eui基因对e-杂交稻若干生物学特性的影响

 采用不完全双列杂交设计 ,研究了含有不同eui基因的杂交稻的若干生物学特性。结果表明 ,e 杂交稻与原杂交稻株叶形态和主要农艺性状相近 ,但e 杂交稻比原杂交稻株高、穗长、穗颈长、剑叶长、倒二叶长、倒一节间长这 6个性状均有较明显的增长。含eui基因的杂交稻早生快长 ,生育期缩短 ,分蘖力下降 ,成穗率提高。e 杂交稻谷粒长、谷粒宽、千粒重和理论产量比原杂交稻有所增加。在分蘖及齐穗期 ,含有eui1基因的e 杂交稻的叶面积指数显著高于含eui2基因的e 杂交稻和不含eui基因的对照。e 杂交稻的群体生长率也比不含eui基因对照的高。eui基因对杂交稻群体生长率增加的作用主要是在生长前期和中期 ,且以eui1基因的作用最为显著。就大多数性状而言 ,不同eui基因的效应依次为 :eui1≈eui1+eui2 >eui2。     

水稻eui基因及其e-杂交稻研究进展

eui基因具有遗传解除水稻不育系包穗的功能，在水稻杂种优势利用中具有重要的作用，曾被誉为杂交稻种子生产的第四遗传因子。随着一杂交稻育种技术体系的建立，已将eui基因的育种应用推向生产。eui种质具有遗传多型性，发现新的eui基因，称eui2。eui1、eui2基因具有分子水平上的遗传多样性。已分别发现一系列碱基缺失不一的eui1、eui2突变系。已用图位克隆法分离出EUI1、EUI2基因。利用辐射诱变的方法，建立了e-杂交稻育种技术体系，育成一批遗传解除包穗的长穗颈不育系，组配出相应的e-杂交稻组合。长穗颈不育系能达到解除或基本解除包穗且对“920”的敏感，其种子生产只需少量的“920”。e-杂交稻具有与原杂交稻相似的株叶形态和产量潜力，但具有明显较强的生长优势。本文概述了eui基因及其一杂交稻研究进展，并展望了eui基因和e-杂交稻育种的应用研究。     

不同eui基因对杂交稻干物质积累的影响

分别取带有eui1(t)、eui2(t)基因的长穗颈不育系及其对照2对,以及带有eui1(t)基因的恢复系及其对照2对,以不完全半双列杂交方式组配成遗传背景一致、但eui基因型不同的一套4组共16个F1材料,采用随机区组设计,对其干物质积累进行研究。结果表明:含有eui基因使杂交稻的茎、叶干物质生产能力增强,且以eui1(t)基因效果最大,eui2(t)基因效果不显著,而同时含有eui1、2基因的效果则相当或略小于eui1(t)基因;eui基因对穗干物质重影响较小;e-杂交稻的群体生长率也比不含eui基因的对照高,以eui1(t)基因的作用最为显著,作用强度依次为:eui1(t)>eui1(t)+eui2(t)>eui2(t),eui基因对杂交稻群体生长率增加作用主要是在生长前期和中期。eui基因对物质输出和转化影响较小。     

eui基因对杂交稻株高、分蘖及叶面积动态的影响

采用半双列杂交方式研究带有eui1、eui2基因的4种不同基因型杂交稻的株高、分蘖及叶面积动态.结果表明:带有eui基因的e-杂交稻的株叶形态与对应的非eui基因杂交稻相似,但含有eui基因使杂交稻株高增高,分蘖略有减少,成穗率却有所提高,有效穗与原杂交稻相当;eui1基因效应大于eui2基因,同时含有eui1、eui2基因的e-杂交稻十分相似于含eui1基因的e-杂交稻.不同类型杂交稻比叶重无显著差异.在生长旺盛期,含有eui1基因的e-杂交稻叶面积指数显著高于含eui2基因的e-杂交稻和不含eui基因的对照,含eui2基因对杂交稻叶面积的增大作用不显著.生长后期,e-杂交稻叶面积减小较快,使e-杂交稻叶面积指数逐渐降至或低于对照水平.eui基因表现的效应呈现如下顺序:eui1≈eui1+eui2>eui2.     

