结实率要高,出于优质考虑千粒重较小,选择穗数适中的大穗型。     

新型粳稻光(温)敏核质互作不育系SA及不育系S和A所配F1产量优势和配合力分析

SA是由聚合光（温）敏雄性核不育和核质互作不育基因选育出的具有2套不育机制的新型光（温）敏核质互作不育系,为了解其所配组合产量的杂种优势及与亲本不育系S和A所配组合的差别,将2个新型粳稻不育系2308SA和2310SA及对照亲本不育系2308S（2308SA亲本）、2310S（2310SA亲本）、2277A（2310SA和2308SA共同亲本）与6个粳稻恢复系配制杂交组合。组合F1分别在海南省陵水县和安徽省合肥市种植,对F1单株谷重的杂种优势、配合力及主要产量经济性状进行分析和比较。结果表明,SA与不同的恢复系组配,F1单株谷重不同,不同生态地区,同一组合单株谷重有时差别较大。SA配制的组合F1单株谷重普遍有正向超高亲优势,与亲本不育系S和A配制的组合相比,有些组合具更强的产量超高亲优势和竞争优势。F1单株谷重的配合力分析表明,选育的2310SA在2个试验点的一般配合力均强于亲本不育系2310S和2277A,其配制的组合有的也表现出较好的特殊配合力。另外,SA配制的组合在产量经济性状上,陵水点的单株有效穗数变异较大,合肥点的每穗总粒数变异较大,它们各自对产量的贡献也都最大;陵水点的结实率显著高于亲本A配制的组合,合肥点的结实率显著高于亲本S配制的组合,合肥点的穗总粒数显著高于A配制的组合而结实率显著降低,其他性状差异不显著。     

籼型两用核不育系安农S-1育性转换及育性遗传的研究

1989～1991年,通过对籼型两用核不育系安农S-1及其杂交后代的育性性质与育性分离比例观察,对其在长沙地区的育性转换动态及育性遗传行为进行了研究.结果表明:安农S-1的育性转换总趋势是:可育→部分可育部分不育→不育→部分不育部分可育→可育,但在温度有较大变动时,育性产生波动;安农S-1有2个育性转换期,第一个育性转换期比较稳定,稳定不育期为7月中旬至8月底;安农S-1的育性主要由细胞核内1对隐性等位基因控制;安农S-1和W_(6154)S 的育性各受1对隐性非等位基因控制,并且这对非等位基因之间存在互补作用.     

4个粳型光敏核不育系配组优势比较

对用９１－３２Ｓ，１６４７Ｓ，Ｃ４０７Ｓ和１８７６５４个粳型光敏核不育系分别与１４个水稻品种（系）配置的杂交进行杂种优势分析，结果表明：４个粳型光敏核不育系杂种产量都具有较明显的超亲优势和竞争优势，９１－３２Ｓ和１６４７Ｓ所配组合综合性状好；结实率和千粒重是影响４个光敏核不育系杂种产量提高的主要因素，两系杂交稻育应注意亲缘隔离，以粳型光敏核不育系配爪哇型恢复系为主要途径。     

超级杂交稻育种的创新思维与实践

超级杂交稻育种的创新思维提出了超级杂交稻育种三步法设想,即超级亲本选育——超级杂交组合选育——超级杂交制种,并详细阐述了各步骤的标准和实现其目标的技术路线;提出了水稻光温敏不育机理新设想:即水稻光温敏核不育系育性转换是主效不育基因与其位置相近的发育感光基因或(和)发育感温基因相互作用的结果,不育基因位点(微效不育基因)可影响两用核不育系的不育起点温度的高低.按照超级杂交稻育种三步法的技术路线,成功选育了父本996和两用核不育系C815S两个超级杂交稻亲本,利用前者选育出适合长江中下游稻区作双季早稻种植的超级杂交早稻组合陆两优996,用后者选配出C两优87和C两优396等增产幅度大、极有应用前景的超级稻新组合.遵循水稻光温敏不育系选育的技术路线,育成C815S,P88S和9771S等实用的水稻两用核不育系.     

籼型优质光温敏核不育系绿敏S的选育

[目的]培育籼型优质光敏核不育系绿敏s。[方法]安徽省农业科学院绿色食品工程研究所用广占63S为母本,与含苯达松敏感基因的农林8号M系为父本杂交选育的中籼光温敏核不育系绿敏S,2007年8月通过安徽省技术鉴定。[结果]绿敏S不育期间败育彻底,不育性稳定,不育株率100．00％,花粉不育度和套袋自交不实率分别为99．84％和99．97％;不育起点温度较低（23．5℃）,在合肥稳定不育期30d以上;开花习性好,异交结实率高达60．00％以上;对稻瘟病和白叶枯病的抗性分别为中抗和感;米质优,5项主要指标达国标GBPT17891—1999优质稻谷1级标准;所配组合杂种优势强,其中,绿敏S／124于2008年通过了安徽省续试。[结论]为选育优良的籼光温敏核不育系提供参考。     

