不稻选择致死基因利用的设想

认为水稻中可能存在对某些特定环境条件敏感的选择致死基因，如果将其转育到光温敏核不育系，而将其对应的显性基因转育到其恢复系中，制种时若于敏感期遇到了异常低温，光温敏核不育系将会出现育性反复，而产生一定比例的自交结实种子，此时，即可利用这一种定的环境条件处理，不育系自交种子因具备纯合隐性选择致死基因而死亡，杂交种子因为是杂合体，帮能正常存活。如此即可保证杂交种子的纯度。还提出了筛选和利用隐性药剂选择致     

两系法选育杂交粳稻的实践与思考

培育两系杂交稻是作物杂交优势利用育种领域中的一项重大革新。早在 1 973年 ,石明松发现水稻光敏核不育株农垦5 8Ｓ ,并于 1 981年提出两用核不育系概念 ,杂交水稻育种开始进入一个新的阶段即两系法阶段。两系法杂交优势利用 ,因其只需要光温敏核不育系和恢复系两个育种材料而得名。光温敏核不育系在低温或短日照条件下表现可育 ,自交结实繁殖种子 ;在高温或长日照条件下表现不育 ,可以用来与恢复系制种 ,生产杂交种子。由于光温敏核不育系能一系两用 ,与三系法相比 ,生产种子少了一个环节 ,便简化了种子生产程序。尤其是光温敏核不育系由…     

水稻光温敏不育基因的遗传及等位性的初步研究

本试验以光敏核不育系Ｍ９０１Ｓ，Ｆ１５１Ｓ，ＨＳ－１，ＨＳ－２和温敏核不育系培矮６４Ｓ、５４６０Ｓ１、５４６０Ｓ２材料杂交配组。通过对这些光温敏核不育系和杂交组合的育性观察，研究光温敏核不育基因之间的关系，结果表明：（１）光敏核不育系与温敏核不育系之间及各温敏核不育系之间的不育基因不等位。ＨＳ－１与培矮６４Ｓ，ＨＳ－２与５４６０Ｓ１，Ｍ９０１Ｓ与５４６０Ｓ１，分别存在着１对、２对、３对基因的差异，     

苯达松致死标记两用不育系8077S选育及其应用

８０７７Ｓ是采用水稻光温敏雄性不育系Ｗ６１５４Ｓ经辐射诱变选育的一个具有苯达松第三致死标记的水两用不育系，其自交种苗能被对普通水稻安全的除草剂苯达松杀死，杂交种苗则对该药剂安全。对８０７７Ｓ的遗传行为、农艺性状、育性特点、药剂反应以及配组优势的研究表明，该不育系所具有的致死标记由隐性单基因控制，并且这一标记基因对农艺性状无明显不良影响。运用８０７７Ｓ建立了一种针对杂交水稻的标记技术，能够简便而有效     

光温敏基因雄性不育水稻遗传规律研究

水稻的光温敏核不育性状是由核基因和环境条件共同控制的生态遗传性状。它既不同于典型质量性状的遗传规律也不同于数量性状的遗传规律。水稻光温敏基因雄性不育性状遗传的基本规律是：（1）水稻光温敏基因雄性不育性状是由1对（温敏型）或2对（光温互作型）隐性基因控制的性状；（2）基因型决定不育系的光温反应类型；（3）内环境（遗传背景）决定不育系的光温反应范围；（4）外环境（光长、温度）决定不育系的育性表达方向（不育或可育）；（5）基因型和内外环境共同决定杂交后代的育性分离比例。     

甘蓝型油菜隐性核不育系20118A的遗传与利用探讨

测交试验分析表明，甘蓝型油菜（Brassica napus L.)核不育系20118A的不育性由2对隐性重叠基因和1对隐性上们基因控制，具有广泛的恢复系。当2对基因为隐性纯合体（aabb)，另1对互作基因为显性（RfRf或Rfrf)时，植株表现不育（aabbRfRf或aabbRfrf），其相应临保系的基因型为3对隐性纯合体（aabbrfrf）。两型系中不育株与可育株连续兄妹交和可育株连续自交，后代可育株和不育株育性分离比分别为1：1和3：1，利用纯合两型系 AabbRfRf或aaBbRfRf中不育株和可育株成对兄妹交可生产纯合两型系和不育系20118A，不育系和临保系杂交生产全不育系（aabbRfrf），全不育系与恢复系（AA-或-BB）杂交生产杂交种，从而使隐性核不育系20118A应用于生产。     

