新质源粳稻不育系花粉败育特点及其潜在杂种优势

 目前,生产上应用的粳稻不育系细胞质遗传背景单一,开发新质源不育系显得尤为重要。花粉败育特点、不育的稳定性以及潜在的强杂种优势是不育系利用的前提条件。在不同温度条件下,调查了14份新质源不育系的花粉败育特点、育性稳定性和杂种优势。结果表明：9份不育系花粉的败育为典败和圆败,败育较彻底,但不能被滇一型或BT型恢复系恢复。另外5份不育系以染败为主均能被滇一型或BT型恢复系恢复,由南34、明恢63和NJ70507提供细胞质的3份不育系败育彻底,然而由D-7提供细胞质的2份不育系在高温下出现极少量的可育花粉。各杂交组合在同一性状上或同一杂交组合在不同性状上表现出的杂种优势有明显的差异。     

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。     

滇型杂交水稻不育系花粉败育特征及其稳定性研究

 本研究结果表明:籼稻D₄珍汕97A花粉败育发生在单核期,其余粳稻不育系花粉败育发生在双核至三核期。败育原因在于花粉发育过程中的第二次分化发生障碍,导致发育缓慢,到开花期仍不能成熟而表现败育。不育系花粉母细胞减数分裂基本正常。不同核质互作类型的不育系,花粉败育特征和败育程度有所不同,可分为4组:1组,X黎明A;2组,D₁、D₃黎明A和科情三号A;3组,D₁、D₈滇榆一号A和D₄、D₉科情三号A;4组,D₄珍汕97A。1,2组的不育系花粉败育程度较轻,易受环境条件影响而表现出不育性不稳定,出现少量自交结实现象。就细胞质的遗传效应而言,X型与D型相差明显,D₁和D₃型相似;X、D₁和D₃型不育性较不稳定,D₄、D₈和D₉型不育性较稳定。     

K型小麦雄性不育体系育性恢复的遗传分析

选用两个K型小麦雄性不育系K7859A和K80(6)A分别与6个恢复系杂交,F₁自交并与母本不育系回交得到12个F₂和回交一代群体.分离群体的育性反应可划分成完全可育、中度可育、低度可育和完全不育4级,比例分别为10:3:2:1和1:1:1:1.结果表明,K型小麦雄性不育体系的育性恢复受两对非等效基因控制,恢复作用较强的基因定为Rfk₁,较弱者定为Rfk₂.它们的显性作用都不完全,具有累加效应,基因型为Rfk₁rfk₁Rfk₂rfk₂时即表现完全可育.     

滇型杂交粳稻的种质和技术创新进展

滇1型是中国育成的第一个杂交粳稻雄性不育系.杂交粳稻的进一步发展需要解决恢复源狭窄、强优势组合少的问题.本文是围绕滇1型不育细胞质开展的种质和技术创新研究的初步总结.滇型杂交粳稻育种的主要创新是利用立体气候条件选育育性稳定的粳稻不育系;新细胞质质源粳稻不育系的选育;分子标记筛选恢复基因新质源;种间亚种间杂交选育"籼粳型(Janpindica)"品系,拓宽杂交粳稻亲本的遗传多样性;富含铁锌杂交粳稻亲本的选育;滇型杂交粳稻组合在生产上的表现.     

四种水稻细胞质雄性不育系不育性遗传的初步研究

在1980——1981年的三个生长季节中,对四种质源的六个不育系及其相应的恢复系配制的杂种F~1、F~2和BC~1等世代的育性表现进行了观察研究。以花粉可育率为主要遗传指标的分析结果表明:野败型珍汕97A,野败型V_(41)A和柳野型珍汕97A等三个不育系属于孢子体不育类型,其雄性不育性受两对连锁的隐性主基因和一些微效多基因与不育细胞质共同控制。由3713个F_2单株和301个BC_1单株求得这两对主基因之间的交换率为38%。141个F_3株系的育性表现证实了上述结论。滇一型徒稻四号A、华梗14A和BT型农进二号A等三个不育系属于配子体不育类型,它们的不育性受一对基因和不育细胞质共同控制。研究还表明与这两种不同细胞质互作的两个不育基因互为等位基因。     

半显性矮秆K型小麦雄性不育系的选育

将致矮力适中且能改善小麦株高结构的半显性矮源D₂用于改良K型不育系,选育半矮秆高产杂交小麦强优势组合,经回交选育半显性矮秆保持系和回交转育不育系,获得一批不育性稳定、具有F₁致矮性的半显性矮秆K型不育系。     

