水稻实用光温敏不育系培矮64S不育性稳定化研究

在人工气候室的人控光温条件下 ,通过 1997～ 1999年 3年 2 2 .0～ 2 3 .0℃的低温处理 ,对水稻实用光温敏不育系培矮 64S进行育性稳定化研究。结果表明 :1)在人工气候室的低温条件下 ,采用“株系(再 )鉴定、(再 )筛选　 单株”的方法 ,对稳定高世代光温敏不育系培矮 64S的不育性是可行的 ,并筛选出套袋自交结实率和花粉不育度两级水平均已稳定的 3个株系 9862 ,10 3 1和 10 3 2 ,而且其不育起点温度已降至 2 2 .5℃ ,比原始株系降低了近 1℃。 2 )现有高世代光温敏不育系培矮 64S仍然存在育性的不稳定性 ,表现在受低温影响后其后代不同株系间花粉不育度和套袋自交结实率存在明显差异 ,说明对现有高世代光温敏不育系的育性提纯很有必要     

水稻高世代光温敏不育系低温下育性选择效果研究

1997—2000年,以两系杂交水稻生产上应用最广泛的籼型实用光温敏核不育系培矮64S及其后代选系为材料,藉人工气候室的人控低温条件,研究了在22—23℃的低温处理下对高世代光温敏不育系的育性实施选择的效果。结果表明,经不同次选择的1997—1999年各年度间育性差异明显,选择次数较多的年度其低温处理后育性波动期内花粉不育度极显著高于选择次数较少的年度,说明对育性实施选择的效果显著。进一步对同一谱系不同选择次数株系在低温处理后的育性波动期内花粉不育度进行比较,发现单株选择对育性的影响有2种情况：1)在育性未稳定的株系内实施选择是有效的,增加选择次数可以显著提高株系的不育度;2)在育性稳定后的株系内实施选择是无效的,增加选择次数并不能提高株系的不育度。因此,对高世代光温敏不育系的育性进一步实施选择的效果关键取决于其育性：是否已稳定。     

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 2 2 .0～ 2 3 .0℃的低温下的育性表达规律进行了连续 2年的跟踪研究。主要结果如下 :1) 2 3 .0℃的低温仅能导致培矮 64S花粉不育度的明显降低 ,而 2 2 .5℃和 2 2 .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 ;2 )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 ) ;3 )培矮 64S具有光敏性 ,其临界光长处于 13 5 0～ 13 .3 8h之间 ,光敏温度范围为 2 3～ 2 8℃ ;4 )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     

用人工冷水池鉴定水稻光温敏核不育系雄性不育起点温度的研究

用人工冷水池与人工气候箱分别对8个水稻光温敏核不育系在它们育志换温敏感期进行5d日均温23.5℃（22－25℃）的冷水与6d日均温23．5℃（19．5－26．0℃）的冷气处理。结果表明：株S－1、陆18S、96－5－2S、139S及康201S在两种低温处理条件下均表现不育，自交结实率与花粉可染率均为0；培矮64S在人工冷气处理条件下也表现不育，自交结实率与花粉可染率为0，但在人工冷水处理条件下表现轻度可育，自交结实率为0．05％，花粉可染率为5．0％；810S与179S在两种低温处理条件下均表现可育，自交结实率为3．7％－18．5％，花粉可染率为4．3％－41．0％，但人工冷水处理条件下的自交结实率与花粉可染率明显高于人工冷气处理条件下的自交结实率与花粉可染率。说明用人工冷水池鉴定水稻光温敏核不育系雄性不育的起点温度是可行的，而且鉴定的灵敏度比人工气候箱更高。根据人工冷水池与人工气候箱鉴定的结果可知：株S－1、陆18S、96－5－2S、139S及康201S的雄性不育起点温度小于23．5℃，培矮64S的雄性不育起点温度在23．5℃左右，而810S与179S的雄性不育起点温度大于23．5℃。     

花药培养对水稻温敏核不育系香125S不育性的遗传纯化效果初探

在人工低温（23.5℃）和自然条件下研究了香125S DH（Double haploid）群体的育性变化、异交特性和重要农艺性状。结果表明,在23.5℃的人工低温条件下,DH群体各株系育性不一致,有11个DH株系（占36.7%）花粉不育度在99.5%以上,其中5个株系（占16.7%）花粉不育度达100%,自交结实率为0,是不育性稳定、不育临界温度低的DH系。各DH系的株高、穗长、有效穗、每穗总粒数和异交结实率与对照香125S差异不显著,DH系保持了原品种的优良农艺性状。花药培养技术是对水稻光温敏核不育系的不育性进行遗传纯化的有效方法。     

