水稻CMS和TGMS近等基因系的构建及其配合力评价

以温敏核不育系培矮64S和6311S为母本和轮回亲本,与保持系新协黄B杂交,采用回交-测交的方法,排除恢复基因和温敏核不育基因,首次育成了温敏核雄性不育系的质核互作型雄性不育近等基因系培矮64A和6311A.并配组了一套4个不育系×6个恢复系的不完全双列杂交组合.研究了温敏核不育系和质核互作型雄性不育近等基因系培矮64S和培矮64A及6311S和6311A的育性、形态特征和一般配合力的差异.结果表明,在遗传背景相同的前提下,不育期的温敏核不育系与其相应的质核互作型雄性不育系除花粉特征、柱头大小和异交结实率有一定差异外,其他农艺经济性状均表现一致.近等基因系培矮64S和培矮64A与6311S和6311A产量及其他农艺性状的一般配合力存在显著差异,但是培矮64S和培矮64A、6311S和6311A的产量及其他农艺性状的一般配合力没有显著差异,说明水稻杂种优势的高低与两系三系法没有必然的联系.     

水稻eui基因对不育系长选3S若干农艺性状的影响

[目的]为了明确水稻eui基因对长穗颈温敏核不育水稻长选3S若干农艺性状的影响。[方法]以长穗颈温敏核不育系长选3S及其亲本培矮64S为材料,对长选3S与培矮64S的包穗、育性、对赤霉素的敏感性及其若干其他重要农艺性状作了比较研究。[结果]长选3S既保留了培矮64S主要农艺性状和不育性,又从遗传上改善了异交特性,包括植株较高,穗颈伸长,完全或基本解除包穗,柱头外露率显著提高及对赤霉素更敏感等。[结论]建立了不用或少用赤霉素的两系稻种子生产技术体系,利用其组配的杂种具有增产趋势。     

携带显性半矮秆基因粳型光(温)敏核不育系的配合力分析

为了明确水稻显性半矮秆基因导入不育系后对配组一代主要农艺性状的影响,对新育成的粳稻光(温)敏核不育系D1S和D2S作配合力分析。结果表明:两个显矮光敏核不育系主要农艺性状的配合力多优于对照不育系培矮64S。因此只要选择一定类型的恢复系与D1S和D2S配组,两个显矮光敏核不育系均能获得强优势杂交稻组合。     

一个新的水稻白化转绿突变体的遗传分析和农艺性状研究

本文对一个新的水稻白化转绿突变体标8S进行了遗传分析和农艺性状研究,结果表明,该突变基因受一对隐性核基因控制,与其野生型培矮64S相比,主要农艺性状基本相近,但生育期缩短了2 d,外观品质和蒸煮食味品质得到了改善,配合力有所提高。因此,标8S可以作为一种形态标记性状应用于两系杂交水稻育种中。     

根癌农杆菌介导的水稻两用不育系培矮64S遗传转化体系的建立

以水稻两用不育系培矮64S成熟胚为外植体,以不同组合培养基为诱导和继代培养基,建立了适合水稻培矮64S转化的高效再生体系,并通过农杆菌EHA105介导,将大肠杆菌C1基因转入培矮64S,获得再生植株.结果表明.J0N1D3为合适的愈伤组织诱导培养基,诱导率达56.44%;通过潮霉素筛选后,获得的抗性愈伤组织分化率为73.08%,经分化,获得133株再生植株;随机挑选67株再生植株经PER检测,其中46株检测到目的条带,阳性检出率占68.66%;对PCR阳性植株进行荧光定量实时PCR分析,结果表明C1基因能在转基因植株中表达.通过对T1代PCR分析,得到目的条带,表明C1基因能在转基因后代稳定遗传.     

耐碱转GsGSTs基因苜蓿的农艺性状调查

为研究前期获得的耐碱转GsGSTs基因苜蓿与其对照在农艺性状上是否存在差异,进行了产量性状和形态性状的调查与统计分析.产量性状包括鲜草产量、干物质产量及茎分枝数;形态性状包括株高增长速度、节数及节间长度,同时进行了碱胁迫下表型分析.结果表明,转GsGSTs基因苜蓿植株在产量性状及形态性状方面与对照相比无显著差异.在碱胁迫下,非转基因苜蓿对照株系明显萎蔫、失绿,而转GsGSTs基因苜蓿株系均能保持较正常的生长状态.此结果说明外源基因GsGSTs在苜蓿中的表达没有改变其本身优良的农艺性状,同时其目标性状(耐碱性)有所提高,符合转基因植物安全评价中“实质等同”原则.     

