籼型两用核不育系水稻培矮64S的育性表达——幼穗发育过程中的NAD+-MDH和AP同工酶的变化

 以籼型两用不育系水稻培矮64S和常规稻粳籼89为材料，采用PAGE分析同工酶的方法，比较水稻幼穗发育过程中花粉母细胞形成期、减数分裂期和花粉完熟期NAD+-MDH和AP同工酶的变化，以期了解不育系的育性转换与表达机理。结果表明，在1993年2月25日、3月10日和3月30日三期播种的水稻培矮64S均表现不育，花粉不育度在99.7%以上，结实率在0.3%以下，1994年8月1日播种的培矮64S表现可育，结实率在19%以上，而同期播种的常规稻粳籼89均能得到正常结实，结实率在68%以上。同时发现1993年培矮64S的不育性在花粉完熟期与颖花及花药的NAD⁺-MDH活性的显著降低关系较大。在花粉母细胞形成期—减数分裂期与颖花AP的活性及同工酶组成的变化关系较密切。1994年表现可育的培矮64S与粳籼89相比不存在这种差异。由此可认为培矮64S育性表达可能与花粉发育前期的脂肪代谢以及花粉发育后期的呼吸代谢有关。     

籼型两用核不育水稻育性转换过程中氧代谢的变化

 以籼型两用核不育水稻GD1S 和N19S 及常规水稻粳籼89为材料, 研究了自然条件下不同光温引起两用稻育性转换时活性氧清除系统的变化。实验结果表明: 3月上旬播种在长日高温下发育的两用稻出现败育, 各生育期的剑叶、幼穗，完熟期的颖花和花药中AsA(抗坏血酸)和GzSH(谷胱甘肽)含量均低于同期播种的粳籼89。在7月中旬播种生长发育期遇短日低温的两用稻呈可育态, 这时AsA、GSH含量明显高于粳籼89。抗氧化酶活性在可育状态的两用稻中其活性也均高于同期播种的粳籼89。在两种光温条件下发育的两用稻在各生育期的剑叶中POD(过氧化物酶)活性均高于同期播种的粳籼89, 只是短日低温下发育的两用稻与粳籼89之间POD活性之差更显著。长日高温引起籼型光温敏核不育系水稻的败育与剑叶和幼穗中活性氧清除能力的下降、活性氧产生与清除之间的失衡导致氧代谢的失调有一定的关系。     

籼型光敏感核不育系的选育与利用研究——Ⅱ.不育系的育性转换特性

籼型光敏感核不育水稻在武昌自然光温条件下，具有两个育性转换临界期；其育性表现在受日照长度诱导的同时，温度也起着重要作用；温度对籼型光敏核不育水稻育性影响的敏感期在雌雄蕊原始体形成期至花粉母细胞减数分裂期；温度对花粉育性的影响没有明显的累加效应。     

萍乡显性核不育水稻幼穗发育时期可溶性蛋白质含量的变化研究

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株与隐性可育株3种不同基因型植株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中的可溶性蛋白质含量变化进行了比较分析。结果表明，显性核不育水稻3种不同基因型植株在幼穗发育时期叶片中的可溶性蛋白质含量差异不大，且变化趋势相同；不育株(纯合与杂合)幼穗中可溶性蛋白质的含量在雌雄蕊形成期与可育株基本相同，而在花粉母细胞形成期和花粉母细胞减数分裂期迅速下降；不育株(纯合与杂合)花药内可溶性蛋白质含量明显低于可育株，这是不育株花粉败育的一个重要生理特征。     