水稻光温敏核质互作型不育系的选育

杂交水稻的种子纯度影响杂交水稻的发展。少部分三系不育系遇高温自交结实,两系不育系遇低温自交结实。两者结合产生的光温敏核质互作水稻不育系则在高温、低温状态时仍为不育状态,保证杂交种的纯度。本文介绍了当前杂交水稻存在的问题,以及光温敏核质互作杂交水稻不育系的选育、育性稳定性和杂种优势利用。     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

籼型光温敏核不育水稻雄性不育性遗传研究

以安农S－1等灿型光温敏核不育系和二九青等不同生态型常规灿稻品种为材料，在长日高温条件下考察分离群体单株的套袋自交结实率，应用极大似然法系统研究了灿型光温敏核雄性不育性的遗传规律，结果表明：a)安农S－1，测64S，衡农S－1和W6154S等不育系的不育性遗传受1对隐性主基因控制，而W7415S的不育性受至少2对隐性主基因控制；b)光温敏不育主基因的表达受微效多的修饰，不同不育系的微基因效应有明显差异；C）不同生态由稻品种中均具有主 恢复基因，同时也存在相应的影响不育性表达效果的遗传背景（其实质就是微效多基因群），而且品种间有较大差异，对光温敏不育率不育起点温度“漂移”机制以及在育种实践中如何选育不育起点温度、缓漂移”的实用光温敏新不育系等问题进行了讨论。     

eui基因对水稻光温敏核不育系主要农艺性状的影响

eui基因具有遗传解除水稻不育系包穗的功能,被誉为杂交稻种子生产的第四遗传因子,现已成功地应用于杂交稻的生产。研究不同eui基因对水稻光温敏核不育系主要农艺性状的影响。结果表明,eui基因具有遗传解除水稻光温敏核不育系包穗的功效,可育期解除不育系包穗的遗传效应显著地好于不育期,且eui1基因遗传解除包穗的效应强于eui2基因。eui基因的效应并未影响到光温敏核不育系的育性和花粉不育的类型。     

一种不育系解决机械化制种和不育系混杂的设想与实践

劳动力成本的不断提高,劳动者减轻劳动强度的愿望日趋强烈,迫切要求杂交水稻制种过程的机械化.在制种过程中水稻光温敏核不育系遇到低温、某些细胞质雄性不育系遇到异常高温均会产生自交结实,导致杂种F1代中不育系混杂,从而降低杂交种的纯度、影响大田产量.培育对一种除草剂具有抗性、同时对另外一种除草剂敏感的水稻不育系,即抗/感除草剂水稻不育系,可以一次性解决杂交水稻机械化制种和不育系混杂两个问题.苯达松是一种对水稻安全的除草剂,但苯达松敏感隐性突变体对苯达松敏感.草铵膦、草甘膦、咪唑乙烟酸等能杀死水稻,但对具有抗性基因的水稻安全.利用苯达松敏感核不育系185BS、926BS与抗草铵膦的水稻杂交,选育出了抗草铵膦/感苯达松的水稻光温敏核不育系09F316BS、09F317BS、09F319BS和09F320BS.利用苯达松敏感核不育系185BS为受体进行遗传转化,获得了抗草铵膦和草甘膦/感苯达松的水稻光温敏核不育系EB185BS.由于这些不育系具有抗除草剂的特点,而恢复系不具备,制种时不育系与恢复系可以混播,待授粉完成后喷施除草剂杀死恢复系,成熟后机械化收割不育系上所结杂交种子,而不需要提前人工割刈恢复系;而且恢复系在不育系中均匀分布也可以提高异交率.如果在制种过程中遇到异常低气温,造成不育系少量自交结实而混杂在杂种F1代中,可以通过在杂种F1代秧田喷施苯达松杀死混杂的苯达松敏感不育系,杂交种由于野生基因的显性作用而不受伤害,从而可以保证大田F1代的纯度;此外,秧苗期喷施除草剂可以代替田间种植鉴定杂交种纯度,减少了种植鉴定中的土地占用和人工费用.本设想也可以运用到其它作物,通过培育一种抗/感除草剂的不育系来一次性解决机械化制种和清除不育系混杂的问题.     