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22.0～23.0℃的低温下的育性表达规律进行了连续2年的跟踪研究结果表明,23.0℃的低温仅能导致培矮64S花粉不育度的明显降低,而22.5℃和22.0℃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;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);培矮64S具有光敏性,其临界光长处于13.50～13.38h之间,光敏温度范围为23～28℃;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。     

利用分子标记辅助选择选育抗白叶枯病恢复系

利用水稻恢复系C418与携带Xa21基因亲本回交转育的中间材料,通过分子标记辅助选择,结合人工接种鉴定,农艺性状考察和田间配合力测定,选育出一批携带Xa21基因、白叶枯病抗性显著提高、农艺性状优良、配合力较强的新恢复系,同时筛选出一批优势杂交组合,为杂交稻抗病育种奠定物质基础。     

庄楚雄等成功克隆出水稻光温敏核不育基因

近日,国际著名杂志《Cell Research》在线报道了华南农业大学庄楚雄研究员课题组的最新研究成果"Photoperiod-andthermo-sensitive genic male sterility in rice are caused by apoint mutation in a novel noncoding RNA that produces a smallRNA",研究者成功克隆了水稻光温敏核不育基因。培矮64S是由国家杂交水稻工程技术研究中心的罗孝和研究员以粳稻光敏不育系农垦58S为供体、以培矮64为受体、以回交选育成的籼型温敏核不育系。由于其广亲和性及良好的农艺性状,培矮64S已成为了推广面积最大的两系杂交稻不育系亲本。培矮64和多个籼型不育系虽然由农垦58S转育而来,但它们主要表现出温敏不育特性而非光敏不育特性。这种温敏     

几个水稻光温敏核不育系的育性观察

通过分期播种试验 ,对培矮 64S、890 2S、H6S、H7S 4个籼型水稻光温敏核不育系的柱头外露率、开花习性、农艺性状进行了观察。结果表明 :培矮 64S、H6S、H7S在不育期内的育性稳定 ,可育期内不育系具有较高的结实率 ,而 890 2S有波动 ;柱头外露率以培矮 64S最高 ,其次分别为H6S、H7S、890 2S ;4个不育系花时也较为集中 ,多在 1 2∶0 0左右 ,且农艺性状均比较稳定     

多抗转基因水稻植株的获得及其抗性鉴定

利用转Xa21基因(抗白叶枯病)纯合稳定的圣稻301与转Bt基因(抗螟虫)、转car基因(抗除草剂)的纯合稳定株系GK-1杂交,依据田间抗病虫性表现,利用标记基因选择,分子标记辅助选择,获得了多抗转基因水稻植株,其中某些多抗转基因水稻株系表现出良好的农艺性状和丰产潜力。     

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.     

转Xa21基因圣稻301的培育及其田间表现

利用农杆菌介导的遗传转化系统 ,将白叶枯病抗性基因Xa2 1导入山东主栽品种圣稻 30 1胚性愈伤组织 ,从T0 至T5代 ,利用GUS染色和分子标记辅助逐代选择并进行田间抗病虫性鉴定 ,获得了大量纯合稳定的转基因圣稻 30 1,并对其田间抗性及农艺性状表现进行了调查研究     

农杆菌介导籼稻Xa21基因的转化及其遗传研究

应用农杆菌介导转化体系，成功地将Xa21基因导入籼稻幼胚来源的愈伤组织，获得籼稻优良恢复系T461、优良常规品种粤香占和中1063个品种共33个独立的转基因株系。PCR和Southern分析结果表明，Xa21基因已整合到转基因植株基因组中。接种分析表明，T0代转基因植株的白叶枯病抗性得到不同程度的提高，转基因植株自交T1代白叶枯病抗性表现出分离，且大多为1-2个整合位点的孟德尔方式遗传，与Southern分析结果一致。     

利用分子标记改良水稻白叶枯病抗性的研究

利用分子标记技术对转抗白叶枯病基因 (Xa2 1)的明恢 63和 80 4B后代进行跟踪筛选 ,得到了纯合稳定株系。同时对转基因恢复系明恢 63进行配组试验 ,对转基因 80 4B纯合稳定系进行不育系的转育 ,并对其配组和转育后代进行PCR分析和人工接菌 ,结果表明Xa2 1基因能稳定遗传表达 ,并出现了一些既抗白叶枯病又有增产潜力的组合     