水稻光温敏核不育系培矮64S低温下育性表达规律研究

藉人工气候室的人控光温条件 ,对两系杂交水稻不育系培矮 64S在 2 2 .0～ 2 3 .0℃的低温下的育性表达规律进行了连续 2年的跟踪研究。主要结果如下 :1) 2 3 .0℃的低温仅能导致培矮 64S花粉不育度的明显降低 ,而 2 2 .5℃和 2 2 .0℃的低温则不仅能导致花粉不育度的下降 ,而且还能诱导一定程度的自交结实 ;2 )培矮 64S的育性温度敏感终止期为幼穗分化第 6期 (花粉母细胞减数分裂期 ) ,育性温度最敏感期为幼穗分化第 4～ 5期 (雌雄蕊形成期至花粉母细胞形成期 ) ;3 )培矮 64S具有光敏性 ,其临界光长处于 13 5 0～ 13 .3 8h之间 ,光敏温度范围为 2 3～ 2 8℃ ;4 )对于农艺性状已经稳定的高世代培矮 64S而言 ,其控制育性表达的遗传基础尚不纯 ,表现在来源相同的不同株系间或同一株系内不同单株间在低温下育性表达存在显著的差异 ,且低温强度加大 ,这种差异就更为明显     

盛夏低温对光敏核不育水稻育性稳定性的影响

石明松发现湖北光敏感核不育水稻(HPGMR)具有长日诱导花粉不育,短日诱导花粉可育的育性转换特性;元生朝等探明了诱导HPGMR农垦58S育性转换的敏感期是在稻穗分化的第二次枝梗及颖花原基分化期至花粉母细胞形成期;贺浩华等研究表明;HPGMR的育性转换除受光照因子影响外,还有温度的作用,即光温组合效应,在一定的低温条件下,长口不能诱导花粉完全不育,但不同的HPGMR光周期诱导花粉完全不育所需温度不同。武汉在1989年盛夏期(指7月21日至8月10日的酷署期)出现了低温,这无疑对HPGMR的育性稳定性将产生影响,为此,我们对1989年在武昌观察的三个籼型、二个粳型HPGMR的育性变化进行了分析。     

温度对亚种间杂种花粉育性的影响

以17个不同类型的籼、粳、爪哇型品种及其杂种为材料,通过分期播种,研究了温度变化对花粉育性的影响。结果表明,当花粉母细胞减数分裂期的日平均气温低于22~23℃时,亚种间杂种的花粉育性显著降低,不同组合花粉育性存在明显差异,而品种间杂种和常规品种的花粉育性受影响较小;当花粉母细胞减数分裂期的日平均气温低于20℃时,常规品种和品种间杂种的花粉发育也受到不同程度的影响,不同品种与组合间存在差异。花粉母细胞减数分裂期的日平均温度与花粉育性的相关性分析表明,温度与花粉育性呈显著正相关,亚种间杂种与常规品种的相关系数存在极显著差异。说明减数分裂期的花粉育性受温度影响,温度对亚种间杂种花粉育性的影响较常规品种大。关键词     

冷灌繁殖水稻低温敏核不育系技术研究

 通过盆栽和大田试验，研究了籼型低温敏核不育系GD-2S的冷灌繁种技术。结果表明，1)冷灌开始时期以幼穗分化Ⅲ期(二次枝梗和颖花原基分化)为好。但是，GD-2S的温度诱导育性转换的敏感期在抽穗前的第11天至19天，即雌雄蕊形成期(Ⅳ期)至花粉母细胞减数分裂期(Ⅵ期)。冷灌处理开始至植株产生反应之间存在一个启动过程。2)冷灌天数以13 d左右为宜。冷灌处理会导致颖花退化，延缓生育进程，推迟抽穗时间。冷灌开始时期越早或冷灌时间越长，颖花退化越严重(如冷灌20 d的达25.5%)，结实率也降低。3)冷灌深度以12 cm左右(刚浸至生长点)深的结实率最高。     

高温胁迫对武运粳7号A育性稳定性的影响研究

通过对BT型粳稻三系不育系武运粳7号A花粉母细胞形成期（处理Ⅰ）和花粉母细胞减数分裂期（处理Ⅱ）进行高温（≥35℃）处理试验,观察其花粉粒的染色程度和套袋自交结实情况,研究武运粳7号A育性的稳定性。结果表明,武运粳7号A在高温处理与大田自然生长条件下,黑染花粉率越大,套袋自交结实率就越高,但两者之间不存在显著相关性;高温处理和大田自然对照都出现了少量套袋自交结实现象,但套袋自交结实率都非常低,变化幅度分别为0～0.13%、0～0.034%,表明在高温条件下武运粳7号A育性仍很稳定,少量自交结实现象基本不会影响其制、繁种纯度达标。     