光温敏核不育水稻育性稳定性研究Ⅳ.不育起点温度漂移规律

以培矮64S和安湘S等不育基因来源不同的5个水稻光温敏核不育系为材料，在人工气候室进行长日低温处理，考查各材料从核心种子至原种一代各世代平均花粉不育度，以探明不育起点温度漂移规律。结果表明：1）不育起点温度漂移普遍存在于不同不育基因来源的光温敏不育系中；2）不育基因来源不同的不育系起点温度漂移幅度和漂移频率均存在明显差异。对不同不育系不育起点温度漂移规律以及生产上对光温敏不育系的利用策略进行了讨论。     

优质籼型旱稻光温敏核不育系GHS不育性遗传研究

以光温敏核不育系GHS、安湘S、培矮64S及GHS的突变可育株GHF和15个普通品种为材料,以花粉育性为指标,研究了GHS不育性的遗传规律.结果表明:GHS的不育基因与安湘S、培矮64S的不育基因不等位,GHS是一个新的光温敏核不育材料;GHS的不育性遗传属孢子体不育类型,其不育性由1对隐性基因控制,与细胞质无关.     

温敏型雄性核不育水稻新种粤光S的发现与育性鉴定

2000年晚季在杂交组合超级97/明七596的后代中,发现和鉴定了温敏核不育水稻种质光S.经分期播种试验,光S在广州6月初9月底抽穗均表现不育,雄性不育期达100d左右;经人工气候箱光温处理,其在23.5℃条件下不育性出现波动,≥24℃时自交结实率为0,其育性主要受环境温度控制.经等位性检测,光S的核不育基因不同于培矮64S.     

籼型优质光温敏核不育系1892S的选育

1892S是安徽省农科院水稻研究所用培矮64S的变异单株选育的中籼光温敏核不育系,2004年8月通过安徽省技术鉴定。1892S不育期间败育彻底,不育性稳定,不育株率100%,花粉不育度和套袋自交不实率均为99.97%;不育起点温度较低(23.5℃),在合肥不育期30 d以上;开花习性好,异交结实率高达60%以上;对白叶枯病和稻瘟病的抗性分别为中抗和抗;米质优,达国标GB/T 17891-1999优质稻谷3级标准;所配组合杂种优势强,其中皖稻153(1892S/RH003)于2005年1月通过了安徽省品种审定。     

低温对粳稻光温敏核不育系育性影响研究

藉2004年盛夏难得的14～16℃低温条件,对两系杂交水稻不育系在自然低温下的育性进行跟踪研究.结果表明,低温能导致花粉不育度的明显降低,而且14～16℃的低温,不仅能使花粉不育度降低,而且还能诱导一定程度的自交结实;育性温度敏感期为幼穗分化第四期（雌雄蕊形成期至花粉母细胞形成期）;在相同低温的条件下,短日处理的光温敏核不育系的不育度大大降低.对低温不敏感的不育系G103,在短光作用下败育也较彻底.对短光不敏感的不育系是理想的不育系.不同株系间在低温下育性表达存在显著差异,且在自然短日低温条件下,这种差异更加明显.     

叶枕距标记法研究低温对粳型光温敏核不育系育性转换的影响

用日均温20℃低温处理3个采用剑叶叶枕距标记幼穗发育时期的粳型光温敏核不育系G317S、G321S和G326S,研究低温对不同发育时期粳型光温敏核不育系育性的影响.结果表明:用20℃低温处理3d,3个粳型光温敏核不育系花粉不育度明显降低,平均自交结实率为66.41％;3个粳型光温敏核不育系育性敏感期所对应的剑叶叶枕距为-4 ～4 cm,而剑叶叶枕距＜-4 cm或＞4 cm时,各不育系育性稳定;剑叶叶枕距为-4～ -2 cm和2～4 cm时各不育系不同穗位颖花的花粉不育度比较接近,而剑叶叶枕距为-2～2 cm时,各不育系不同穗位颖花的花粉不育度表现为穗上部＜穗中部＜穗下部.     

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。     

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。     

低温对粳稻光温敏核不育系育性影响研究

籍2004年盛夏难得的14-16℃低温条件,对两系杂交水稻不育系在自然低温下的育性进行跟踪研究结果表明,低温能导致花粉不育度的明显降低,而且14-16℃的低温,不仅能使花粉不育度降低,而且还能诱导一定程度的自交结实;育性温度敏感期为幼穗分化第四期(雌雄蕊形成期至花粉母细胞形成期);在相同低温的条件下,短日处理的光温敏核不育系的不育度大大降低。对低温不敏感的不育系 G103,在短光作用下败育也较彻底。对短光不敏感的不育系是理想的不育系。不同株系间在低温下育性表达存在显著差异,且在自然短日低温务件下,这种差异更加明显。     

