水稻雄性不育及不育基因定位研究进展

本文对水稻雄性不育及育性基因定位的研究进行了综述,主要阐述了水稻核质互作雄性不育和细胞核雄性不育的类型及育性相关基因的定位,以期为深入研究和应用水稻雄性不育及其基因定位提供参考。     

农作物环境敏感型雄性不育遗传研究进展

农作物环境敏感型雄性不育,是指雄性不育性表达明显受温度、光周期等环境因子的影响的一种雄性不育类型。自石明松等(1973)首先发现了湖北光周期敏感型水稻雄性不育材料(HPGMR),并育成了水稻光敏两用核雄性不育系[35],开辟了农作物“两系法”杂交制种的新途径。迄今,国内外学者已在玉米、水稻、谷子、大豆、高粱、小麦、油菜、白菜等多种作物上开展了环境敏感型雄性不育研究。根据不育性表达对环境因子的感应类型,将环敏不育源归纳为三种类型[1、2]:温敏型[5、37、38、40、41、42],光敏型[5、6]和光温互作型[7、8、32]。农作物环境敏…     

中国两系杂交稻的发展现状及光温敏雄性不育基因研究进展

自水稻光温敏雄性不育系农垦58S发现以来,两系杂交稻在我国杂交稻的选育、推广与应用等方面得到快速发展,同时,运用分子生物学技术研究水稻光温敏雄性不育基因的分子机理也取得了重大的进展。文章综述了近年来中国两系杂交稻的发展现状,以及光敏雄性不育基因、温敏雄性不育基因和反向光温敏不育基因的研究进展,并对两系杂交稻的发展以及光温敏雄性不育基因的分子机理研究做了展望。     

水稻核质互作雄性恢复基因研究进展

水稻细胞质雄性不育性与育性恢复一直是分子生物学的研究热点。综述了水稻恢复基因的研究进展,即恢复基因的来源、定位、克隆以及恢复基因的恢复机理,并对今后的研究进行讨论。     

我国植物细胞核雄性不育基因研究进展

目前我国植物细胞核雄性不育基因方面的研究主要包括对不育材料遗传性状的观察、分子标记与定位、基因表达、调控及克隆、转基因、生产应用和常规育种等。对植物细胞核雄性不育基因方面的研究进行了综述概括,并对其研究及应用前景和发展方向进行了论述展望。     

水稻雄性核不育基因的研究进展

水稻雄性不育基因的利用是开发新的育种方法的重要途径,对于进一步提高水稻产量,增强水稻抗性,改善水稻品质具有重要意义。该文对水稻雄性不育的机理及其分类进行了阐述,概述了光敏核不育基因、温敏核不育基因、显性核不育基因的定位方法,总结了近年来这些基因定位方面的研究进展,讨论了其他类型核不育水稻的研究成果,并提出水稻不育基因在应用方面存在的问题,同时对它的应用前景进行了展望。     

农垦58s光敏不育基因在水稻第5染色体上位置的确定

利用３个带有第５染色体上标记基因的标记基因系，采用ＢＣ１Ｆ２株系分析，对农垦５８ｓ的１对光敏感雄性不育基因在第５染色体上的位置进行了定位。结果表明，农垦５８ｓ的１对光敏感雄性不育基因与第５染色体上的ｇｈ－１基因以２０．３ｃＭ的遗传图距连锁遗传，与ｎｌ－１，ｖ－１０基因的遗传图距较远，在分离群体中不能发现其连锁遗传关系。将农垦５８ｓ的１对光敏感雄性不育基因定位于水稻第５染色体上端。     

植物细胞质雄性不育和育性恢复基因调控机制研究进展

为了了解细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)通过影响相关基因导致植株雄性不育,细胞核育性恢复基因如何作用于不育基因并使育性恢复。本文综述了有关细胞质雄性不育的作用机制、作用模型、育性恢复调控机制及恢复基因在转录和翻译水平上起作用的研究。指出了细胞质雄性不育因受到多种因素影响而研究不明确,CMS/Rf作用模型在线粒体上的逆行调节信号不确定的问题,在有些农作物的研究上停止不前的现状。因此,提出了未来可以从机制研究和构建更多不育系研究的建议,有助于加强对细胞质雄性不育及其育性恢复调控机制方面的认识,将更好的指导对CMS/Rf遗传调控机理的研究,使细胞质雄性不育在杂种优势遗传育种中发挥更好的作用。     