水稻野败型与滇—1型细胞质雄性不育系育性恢复基因关系的研究

试验利用广亲和野败型不育系０２４２８Ａ和明恢６３／０２４２８Ｆ６、Ｆ８广亲恢选系研究了野败型不育系和滇－１型不育系育性恢复基因关系。结果表明，野败型不育系和滇－１型不育系育性恢复基因之间是非等位的，而且它们之间可能是相互独立的。现有的滇－１型不育系的一些粳稻恢复系同时具有对野败型不育系的恢复基因，野败型不育系的籼稻恢复系也可能包含有滇－１型不育系的恢复基因，这两组基因可能通过基因重组结合在同一个体     

红莲型不育细胞质应用于粳稻杂种优势的思考与初探

部分BT型粳稻不育系存在自交结实现象,不育性的稳定性较差,影响杂交种的纯度;WA型粳稻不育系虽然不育性稳定,但开花习性差,育性最难恢复,应用难度较大;HL粳稻不育系开花习性及异交结实率与BT型粳稻不育系无显著差异,育性稳定性明显好于BT型粳稻不育系,可恢复性明显好于WA型粳稻不育系,较好地协调了育性稳定性、开花习性和可恢复性几方面的矛盾.因此,提出了在粳稻杂种优势利用中用红莲(HL)型不育系部分替代BT型不育系,以解决目前生产上杂交粳稻BT型不育系不育性不够稳定及细胞质单一的问题.通过测交鉴定,已筛选和育成一批HL型粳稻恢复系.不同细胞质杂交粳稻组合的鉴定结果表明,将红莲型不育细胞质应用于粳稻杂种优势利用是可行的.     

一个玉米细胞质雄性不育系的鉴定及遗传分析

【目的】阐明新育成的雄性不育系农系928cms-Q1261的胞质类型、败育时期和遗传机制,为其育种应用提供依据。【方法】将不育系在不同年份、不同地点种植,鉴定育性表现,通过测交、姊妹交、反交对不育性的遗传进行分析,利用特异引物进行PCR扩增鉴定胞质类型,通过石蜡切片法在光学显微镜下观察小孢子发育过程。【结果】农系928cms-Q1261雄穗无花药外露,花粉败育彻底,不育性表现稳定;质不育基因来自自交系Q1261,为S型;核不育基因来自农系928,由1对隐性基因控制;小孢子从单核晚期开始自溶,成熟期完全降解;自交系郑58能保持其不育性。【结论】农系928cms-Q1261属于S型不育胞质,是一种无花粉型的细胞质雄性不育系,其恢复系广泛。     

杂交水稻育性基因型初探

本试验通过对两组不完全双列杂交(6×5和4×3)组合的F_2、F_3及B_1等群体的育性分离情况的观察和分析,初步认为杂交水稻育性茎因型因组合不同而不尽一致。有些组合只具有隐性不育基因,另一些组合则既具有隐性不育基因,也具有显性不育基因,显性可育基因对显性不育基因表现出遮盖作用。隐性不育基因数在组合问的变异主要决定于不育系,而显性不育基因数的变异则主要决定于恢复系。作用育性基因数和显性不育基因数与F_1结实率呈显著负相关。本文还提出了根据已知育性基因型求F_2、B_1和F_3等群体的理论不育株率的公式,以及根据各群体的不育株数和样本容量估算其育性基因型的方法。     

高温对滇型杂交水稻雄性不育系育性的影响

 本文在对滇型杂交水稻雄性不育性研究的基础上,提出了温度敏感雄性不育的概念。发现滇Ⅰ型粳稻不育系滇寻1号A是一个典型的温度敏感不育系,并提出利用这一特性来实现滇型杂交水稻种子生产“两系化”的设想。滇型杂交水稻雄性不育系异地种植的结果表明,除滇Ⅰ型滇寻1号A外,在不同的气侯条件下一般表现完全不育。滇寻1号A在较高温度地区种植时则表现出育性恢复的现象。进一步研究表明,其育性转换的主导因子是温度。育性转换的临界发育时期为花粉母细胞形成期至双核花粉发育期。育性转换的临界日平均温度为22.0℃。低于此温度时表现为完全不育。而高于此温度时,在一定范围内可育性随温度增高而增加。对此不育系自交结实后代的观察发现,自交结实后代仍表现为完全不育,亦具有温敏的特性。恢保关系与滇寻1号A本身完全相同。研究还表明:这是一个对温度敏感的不育系,可以通过异地播种选择在适宜温度条件下种植来繁殖不育系,或配制杂种而利用杂种优势,还可作生理遗传的研究材料。     

大豆M型质核互作雄性不育恢复基因的遗传研究

用M型质核互作雄性不育系W931A(A)、同型保持系W931B(B)及3个地理来源不同的恢复系WR99032(R1)、WR0088(R2)、WR0108(R3)及其测交后代群体F1(A×B)、F2、BC1a(A×F1)、BC1b(F1×B)、F1a[A×(恢复系×恢复系)F1]、F1b[(恢复系×恢复系)F1×B]作为试验材料,以花粉育性和植株育性指标对不育系的育性恢复特性进行了初步分析.结果表明:大豆M型质核互作雄性不育系属配子体不育,3个不同来源恢复系的育性恢复受一对显性主效恢复基因控制,可能还存在微效修饰基因;3个恢复系的细胞质均为可育细胞质;恢复系R1与R2、R3的恢复基因呈非等位性,恢复系R2与R3的恢复基因呈等位性.     