高秆隐性杂交稻(e-杂交稻)的育种技术

 用核辐射直接诱变杂交稻B系和R系 ,获得长穗颈高秆隐性eui突变体 ,继而育成长穗颈不育系 (eA)和高秆隐性恢复系 (eR) ,并组配出带有eui基因的高秆隐性杂交稻 (e 杂交稻 )。研究结果表明 ,eui基因具有较高的突变率 ,平均为 0 .10 % ,变幅为 0 .0 2 %～ 0 .4 7% ;依不同B系遗传背景和不同剂量而异。eui基因存在遗传多型性 ,发现了eui2 (t)新基因。eA系穗颈节显著伸长、异交潜力明显提高。e 杂交稻株高增高 3～ 10cm ,早熟 2～ 3d ,粒重增大 ,有增产的潜力。就不用 (少用 )赤霉素的种子生产技术体系以及e 杂交稻育种技术体系的建立进行了讨论。     

应用水稻eui基因改良不育系异交性状

对长穗颈不育系及其保持系的株高、秆型、穗颈伸出度及花器性状进行较系统的比较研究 ,结果表明 :(1 )长穗颈不育系株高显著增加 .含有 eui1基因的不育系株高的增加不仅归因于其倒一节间的显著伸长 ,其倒二、三节间也有不同程度的伸长 ;而含有 eui2基因的不育系的株高增加仅是由于倒一节间的显著伸长 .(2 )由于倒一节间的显著伸长 ,使得长穗颈不育系的包穗得到解除或减轻 ,但遗传解除包穗程度依不同的不育系而异 ,且 eui1基因一般比 eui2基因有更大的遗传解除包穗效果 .(3 )长穗颈不育系的颖花显著增长 ,长宽比加大 ;剑叶长、穗长有增加的趋势 ;柱头外露率也有不同程度的提高 ,柱头长、花药长依不同遗传背景而异 .(4 )长穗颈不育系的花粉不育度与原有不育系相比大多没有显著差异 .还探讨了利用 eui基因选育长穗颈不育系和不用、少用赤霉素 ,高产、低耗、增益利环保的杂交稻种子生产技术体系的建立     

e型杂交水稻育种与利用研究进展

水稻高杆隐性基因-eui基因由美国学者J.N.Rutger在1981年发现，介绍了通过将eui基因导入水稻恢复系和不育系的途径来提高杂交水稻制种产量的设想与实践，以及杨仁通过直接辐射诱变方法育成高杆隐性（e型）恢复系和e型不育系的研究成果；综述了我国在水稻长穗颈不育系的选育、e型杂交水稻组合的选育及其制种等方面的研究进展，提出了今后e型杂交水稻的研究方向。     

辐射诱变选育水稻长穗颈不育系的初步研究

用 60 Co-γ射线直接照射 11个杂交籼稻保持系 ( B系 )干种子 ,从 10个 B系的 M2 群体中获得长穗颈eui- 1突变体 ( e B) ,5个 B系还获得长穗颈 eui- 2突变体 .将突变体同相应的不育系 ( A系 )杂交、回交 ,育成长穗颈不育系 ( e A系 ) .e A系既保留了原 A系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、达到完全或基本解除包穗、颖花增长、柱头外露率和颖花长宽比提高以及对赤霉素更敏感等 .本文还就利用 e A系建立新的杂交稻种子生产技术体系作了讨论     

长穗颈不育系协青早eA(1)的选育

目前推广的籼型不育系存在着较严重的包颈现象 ,限制了繁种和制种产量的提高 .通过直接辐射诱变保持系协青早 B,获得其高秆隐性突变体协青早 e B( 1) ,再转育成不包颈不育系协青早 e A( 1) ,使不育系不仅解除包颈现象 ,且能保持原不育系的优良农艺性状和产量性状 .用协青早 e A( 1)组配的杂种 F1代与不含 eui基因的协青早 A的杂种 F1代无显著差异 ,并具一定增产潜力 .该不育系已于 1999年 9月通过了福建省教委组织的技术鉴定     