基因枪介导转化水稻花药愈伤获得抗白叶枯病转基因植株

以质粒pBI121作外源DNA，对基因枪介导转化水稻花药愈伤的有关参数进行了优化，优化值分别为射程9cm，枪膛氦气压力1100psi，真空度3600－3733Pa，轰击次数2次。轰击前后愈伤经0.4mol/L甘露醇处理可提高转化效率。在优化条件下将Xα21基因导入籼型光敏核不育水稻W9451S，获得了单倍体植株，经人工染色体加倍得倒二倍体转基因植株。白叶枯病菌接种鉴定结果表明其抗性有明显提高。     

Xa21全生育期表达载体的构建

利用PCR技术,以水稻品种明恢63基因组DNA与携Xa21完整基因组片段的载体pDBXa21作为模板,分别克隆了RSuS1启动子（RSP）、Xa21的开放阅读框至终止子的片段,并构建了RSP驱动水稻广谱抗白叶枯病基因Xa21的转基因表达载体。实时荧光定量PCR技术证实,水稻蔗糖合酶基因1（rice sucrose synthase gene 1,RSuS1）在水稻种子中低表达,在叶鞘与叶中全生育期高效表达。     

Production of Transgenic Anliucheng Sweet Orange (Citrus sinensis Osbeck) with Xa21 Gene for Potential Canker Resistance

Citrus canker, an epidemic quarantine disease caused by Xanthomonas axonopodis pv. citri, has brought a great damage in citrus production worldwide. Herein, a rice PRR (pattern recognition receptor) gene Xa21 together with GUS reporter gene and hygromycin phosphotransferase gene (HPT) was introduced into Anliucheng sweet orange (Citrus sinensis Osbeck) via Agrobacterium-mediated transformation of embryogenic callus. The transgenic calluses were screened on MT basal medium containing hygromycin (HYG) and detected by histochemical GUS staining. The transgenic plantlets were recovered through somatic embryogenesis pathway. The regenerated plantlets were accustomed to and maintained in the greenhouse. The transgene integration of recovered plantlets was identified by PCR and Southern blot hybridization. It showed that all the transgenic plantlets tested had undergone single copy integration, the expression of Xa21 in eight different transgenic lines detected by qRT-PCR can be divided into three grades, high for T5 and T6, middle for T4 and low for the rest. The tolerance to citrus canker disease of the three recovered transgenic lines T2, T4 and T6 was assessed by in vitro pin-puncture inoculation. The results showed that all the three transgenic lines conferred improved resistance to citrus canker bacterium infection and the T4 transgenic line displayed the highest resistance. The mechanism and feasibility of rice Xa21 in triggering innate immunity in citrus was briefly discussed.     

光温敏核不育基因的等位性研究

选用培矮６４Ｓ（代表农垦５８Ｓ）、安农Ｓ－１、衡农Ｓ－１、５４６０Ｓ、新光Ｓ等５种光温敏核不育系，于１９９５年在海南春季可育期内互交，夏季在合肥种植，以花粉败育率、套袋结实率、自然结实率为育性指标，进行核不育基因等位性研究，结果表明：培矮６４Ｓ、安农Ｓ－１、衡农Ｓ－１、５４６０Ｓ的核不育基因位点互不等位，新光Ｓ与培矮６４Ｓ基因位点相同。另选用农垦５８Ｓ转育成的一批籼粳不育系，以培矮６４Ｓ为桥梁亲本，粳型不育系直接与农垦５８Ｓ配组，籼型不育系与培矮６４Ｓ配组，研究方法同上，结果表明参试的不育系均与农垦５８Ｓ等位     

含Cry1Ab和Xa21基因抗病虫水稻选育研究及其田间表现

 以稳定遗传的含Cry1Ab基因的抗虫水稻品种镇稻88和含Xa21基因的抗白叶枯病水稻品种圣稻301为亲本进行杂交，利用选择标记基因（bar基因和gus基因）和Southern杂交分析研究了转基因在杂交后代中的遗传分离规律和遗传稳定性。实验结果表明，在杂交后代中选择标记基因bar基因和gus基因分别与抗性基因Cry1Ab基因和Xa21基因紧密连锁并协同表达。Basta抗性检测和GUS活性的组织化学染色检测显示，Cry1Ab基因和Xa21基因在F2代中遵循9∶3∶3∶1的孟德尔遗传规律，F3代的部分株系中Cry1Ab基因和Xa21基因已稳定纯合；对F3代和杂交亲本的Southern杂交分析表明，Cry1Ab基因和Xa21基因可稳定地遗传。通过田间选育，获得了农艺性状优良的双抗（抗螟虫、白叶枯病）转基因水稻新品系SK-1、SK-2、SK-3，3个品系均对二化螟和白叶枯病菌表现出显著的抗性，产量高于镇稻88和圣稻301近20%，品质与镇稻88和圣稻301相近，部分指标优于这两个品种。