两系法杂交水稻研究和应用中若干问题的思与行

指出了当前我国两系法杂交水稻研究和应用中面临的主要问题,即两系法杂交水稻体系中不育系的称谓和分类不规范,生产上利用的水稻两用核不育系育性温光反应特性研究不清楚,水稻两用核不育系繁殖和两系法杂交稻制种基地选择不当等。针对当前情形,结合多年育种实践,提出了解决这些问题的对策及措施。建议将水稻两用核不育系分为长光高温不育型、高温不育型、短光低温不育型、低温不育型等四种类型。提出了水稻光温不育机理设想,即水稻光温敏核不育系育性转换是主效不育基因与其位置相近的发育感光基因或(和)发育感温基因相互作用的结果,微效不育基因可影响两用核不育系的不育起点温度。只有深入研究光温敏型不育系育性的光温组合效应,且获得具体的光温指标,才能更好地指导两系法杂交水稻制种和不育系繁殖。提出了水稻两用核不育系育性光温特性的鉴定方法以及两系法杂交稻种子生产应根据不育系育性温光特性和历史气象资料来合理安排基地和时段。     

水稻光温敏雄性核不育系广占63S不育基因PTGMS2-1的遗传分析与分子定位

 水稻光温敏雄性核不育系广占63S的不育基因来源于光敏核不育系农垦58S,其育性转换表现为温敏型,是迄今两系杂交水稻中应用最广泛的籼型光温敏核不育系之一。对广占63S/旱1587组合的F₂分离群体进行不育基因的遗传分析,结果表明广占63S的不育性受1对隐性不育基因控制。利用SSR和InDel分子标记技术,结合BSA法,以广占63S与旱1587组合的F2分离群体为材料,将不育基因（暂命名为PTGMS2-1）定位于第2染色体标记S2-4与S2-27之间物理距离390 kb的区间内,与两标记间的遗传距离分别为0.5和1.1 cM,与标记S2-24共分离。     

水稻黄叶不育系突变体H08S的表型特征与遗传分析

光温敏不育系的育性因易受光温条件影响而出现波动,导致种子纯度不够,是水稻生产上常见的问题。本研究对1个水稻黄叶不育系突变体H08S进行温度敏感性分析和叶绿体超微结构观察,同时通过构建分离群体进行突变基因的遗传模式分析。结果表明,突变体H08S的表型受温度影响,为低温表达型叶色突变体,且其叶绿体结构出现异常,表现类囊体的片层结构减少,说明H08S基因的突变影响叶绿体的正常发育。突变体H08S分别与‘日本晴’、‘02428’构建F₂群体和BC₁F₁群体,观察并统计群体植株叶色表型的分离情况,并进行卡方检验,结果表明该突变性状受1对隐性单基因控制。     

籼型光温敏两系不育系H153S的选育及应用

光温敏核不育系转育起点温度的高低是决定两系杂交水稻制种能否安全的关键因素之一,选育起点温度较低的光温敏核不育系可以显著提高两系杂交水稻制种纯度。本课题组利用系谱选育法,将播始历期较短、不育起点温度较高、农艺性状较好的两系不育系中间材料7HS006与播始历期较长、育性转换温度较低的绿102S进行杂交,选育出籼型两系不育系H153S,该不育系的不育起点温度较低,育性稳定,可繁性、农艺性状较好。H153S将在两系杂交水稻制种和推广中起重要的实际应用价值。     

Thoughts and Practice on Some Problems about Research and Application of Two-Line Hybrid Rice

The main problems about research and application of two-line hybrid rice were reviewed, including the confusing nomenclature and male sterile lines classification, the unclear characteristics of photoperiod and temperature responses and the unsuitable site selection for male sterile line and hybrid rice seed production. In order to efficiently and accurately use dual-purpose genic male sterile lines, four types, including PTGMS (photo-thermo-sensitive genic male sterile rice), TGMS (thermo-sensitive genic male sterile rice), reverse PTGMS and reverse TGMS, were proposed. A new idea for explaining the mechanism of sterility in dual-purpose hybrid rice was proposed. The transition from sterile to fertile was involved in the cooperative regulation of major-effect sterile genes and photoperiod and/or temperature sensitive ones. The minor-effect genes with accumulative effect on sterility were important factors that affected the critical temperature of sterility transfer. In order to make better use of dual-purpose lines, the characterization of responses to photoperiod and temperature of PTGMS should be made and the identification method for the characterization of photoperiod and temperature responses of PTGMS should also be put forward. The optimal ecological site for seed production could be determined according to the historical climate data and the requirements for the meteorological conditions during the different periods of seed production.     