籼型光温敏核不育基因的等位性研究

将４种不同种质的７个籼型光温敏核不育水稻在可育期内相互杂交,将其杂交组合的Ｆ１、Ｆ２代在广州长日高温条件下种植,观察其育性表现,并进行等位性测验。结果表明,Ｎ１２Ｓ与Ｎ１８Ｓ的不育基因完全等位,Ｗ７４１５Ｓ与５４６０Ｓ之间,安农Ｓ－１与Ｗ７４１５Ｓ、Ｎ１２Ｓ（Ｎ１８Ｓ）之间光温敏不育基因部分等位,即它们两两之间存在１对位点相同的不育基因。Ｗ６１５４Ｓ与所有其他６个不育系,衡农－１Ｓ与所有其他６个不育系,５４６０Ｓ与Ｗ７４１５Ｓ之外的其他５个不育系,不育基因均完全不等位。文章还对不育基因等位性划分标准,以及光温敏不育系的转育利用问题进行了探讨。     

三种光温敏核不育水稻种质的遗传研究

农垦５８５、Ｗ６１５４Ｓ、Ｗ７４１５Ｓ的光温敏不育性由核内两对隐性基因控制，而安农Ｓ－１光温敏不育性由核内一对隐性基因控制；农垦５８Ｓ与Ｗ６１５４Ｓ、Ｗ７４１５Ｓ、５４６０Ｓ之间，Ｗ６１５４Ｓ与安农Ｓ－１、５４６０Ｓ之间光温敏不育基因部分等位，农垦５８Ｓ与安农Ｓ－１之间，Ｗ６１５４Ｓ与Ｗ７４１５Ｓ之间，Ｗ７４１５Ｓ与安农Ｓ－１、５４６０Ｓ之间以及安农Ｓ－１与５４６０Ｓ之间的光温敏不育基因完全不等位     

不同类型光敏核不育水稻育性转换特点及应用研究

经1986～1988年.先后对十八套不同亚种类型的光敏感核不育系,在江西南昌,连续三年进行分期播种试验,已得到如下主要研究结果:1.基本探明了供试的十八套不同粳、籼亚种类型的光敏感核不育系,在南昌(28°41′N)的育性转换时期、阶段及稳定性.经育性转换及杂一代优势观察,已筛选出育性转换、开花习性及经济性状较好的粳型双9—2S、28006S和籼型W6417S、W6154S、赣ⅢS等光敏感核不育系.2.不同亚种类型及同一亚种不同品种的光敏感核不育系,其育性转换特点有明显差异.一般规律:籼型核不育系,普遍存在不育期较长,转育较晚,同时可育期易受低温影响结实的特点;而粳型核不育系,则普遍较籼型核不育系的不育期为短,育性转换较早,不育期因高温影响,常有部分散粉自交结实现象,但可育期因低温影响结实不明显.3.鉴于不同亚种类型光敏核不育系的育性转换特点不同,结合其开花习性差异对杂交制种的影响,从育种应用出发,研究提出:我国长江中下游稻作区,水稻光敏核不育系的选育,应重点主攻籼亚种,首先突破早熟早籼为宜.在选材上优先考虑矮秆、抗病、优质以及开花习性好,柱头外露率高等性状.     

籼稻光敏核不育系5460S的选育

<正> 2 鉴定情况 1988年7月28日福建省籼稻光敏核不育系选育验收鉴定小组着重验收鉴定5460 S 88PS04株系的1185株。该株系于5月1日播种,5月21日插秧,7月13日始穗,7月17日齐穗。根据田间和室内鉴定的结果,提出的主要结论是: (1) 5460 S群体已超过1000株,农艺性状整齐。 (2) 不育株率已达到100％,套袋自交不肯度为99.725％;验收当天镜检穗子下部颖花不育度达到99.87％。 (3) 从7月14日始穗到验收当天的不育期已历时14天。     

水稻新型短光敏两系不育系D38S的选育

介绍水稻新型短光敏不育系D38S的选育过程、特征特性及配组优势。D38S属籼型不育系,具有农艺性状优良,异交结实率高,配合力强的优点。可作亲本,用于测交,筛选育两系杂交稻新组合。     

两系法杂交水稻研究的进展

两用核雄性不育系是两系法杂交水稻的基础,我国现已育成17个达到规定标准的两用核不育系。根据育性对光温条件的不同反应,它们分为光敏型和温敏型两个基本类型,在生产上均有实用价值,但要因地制宜选用。两系法品种杂交水稻已经研究成功,一批优良组合开始在生产上试种和示范。两系法亚种间杂交水稻的选育也取得了很大的进展。     

两系三系亚(品)种间杂交水稻亲本的亲和性研究

以粳S、籼S、粳A、籼A四类共8个不育系作母本,以包括广亲和系和恢复系的9个材料为父本,采用8×9NCⅡ设计交配,获得72个组合杂交种,依据F_1杂种结实率,对亲本亲和性进行了研究.结果表明,不育系中_(7001)S、_(8801)S、协青早A、_(80-4)A具有较好的亲和性或可恢复性.根据父本与四类不育系的亲和性,将其分成四类:广亲和恢复系,广亲和选择性恢复系,广亲和系,恢复系.报道了培矮64、CPSDO_(17)具有恢复BT型粳A育性的能力;讨论了它们在长江中下游地区杂交粳稻强优组合选育中的应用价值.     