烟草烟碱合成代谢调控研究进展

烟碱是烟草最主要的生物碱,直接影响着烟叶的质量及烟叶的可用性。对烟碱合成代谢调控的研究现状进行了综述,包括论述了环境条件、栽培措施、外源激素、烘烤调制等因素对烟碱代谢的调控效果以及烟碱代谢关键基因的研究进展,并提出烟碱合成的根特异性遗传机理、烟碱代谢相关调控基因的分离鉴定及其同源基因的发现是后续的研究方向。     

转录组和代谢组揭示独脚金内酯缺失影响水稻根和叶中的脂质和黄酮代谢

对水稻的独脚金内酯合成突变体d17及野生型水稻ZH11进行转录组研究,结果表明,在d17的根和叶中的248和441个差异表达基因在脂质代谢路径上出现富集。代谢组检测结果表明,脂质和黄酮类物质的含量在d17突变体和ZH11中表现出显著差异。进一步研究发现,d17中的溶血磷脂和黄酮的含量显著降低,相关基因的表达水平下降,表明独脚金内酯参与调控水稻体内的黄酮和脂质代谢。研究结果可为研究独脚金内酯调控水稻体内次生代谢及生长发育提供参考。     

油菜细胞核雄性不育基因研究进展

目前,油菜细胞核雄性不育基因的研究主要包括对不同油菜雄性不育材料遗传性状的观察、分子标记、基因定位、基因克隆、转基因和生产应用等方面。许多研究确定了部分雄性不育材料的基因型,获得与雄性基因连锁的分子标记,克隆了与雄性不育基因相连锁的DNA片段,为加快油菜细胞核雄性不育品种的选育发挥了重要作用。文章对与油菜细胞核雄性不育有关的显性基因、隐性基因和互作基因的研究与利用进行概括,为进一步探讨油菜细胞核雄性不育的分子机理、杂种优势的利用、分子育种的实践提供依据。     

云南气候条件下选育水稻光温敏不育系的策略探讨

 云南光温敏雄性不育水稻的研究和利用虽已经历了较长的时期,但在不育系的选育和制种上一直未取得较大的突破。在新世纪到来之际,为促进云南“两系”杂交稻的育种工作的快速发展,本文结合云南气候的光温特点及云南水稻光温敏不育系选育和利用的经验,对今后云南水稻光温敏不育系的选育、利用的策略进行了探讨。云南纬度低,海拔差异大,日可照时数变化较小,在云南进行温敏不育系的选育和利用具有十分有利的气候条件。其主要的技术路线是利用海拔差异筛选温敏不育系和在不同海拔进行繁殖制种;在选育中运用花药培养技术,缩短温敏不育系的选育周期。     

籼稻温敏核不育系皖2311S的选育·育性·特征特性

[目的]介绍籼稻温敏核不育系皖2311S的选育过程、育性表现和农艺性状。[方法]以籼稻温敏核不育系2301S为母本,与籼稻品系3401杂交,经5年8代选择育成籼稻温敏核不育系皖2311S(简称2311S)。[结果]2009年8月3日至9月21日2,311S表现雄性不育,镜检花粉败育率99.93%～100.00%,套袋自交不结实,稳定不育期50 d。2010年7月21日至9月6日,表现雄性不育,镜检花粉败育率99.82%～100.00%,套袋自交不结实,稳定不育期48 d9,月8～10日表现雄性可育,镜检花粉败育率97.11%～99.93%,套袋自交结实率0.24%～1.08%9,月13～21日,又表现雄性不育,镜检花粉败育率99.73%～100.00%,套袋自交不结实。2011年7月8日至9月21日,连续表现雄性不育,镜检花粉败育率99.55%～100.00%,套袋自交结实率0.00%～0.13%。长日不育起点温度低于23.0℃。[结论]该不育系稳定不育期30 d以上,米质优,比较适宜选配中籼优质米组合。     

作物显性核不育的研究和利用进展

从显性核不育的恢复性机制、不育基因定位、细胞学特征、败育过程的生理生化变化以及显性核不育在常规育种和杂种优势中的利用等方面对作物显性核不育的研究和利用进行了综述,并对萍乡显性核不育水稻的研究和应用前景进行了展望。     