水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 花粉败育的细胞学机理

 采用半薄切片及薄切片技术, 对水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 与正常水稻品种IR36 的花粉形成发育过程进行了比较研究。结果表明, 小孢子母细胞减数分裂之前, 培矮64S 与IR36 的发育过程基本相似。但从减数分裂开始, 培矮64S 的雄性性细胞出现一些异常变化, 并最终发育至二胞花粉早期败育。这些变化主要发生在两个阶段: (1) 减数分裂前期,约半数的小孢子母细胞的胞质出现异常, 游离核糖体稀少, 并具有不发育线粒体和大量泡状内质网。这类异常的小孢子母细胞在随后的发育中逐渐液泡化并最终解体。(2) 早期小孢子形成之后, 几乎所有小孢子外壁均发育异常, 表层与里层之间界限不清, 缺少中间透明带, 同时内壁没有形成。但是, 在花粉发育的整个过程中, 培矮64S 与IR36 绒毡层的发育和降解过程基本相似。据此认为, 培矮64S 的花粉败育可能是由小孢子母细胞或花粉外壁的异常发育造成的, 而不是由绒毡层发育引起的。     

光温敏核不育小麦ES－14花粉败育的细胞学研究

从花粉母细胞减数分裂期到花粉粒的形成和发育期，对光温敏核不育小麦ＥＳ－１４的雄性发育过程进行了细胞学研究。结果表明，ＥＳ－１４在减数分裂期间虽观察到异常现象，但绝大多数花粉母细胞能正常减数分裂，形成四分体。花粉粒发育到单核靠边期后，不能进行核分裂，发育停止，然后核解体，核物质分散在细胞内，花粉粒逐渐变形，不能形成二核和三核花粉粒。开花期花粉粒形状为三角形和不规则形，对碘－碘化钾溶液不呈蓝色反应，花粉败育率达１００％。花粉败育发生在单核靠边期以后，属配子体不育类型     

萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期的研究

利用人工气候箱研究了萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期。试验结果表明高温诱导萍乡显性核不育水稻纯合不育株和杂合不育株育性转换的临界值均为27℃～ 28℃, 说明高温诱导萍乡显性核不育水稻育性转换不存在显性不育基因的剂量效应; 萍乡显性核不育水稻育性转换温度敏感期在花粉母细胞形成期至减数分裂期, 即抽穗前18～ 12 d;同时, 讨论了该不育材料的实际应用问题。     

新型温敏不育系（IVA）育性转换初步观察

新型温敏雄性不育水稻（ ＩＶＡ）是通过杂交育成，属较低温度不育、较高温度可育新类型。诱导育性转换的敏感期为花粉母细胞形成期至花粉单核早期。日平均温度低于２４ ℃，花粉１００％典败，自交结实率为０；日平均温度高于２７℃，花粉碘染率可达８０—９０％以上，自交结实率达５０％以上，最高结实率可达７０％。可作两系杂交稻的亲本利用。     

同源四倍体水稻花粉的发育特征

利用激光扫描共聚焦显微技术观察了同源四倍体水稻紫粳 4x花粉的发育过程及其败育时期和方式。在成熟花粉中正常花粉只占45.5％,还有54.5％的花粉在发育过程中发生败育。在小孢子母细胞减数分裂过程中出现了一些异常现象,如染色体不能正常配对、形成异常二分体及二分体分裂不同步等现象。绝大部分花粉败育发生在单核小孢子期和二胞花粉晚期。在败育花粉中典败花粉粒占21.4％,圆败花粉粒占5.0％,染败花粉粒占28.1％。导致紫粳 4x花粉败育的原因可能是由于其染色体数目加倍,在减数分裂过程中有些染色体不能正常配对,从而进行异常分裂造成的。     

萍乡显性核不育水稻临温度值及其温度敏感期的研究

利用人工气候箱研究了萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期。试验结果表明高温诱导萍乡显性核不育水稻纯合不育株和杂合不育株育性转换的临界植均为２７℃～２８℃,说明高温诱导萍乡显性核不育水稻育性转换不存在显性不育基因的剂量效应;萍乡显性核不育水稻育性转换温度敏感期在花粉母细胞形成期至减数分裂期,即抽穗前１８～１２ｄ;同时,讨论了该不育材料的实际应用问题。     