杂交水稻叶片形态性状配合力分析

选择具有不同株型特征的3个不育系和15个恢复系,采用NCⅡ交配设计分析水稻上3叶叶长等15个叶片形态性状的配合力。试验结果表明:倒2叶叶宽、剑叶叶宽等12个性状均以基因加性效应为主,而倒1～2叶叶枕距、剑叶披垂角和剑叶比叶重等3个性状以基因的非加性效应为主。多数叶片形态性状受恢复系的影响更大,其中以剑叶叶长、叶宽和剑叶面积以及倒2叶叶长等4个性状最为突出;倒2～3叶叶枕距则受不育系的影响更大;剑叶披垂角等性状以不育系与恢复系互作效应为主。就塑造杂交稻理想叶型而言,培矮64S为最佳不育系,热研1号为最好的恢复系,其次是密阳23、三不吃、9311等,以这些材料为亲本容易配制超级杂交稻理想株型模式所要求的叶片形态。     

e-杂交稻株形及产量构成

以协青早 e A(2 ) (含有 eui2基因 )、协青早 A、 -3 2 e A(1 ) (含有 eui1基因 )及 -3 2 A为母本 ,以明恢 63、明恢 86、皖恢5 7及密阳 46为父本 ,按 p×q模式配置了 1 6个杂交组合 ,研究了 e-杂交稻的株型、产量构成 .结果表明 ,e-杂交稻具有与原杂交稻相近的株叶形态、生育期及产量水平 ;但因含有 eui基因 ,具有其特有的生物学特性 ,植株生长较繁茂 ,各个生育期的植株高度略有增加 ,分蘖数、有效穗数、穗粒数略减少 ,结实率略降低 ,千粒重增加 .统计分析表明 ,e-杂交稻与原杂交稻各性状间的差异都不显著 .构成产量的 4个要素对原杂交稻产量的直接效应为 :穗粒数 >有效穗数 >千粒重 >结实率 ,而 e-杂交稻直接效应为 :穗粒数 >结实率 >有效穗数 >千粒重     

Breeding Technology of eui-hybrids of Rice

Induced mutants of elongated uppermost internode (eui) were directly obtained after irradiation on maintainer (B) and restorer (R) lines of hybrid rice. CMS lines(A) with eui (referred to as eA), restorer lines with eui (referred to as eR) as well as hybrid rice with eui gene (referred to as e-hybrids)were developed. The results showed that the eui mutation frequency averaged 0.10‰ at a range of 0.02‰ - 0.47‰,varying with applied dosage and mutated materials. Genetic diversities of eui stock, and a new eui gene, temporarily designated as eui2(t), was identified. eA lines have a significantly elongated uppermost internode causing better panicle exsertion and possessing higher outcrossing potential. e-hybrids increased plant height by 3 - 10 cm and headed 2 - 3 days earlier, as well as showed greater grain weight resulting in higher yield potential than that of corresponding original hybrids. The technology systems without GA3, a few of using GA3 in hybrid rice seed production, and the establishment of e-hybrid rice breeding system were also discussed in this paper.     

籼稻长穗颈不育系福eA6的选育与应用

通过直接辐射诱变保持系D297B,获得其eui2突变体,定名福eB6;再通过与D297A回交转育成不包颈不育系福eA6.福eA6穗颈长-6.1 cm,比D297A(-10.6 cm)伸长了4.5 cm,显著缓解了包穗现象,且异交性能好,对GA3的敏感性也显著提高,并能保持原不育系D297A的优良农艺性状和产量性状.用福eA6繁殖制种每公顷只需喷施1次30-60 g GA3即可达到解除包穗目的,制种产量可提高8%左右.用福eA6组配的杂种F1与D297A的杂种F1无显著差异.     

水稻株高突变体的遗传分析

以伽马射线诱变籼稻品种"93-11"获得的5个长穗颈突变体"eR-1～eR-5"为材料,与野生型对比研究表明,5个长穗颈突变体植株、倒Ⅰ节间和倒Ⅱ节间分别显著增高和变长,穗长显著变长,突变体"eR-4"和"eR-5"分蘖能力显著提高,每穗粒数和结实率变化不显著,千粒重和单株产量均不同程度下降,其中突变体"eR-1"和"eR-2"的单株产量显著下降。等位性测定表明,突变体"eR-1"、"eR-2"、"eR-4"和"eR-5"的eui突变基因相互等位,并与已报道的eui基因等位,而与突变体"eR-3"的eui突变基因不等位。由此说明,"eR-3"是一个新的长穗颈突变体,其长穗颈性状受1对隐性核基因控制。