滇型杂交稻亲本籼粳分化与杂种优势关系的初步研究

 以滇型杂交稻不育系 10个、相应的保持系 10个和恢复系 38个 ,以及由上述不育系和恢复系组配的 4 0个杂交种为试材 ,研究了亲本材料的RAPD籼粳分化程度与杂种优势的关系。结果表明 ,亲本籼粳差异与产量杂种优势存在抛物线的关系。利用籼粳分化存在一定差异的亲本杂交 ,易得到正向优势组合 ,平均杂种优势较强 ;但并非双亲籼粳分化差异越大越好 ,双亲差异过大则不易获得正向优势组合 ,使杂种优势减弱 ,甚至为负。双亲籼稻成分差值以 12 %～ 16 %为宜     

贵州地方稻种资源细胞质雄性不育恢复基因材料的筛选

对３６８份源于贵州不同生态地区的地方稻种资源与不同南类型雄性不育系殂汕９７Ａ、金２３Ａ、协青早Ａ和Ｋ１７Ａ等进行测交,鉴定其Ｆ１育性。结果表明,在贵州不同生态条件下形成的地方稻种资源存在一定数量对野败等类型雄性不育恢复的品种,并了其在裟育种中的利用途径。     

滇型杂交粳稻数量性状的遗传差异研究

 应用主成分、遗传距离和聚类的方法对滇型杂交粳稻恢复系、保持系数量性状的遗传差异作了初步研究。结果表明恢保间的遗传差异不大;但不同恢保组配间的遗传距离有很大的不同。非经济性状对供试材料间数量性状的遗传差异贡献较大,经济性状的贡献较小。模糊聚类的结果与多元分析的结果大同小异。文章对今后选育恢复系的工作提出了参考性建议。     

同质恢渗粳部分利用亚种间优势及耐冷水稻恢复系选育方法的研究与应用

为提高水稻恢复性选择效率,增强恢复系的配合力,促进地方稻种资源的耐冷基因在杂交育种中的应用,设计了同质恢渗粳+耐冷性的水稻恢复系选育路线,开创了将耐冷性、恢复性和籼粳亚种间杂交蕴藏的强大优势巧妙结合的水稻三系恢复系的选育方法,并应用该方法育成了耐冷、强优势、稻瘟病抗性好的同质恢复系黔恢481、R467、Q431、Q568,用这些恢复系组配育成的威优481,金优431等7个高产、耐冷、稻瘟病抗性好的杂交稻组合,育出的耐冷杂交稻组合在贵州中高海拔秋风冷害频繁和稻瘟病重灾区发挥高产、稳产作用。     

籼型杂交水稻及三系对白叶枯病的抗性预测

】比较了水稻三系的抗性及其对杂交稻抗性的贡献。结果表明,杂交稻的抗性主要受恢复系的核基因控制,同时也受不育系胞质效应的影响。Ｄ型、冈型和野败型胞质的抗性较差,滇型和ＢＴ型较强。由于不同稻区的病菌小种组成不同,致病力的亲和性以及分化变异速度也不同,故推广杂交稻组合应考虑病菌小种的组成和分化趋势。     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

野生稻种质在高大韧稻选育中的应用与展望

[目的]概述野生稻种质在水稻育种上的应用。[方法]在提出高大韧稻的育种理论和发展阶段的基础上,回顾了野生稻种质资源在水稻育种上的应用,重点阐述了1980~1997年高大韧课题组直接利用优异野生稻种质进行高大韧稻育种的主要研究成果。[结果]利用野生稻选育高大韧稻,首次成功向恢复系大规模地导入野生稻细胞核基因,获得野栽型强优恢复系。共获得测25、测253、测781、测258、测1012等5个优良恢复系,育成17个杂交水稻新组合,其中博优253为国家审定品种。将野生稻细胞核基因通过远缘杂交引入恢复系,拓宽恢复系遗传背景。选育遗传背景特异的优良恢复系是新恢复系选育的有效途径。[结论]高大韧稻育种是今后水稻育种的重要方向。