水稻光温敏核不育系育性波动的解决途径和方法

光温敏核不育系的不育性受温度影响而波动是困扰两系法杂交水稻的一个重要问题,就怎样解决这一问题提出了看法,从育种途径上来看,可以采用选育低不育临界温度的光敏核不育系,选育抗除草剂的恢复系、选育对除草剂敏感的光温敏核不育系和选育四环素诱导不育的光温敏核不育系来保证杂种纯度,从制种技术措施上来看,必须严格遵守光温敏核不育系核心种子生产程序,选择适宜的制种地区和季节、在盛夏低温来临时采取灌水保温措施。     

籼型两用核不育系水稻培矮64S的育性表达——幼穗发育过程中的NAD+-MDH和AP同工酶的变化

 以籼型两用不育系水稻培矮64S和常规稻粳籼89为材料，采用PAGE分析同工酶的方法，比较水稻幼穗发育过程中花粉母细胞形成期、减数分裂期和花粉完熟期NAD+-MDH和AP同工酶的变化，以期了解不育系的育性转换与表达机理。结果表明，在1993年2月25日、3月10日和3月30日三期播种的水稻培矮64S均表现不育，花粉不育度在99.7%以上，结实率在0.3%以下，1994年8月1日播种的培矮64S表现可育，结实率在19%以上，而同期播种的常规稻粳籼89均能得到正常结实，结实率在68%以上。同时发现1993年培矮64S的不育性在花粉完熟期与颖花及花药的NAD⁺-MDH活性的显著降低关系较大。在花粉母细胞形成期—减数分裂期与颖花AP的活性及同工酶组成的变化关系较密切。1994年表现可育的培矮64S与粳籼89相比不存在这种差异。由此可认为培矮64S育性表达可能与花粉发育前期的脂肪代谢以及花粉发育后期的呼吸代谢有关。     

籼型优质光温敏核不育系H175S的选育

H175S是以1892S为母本,广占63S为父本杂交,经过7a13代系谱选择育成的育性稳定、败育彻底、育性转换临界温度较低(23.5℃)、株叶形态好、穗大粒多、抗性较好、米质优、配合力高、异交结实率高的籼型光温敏核不育系,2011年通过安徽省品种审定委员会技术鉴定.     

优质水稻光温敏核不育系272S的选育

采用金山S -2/金山1B∥金山1B配组杂交,通过人工气候箱、早季与高海拔低温等自然生态压力进行育性鉴定,育成不育起点温度低、不育性稳定的两系不育系272S.该不育系稳定不育期长,米质优,配合力好,于2010年8月通过福建省教育厅科技评审.     

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。     

低温条件下喷施乙烯利对温敏核不育水稻育性的影响

【目的】为解决我国南方温敏核不育水稻制种过程中遇低温易发生育性转换问题,对处于育性转换敏感期的温敏核不育水稻进行低温诱导并喷施不同浓度乙烯利,探讨其对温敏核不育水稻育性的影响。【方法】利用温敏核不育水稻株1S和准S为材料,在育性敏感时期对其进行连续7 d冷灌池低温(22.5℃)诱导并分别喷施乙烯合成促进物质乙烯利和抑制物质二氧化氯溶液,统计花粉可染率及套袋自交结实率,对乙烯合成关键酶进行实时荧光定量PCR分析。分离并分析了乙烯合成途径关键酶OsA CO5和Os ACS5的启动子。【结果】在22.5℃低温诱导条件下,株1S和准S连续7 d喷水处理后的可染花粉率分别是4.3%和8.9%,套袋结实率分别是1.6%和2.5%;与喷水对照相比,喷施1600 mg/L乙烯利,株1S和准S可染花粉率分别下降3.3和7.2个百分点,且都无结实;喷施1500 mg/L二氧化氯溶液的株1S和准S可染花粉率分别上升3.5和3.3个百分点,套袋结实率分别上升0.78和0.52个百分点。在低温诱导条件下(以喷水为对照),连续7 d喷施1600 mg/L乙烯利时,株1S和准S幼穗中OsA CO5和OsA CS5基因表达量显著升高,分别是对照(喷水)的1.19、1.24(株1S)和1.24、1.1(准S)倍;连续7 d喷施1500 mg/L二氧化氯溶液时,株1S和准S幼穗中Os ACO5基因表达量变化不显著,而株1S和准S中OsA CS5基因表达量显著降低,分别是对照(喷水)的93%和89%。与正常大田温度相比,在22.5℃低温诱导7 d时,喷水、喷施1600 mg/L乙烯利及1500 mg/L二氧化氯溶液处理分别会导致株1S和准S幼穗中OsA CO5和Os ACS5基因下调表达。此外,发现OsA CO5和OsA CS5的启动子除含TATA盒和CAAT盒等基本结构以外,还含有多个组织特异表达及乙烯调控顺式作用元件。【结论】低温诱导条件下,在温敏核不育水稻育性敏感期,喷施1600 mg/L乙烯利可抑制育性转换。