水稻光温敏不育系“六圃法”提纯保真原种繁殖体系的建立与应用

【目的】水稻光温敏不育系的提纯保真繁殖对于两系法杂交水稻的发展和应用具有十分重要的意义。现有提纯繁殖技术多以防止起点温度漂移为目的,而忽视了生物学性状的提纯保真。为解决这些问题,本研究结合光温敏不育系Y58S的多年大规模原种生产实践,建立了水稻光温敏不育系"六圃法"提纯保真原种繁殖体系。【方法】该技术体系基本步骤如下:首先,直接从生产上大规模制种使用的不育系种子中取样,种植"典型单株筛选圃",进行典型单株初选;其次,通过"起点温度鉴定圃"筛选不育起点温度基本一致的核心单株,进行起点温度纯化;然后,通过"群体观察圃"、"配合力鉴定圃"和"制种试验圃"来确保光温敏不育系的遗传背景基本纯合和表型整齐一致,从而决选保真核心株系,进而获得保真核心种子;最后,建立连续稳定的品种"专一性原种繁殖圃"来实现原原种和原种的高纯度生产。【结论】实践证明,该技术体系可确保获得育性稳定、表型整齐,且遗传背景来源基本一致的光温敏不育系原种,大幅度提高水稻光温敏不育系繁殖的安全可靠性和生产效率。2008年以来,应用该技术体系生产了249万kg Y58S生产用种,基本消灭了同形可育株,纯度全部达到99.5%以上。目前这些Y58S生产用种已经全部销售给各种业公司进行杂交制种,生产的杂交种子推广1474万hm2以上。     

水稻苯达松敏感突变研究进展

采用γ-射线辐射诱变技术,日本和中国学者分别从粳稻和籼稻中获得了苯达松敏感致死突变体农林8号m和M8077S。水稻苯达松敏感突变也表现对磺酰脲类除草剂敏感,但对供试的其他除草剂没有差异反应。遗传分析表明,这两个突变体表现为等位的隐性单基因突变,对这两种除草剂的敏感是同一个基因突变的效应。对M8077S的突变位点进行了精细定位、基因克隆和互补试验,证明农林8号m和M8077S都是源于第3染色体上的一个细胞色素P450基因(CYP81A6)的单碱基缺失导致的移码突变:农林8号m中的CYP81A6自转录起始密码子ATG起第507位缺失了一个C,而M8077S中的CYP81A6第2058位缺失了一个G。水稻苯达松敏感突变用于两系法杂交水稻的除杂保纯,已经成功选育出3个具有苯达松敏感突变标记的光温敏雄性不育系(M8064S、苯88S、苯63S)以及相配套的3个杂交组合(丰两优2号、苯两优9号和苯两优639),分别通过了湖北和江西省品种审定;用于杂交水稻混植法制种,已经成功选育出具有苯达松敏感标记的恢复系(MC526)以及相配套的杂交组合(混制1号),制定了机械化混播制种的生产规程和技术要点。还展望了CYP81A6基因在抗除草剂育种、转基因水稻安全控制以及水稻化学杀雄方面的应用前景。     

水稻淡黄叶突变体安农标810S的发现及初步研究

安农标810S是2003年冬在海南三亚安农810S繁殖田中发现的具有淡黄叶标记性状的自然突变体,2006年8月通过湖南省科技厅技术鉴定。安农标810S性状稳定,全生育期整株叶片均表现淡黄绿色,其它农艺性状、育性和配合力等与安农810S基本一致。其淡黄叶标记性状受1对隐性基因控制,易于转育新的水稻光温敏核不育系,有利于两系杂交水稻制种除杂保纯和杂交种子纯度快速鉴定,对降低两系杂交水稻种子生产中的纯度风险具有重要的育种价值。