中国两系杂交水稻光温敏核不育基因的鉴定与演化分析

【目的】鉴定中国生产上应用的两系不育系所携带的光温敏核不育基因,揭示两系杂交稻光温敏核不育基因的演变过程。【方法】收集光温敏核雄性不育水稻材料共90份,包括农垦58S、安农S-1和株1S等衍生系。采用改良CTAB法从水稻叶片中提取基因组DNA,根据光敏不育基因所含突变设计1个功能性CAPS标记,用引物NK-F（5′-ATCCCACAAATCCTTTAGCA-3′）和NK-R（5′-CCGTTATAGATAGACCCGAGA-3′）扩增包含该突变位点的片段,用内切酶RsaⅠ酶切并检测,可清晰区分纯合光敏不育系（lncR ^m）（329 bp）、纯合野生型（lncR ^wt）材料（414 bp）和杂合型（lncR ^m/lncR ^wt）材料（414和329 bp）。温敏不育基因RNZ的分型则采用功能性dCAPS标记dCAPS-rnz,待测材料分别用引物对RNZ1F（5′-ACCGCGCCGCCACCGGGTCGGCCGGAG-3′）/RNZR（5′-TGAAGAGGAACTCCTGCGAGACGG-3′）和RNZ2F （5′-ACCGCGCCGCCACCGGGTCGGCCCAAG-3′）/RNZR扩增,产物分别用内切酶HinfⅠ和StyⅠ酶切,酶切产物经电泳分离检测,纯合温敏不育系（RNZ ^m）不能被上述2种内切酶所酶切,纯合野生型RNZ ^tc和RNZ ^gc可分别被HinfⅠ和StyⅠ完全酶切,而杂合型RNZ ^m/RNZ ^tc和RNZ ^m/RNZ ^gc可分别被HinfⅠ和StyⅠ不完全酶切。采用上述功能性分子标记鉴定两系不育系所携带的光敏（lncR ^m）和温敏核不育基因（RNZ ^m）,并结合不育系的系谱信息和中国水稻数据库的年度推广面积数据分析lncR ^m和RNZ ^m在中国两系杂交稻生产中应用的历史与现状。【结果】以农垦58S为唯一不育基因源的47个两系不育系中,12个携带lncR ^m,29个携带RNZ ^m,2个同时携带lncR ^m和RNZ ^m,4个不携带这两个基因;衍生自安农S-1和株1S的18个不育系则均携带RNZ ^m;由农垦58S衍生系（如培矮64S）与安农S-1复交育成的不育系也全部携带RNZ ^m;由培矮64S与株1S复交育成的2个不育系中1个携带RNZ ^m,而另1个则同时携带lncR ^m和RNZ ^m;另外16个与农垦58S、安农S-1及株1S无血缘关系的独立起源两系不育系中有6个携带lncR ^m,9个携带RNZ ^m等位基因,1个（衡农S-1）则既不携带lncR ^m也不带RNZ ^m。综合这些不育系携带光温敏基因的鉴定结果,结合不育系选育的系谱资料,绘制了包含92个两系不育系所携带的光温敏基因图。另外,根据这些两系不育系所配制组合的种植面积数据（分品种）,发现1993-2012年中国两系杂交稻中不育基因的利用经历了从光敏到温敏的演化过程,携带RNZ ^m的不育系所配制组合及推广面积在生产中的应用迅速增加,2012年温敏不育系配制的杂交稻已占两系杂交稻种植面积的95%以上,形成了以携带RNZ ^m的不育系为主的局面。【结论】系统明晰了中国两系水稻不育系携带的光温敏不育基因及其与品种系谱之间存在的不一致性,从光敏不育系杂交后代中选育出了温敏不育水稻,且携带RNZ ^m的不育系已在目前两系杂交稻生产中占绝对主导地位。     

32个两系杂交稻亲本的SSR分析

应用筛选的20对SSR引物对两系杂交稻的24个不育系和8个恢复系进行PCR扩增,获得2对能鉴别籼粳类型的特异引物RM125和RM322.根据遗传距离进行聚类分析,32个材料被分为籼粳两大类群.在籼稻群内,不育系培矮64S单独成为一个分支,7个安农S衍生的不育系与恢复系余红1号聚为一个亚类群,5个籼稻恢复系有3个聚类在一起,另外2个分散在不育系中间;在粳稻群内,不育系HN5S单独成为一个分支,3个粳稻恢复系聚为一类,与粳稻不育系区分开.比较5个籼型恢复系与培矮64S之间的遗传距离,"9311"与培矮64S之间的遗传距离最大,说明两优培九具有较强的杂种优势与两亲本间的遗传距离大小有一定关系.