无花粉型水稻温敏核不育系籼S不育特性遗传的初步研究

【目的】籼S是由常规稻籼黄占自然突变株选育而成的新型无花粉温敏核不育水稻,对籼S的不育特性遗传进行初步分析,为该品种的进一步研究和生产利用奠定基础。【方法】应用经典遗传学分析方法,将籼S与多个常规稻进行杂交,调查杂交后代F₁、正反交F₁、F₂、BCF₁育性,并分析F₁不育株禾蔸的不育特性。【结果】籼S在广州(23°08′N)自然条件下,5月上旬至10月下旬为稳定不育期,不育期较培矮64S长近2个月;籼S的温敏核不育性可以被不同类型常规稻品种恢复,且恢复度较高,说明控制其不育性的基因为隐性遗传;各正、反交花粉可育率及套袋自交结实率差异均不显著,表明籼S的不育性遗传与细胞质无关;绝大多数F₂代群体不育株数与可育株数比值符合1∶3,育性不仅呈非连续分布,且可育株、不育株基本表现为极端分离,13个BCF₁代群体不育株数与可育株数比值均符合1∶1,表明籼S的不育性遗传受1对主效基因控制;F₂不育株禾蔸育性转换与籼S相似,最终均表现为无花粉型败育,且均具有温敏性。【结论】籼S不育性属于隐性遗传,由核基因控制,其不育性基本符合1对主效基因的遗传模式,且其无花粉型败育方式及温敏性能在杂交后代中遗传。     

采用病区和高海拔双重加压选择法选育水稻低温敏核不育系福龙S2

以开花习性良好、早熟、临界温度低的田丰S2作不育基因供体,与株叶形态好、迟熟、品质优、抗稻瘟病、耐寒性好、后期转色好,但开花习性较差的基本营养型中籼材料龙优2号杂交,采用病区抗性选择法+生态压力选择法+南北穿梭加代的育种方法,选育出两用核不育系福龙S2,于2006年11月通过福建省技术成果鉴定.该核不育系具有不育起点温度低(≤23.5℃)、不育性稳定、不育期长(＞104 d)、基本营养型、熟期适中、中抗稻瘟病、配合力好、异交结实率高、可繁性好等特点.用福龙S2配组的杂交稻新组合表现出生育期适中、产量高、中抗稻瘟病、品质优等特点,具有较广阔的应用前景.     

水稻粳型亲籼系的创建及其在超级稻育种上的利用

水稻杂种的不育性是一个复杂的现象。20年来,本实验室一直从事水稻杂种不育性的遗传研究,共鉴定出6个F1花粉不育基因座位,或称特异亲和基因座位,其中的5个基因座,S-a、S-b、S-c、S-d和S-e已完成分子定位,这些基因座的基因模式为"单基因座孢子体-配子体互作"模式。在此基础上,提出了通过培育"粳型亲籼系"来克服水稻籼粳亚种间杂种不育性的设想,利用特异亲和基因人为创建了"粳型亲籼系"的水稻新种质,并建立了粳型亲籼系分子育种的技术体系。利用粳型亲籼系克服了水稻籼粳亚种间的杂种不育性,为水稻籼粳亚种间杂种优势利用开辟了新的途径。     

油菜杂种优势利用的一条可能途径—细胞核＋细胞质雄性不育

油菜细胞核+细胞质雄性不育(GCMS)三系是在综合了波里马细胞质雄性不育(CMS)三系和细胞核雄性不育两系优点的基础上提出的一种油菜杂种优势利用的新途径。本文根据细胞核雄性不育基因的显隐性的不同,将GCMS分成显性细胞核+细胞质雄性不育三系(DGCMS)和隐性细胞核+细胞质雄性不育三系(RGCMS)。     

甘蓝型油菜显性细胞核+细胞质雄性不育系的选育初报

甘蓝型油菜显型细胞核雄性不育与波里马细胞质雄性不育可能具有完全不同的不育基因系统;采用有性杂交和连续回交的方法,将甘蓝型油菜显型细胞核不育基因导入到含有波里马不育胞质的基因型中,初步得到了显性细胞核＋ 细胞质不育系。本文还讨论了新不育系的遗传组成及在油菜杂种优势利用和机理研究方面的重要作用。     

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.