水稻籼粳交F1花粉育性检测方法的研究——兼论其雌雄配子的育性问题

 以5个籼粳交组合的F₁植株、1个低育的DH系和CPSLO17(对照品种)为材料，考察其结实率和花粉育性，花粉育性采用两种方法观察，I₂-KI法和苏木精法，其中苏木精法是一种观察籼粳交花粉育性的新方法，用此法可直接在正常的成熟花粉中看到两个精子。结果表明，I₂-KI法观察的花粉育性与结实率有显著差异，而苏木精法观察的花粉育性与结实率无差异。由此推论籼粳交F₁不但存在雄配子部分不育而且还存在雌配子部分不育，两者的部分不育程度是相同的。     

叶枕距标记法研究低温对粳型光温敏核不育系育性转换的影响

用日均温20℃低温处理3个采用剑叶叶枕距标记幼穗发育时期的粳型光温敏核不育系G317S、G321S和G326S,研究低温对不同发育时期粳型光温敏核不育系育性的影响.结果表明:用20℃低温处理3d,3个粳型光温敏核不育系花粉不育度明显降低,平均自交结实率为66.41％;3个粳型光温敏核不育系育性敏感期所对应的剑叶叶枕距为-4 ～4 cm,而剑叶叶枕距＜-4 cm或＞4 cm时,各不育系育性稳定;剑叶叶枕距为-4～ -2 cm和2～4 cm时各不育系不同穗位颖花的花粉不育度比较接近,而剑叶叶枕距为-2～2 cm时,各不育系不同穗位颖花的花粉不育度表现为穗上部＜穗中部＜穗下部.     

水稻两用核不育系go543S育性转换的光温特性研究

以具有"低温不育、高温可育"育性转换特性的反温敏核不育水稻go543S为材料,对其育性转换光温特性和敏感期等进行了系统研究。结果表明,go543S的感光级别为Ⅱ级,感光性弱;而感温级别为Ⅲ级,感温性中等。自然条件和人工气候箱鉴定的结果均表明,go543S的育性转换主要受温度的控制,与光照长短无关,其育性转换临界温度值为29.5℃。温度诱导go543S育性转换的敏感期在雌雄蕊形成期至花粉母细胞减数分裂期,其中花粉母细胞形成期是最敏感时期。     

超短光照和光强对籼型光温敏核不育系育性的影响

研究了水稻籼型光温敏核不育系培矮６４Ｓ、ＧＤ２Ｓ、Ｎ１２Ｓ、Ｎ１８Ｓ和１３３Ｓ在不同光长和光强条件下的育性表现，结果表明：８ｈ超短光照能明显提高光温互作型核不育系Ｎ１２Ｓ和温敏型核不育系１３３Ｓ的花粉可染率和自交结实率；对温敏型核不育系培矮６４Ｓ和ＧＤ２Ｓ也有影响，但不显著，可能由于高温效应掩饰了超短光长的作用。用不同光强对两用核不育系进行处理，结果发现不同光强下的育性变化不明显，说明在自然光照条件下，籼型两用核不育系的育性变化与光强关系不大。     

同源四倍体籼粳亚种间杂种第2代的结实特性研究

以2个同源四倍体籼稻IR361(4)和IR28(4)和2个同源四倍体粳稻[紫粳(4)和新稻10(4)]及其对应的二倍体水稻[即IR36(2),IR28(2),紫粳(2)和新稻10(2)]为材料,研究了具有不同染色体组倍性(同源四倍体和二倍体)的籼粳亚种间杂种第2代群体在花粉育性和结实率上的差异。结果表明,在雄配子和雄配子体的发育过程中同源四倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体表现正常,花粉育性变幅为90.01%⁹5.60%,结实率变幅为71.22%95.60%,结实率变幅为71.22%⁹5.78%;而二倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体花粉育性差(9.60%95.78%;而二倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体花粉育性差(9.60%¹1.20%),结实率低(011.20%),结实率低(0¹9.45%)。