同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的胚胎学观察

以同源四倍体水稻(Oryza sativa,2n=4x=48)和二倍体水稻(Oryza Sativa,2n=2x=24)为母本,以非洲栽培稻(Dryza glarri,2n=2x=24)为父本进行远缘杂交配组,对其杂交结实的胚胎学机理进行了研究。结果表明,非洲栽培稻的花粉粒能在二倍体水稻的柱头上萌发,但萌发频率仅为0．18％～0．56％,花粉管在花柱内的伸长速度比较慢,发生受精的频率比较低,因而二倍体水稻与非洲栽培稻杂交的结实率比较低。然而,非洲栽培稻的花粉粒在同源四倍体水稻的柱头上萌发频率高达12．81％～14．65％,花粉管在花柱内的伸长速度比较快,发生受精的频率比较高,因而同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的结实率比较高。在同源四倍体水稻与非洲栽培稻的杂交中发现,其受精作用比较特殊,其中包括精细胞与卵细胞的单受精作用,精细胞与次生极核的单受精作用和正常的双受精作用,总受精率和总成胚率分别为7．49％～9．28％和6．61％～8．64％。     

同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的后效性研究

利用亚洲栽培稻中的4份同源四倍体水稻(O.sativa,2n=4x=48)和相应的4份二倍体水稻(O.sativa,2n=2x=24)为母本,以4份非洲栽培稻(O.glaberrima,2n=2x=24)为花粉供体进行远缘杂交后,对其杂种后代的分离动态进行了研究.结果表明,不同倍性的普通栽培稻与非洲栽培稻之间杂交后代的结实率以二倍体普通栽培稻的较高.在配制的32个杂交组合中,其杂种第1代群体均表现出明显的营养生长优势.从群体的生长势来看,杂种第2代群体比杂种第1代群体要弱一些;在杂种第2代群体中,以同源四倍体水稻为母本的杂交组合的分离现象比以二倍体水稻为母本的杂交组合的分离现象更明显.在各杂交组合的第3代群体中,从植株的株叶形态和生育期来看,株系间的差异和株系内的变异依然很明显,变异频率更宽,变异种类更多.在普通栽培稻与非洲栽培稻的杂交组合中,育性变异、生长势变异、株叶形态变异、染色体变异和结实性变异等是较易发现的变异现象.     

同源四倍体水稻与狼尾草杂交的效果

利用A P IV (4)、IR36(4)、紫血稻(4)、测64(4)、明恢63(4)、IR28(4)、测90(4) 和桂99(4) 等8 个同源四倍体水稻(Oryza sativa, 2n= 4x= 48) 为杂交母本, 以狼尾草(P ennisetum alopecuroides, 2n= 2x= 18) 为杂交父本进行杂交, 获得了实粒种子。但是, 在以A P IV (2)、测90(2) 和紫血稻(2) 这3 个二倍体水稻(Oryza sativa, 2n= 2x= 24) 为杂交母本, 以狼尾草为杂交父本的杂交组合中却没有获得实粒种子。在授粉后狼尾草的花粉粒能诱导杂交母本的子房发生明显膨大。在同源四倍体水稻中的子房膨大效应比二倍体水稻中的子房膨大效应更加明显。在以同源四倍体水稻为杂交母本的杂交组合中, 可以获得一些实粒种子, 但是, 如果在授粉前利用DH 溶液对同源四倍体水稻的去雄颖花进行处理后再授狼尾草的花粉粒则能获得更多的实粒种子。结果暗示由于同源四倍体水稻具有比较弱的有性生殖能力, 在远缘杂交中它们是比较好的杂交母本。     

不同倍性栽培稻与药用野生稻种间杂交不结实性的比较胚胎学观察

以栽培稻(Oryza sativa)品种L202二倍体（L202 2x）及其同源四倍体（L202 4x）作母本分别与药用野生稻（Oryza officinalis）杂交,比较了两个杂交组合的杂交结实性及影响结实性的杂种胚胎发育细胞学。两个杂交组合所取得的一致结果是：杂交授粉后30 d所有杂交小穗均干枯死亡,不能结实;种间杂交不结实的原因在于受精和杂种胚胎胚乳发育异常。两个杂交组合的受精和杂种胚胎胚乳发育虽然均存在双受精、单受精和未受精类型,但就受精率而言,L202 2x作母本的平均总受精率为59.45％,略高于L202 4x（54.87％）; L202 4x的单受精率（24.60％）则高于L202 2x的单受精率（15.30％）。两个杂交组合的杂种胚胎胚乳发育均严重异常,虽然在授粉后1 d形成小的球形胚;到授粉后3 d,胚胎发育停滞并开始解体;至授粉后5 d,只有二倍体杂交组合的极少数胚胎可发育到梨形胚时期,四倍体组合的胚胎则基本全部解体。双受精胚囊内胚乳发育更为异常,在授粉后1 d,游离胚乳核就开始解体退化,到授粉后3 d不能形成细胞化胚乳或细胞化过程异常。与L202 2x作母本的杂交相比,以L202 4x作母本所得杂种胚胎发育更为滞后,且退化严重,形成的游离胚乳核少,解体早,不能进行细胞化。因此,利用同源四倍体栽培稻与药用野生稻杂交获得种间杂种的难度更大。     

栽培稻种间杂交改良云南粳稻品种研究

为引入非洲栽培稻的有利基因以丰富云南粳稻的遗传基础以达到培育高产、抗病、抗逆云南粳稻品种的目的,利用179个非洲栽培稻品种作母本与6个云南粳稻杂交,并用相应父本回交后形成F1、BC1F1、BC2F1、BC2F2群体,同时对滇粳优1号作轮回亲本的组合在BC2F1中每组合随机用5~10株回交至BC3F1。研究表明,F1及BC1F1的自交结实率为0,种间杂种不育是非洲栽培稻与亚洲栽培稻种间杂交最主要的生殖障碍;但回交至BC2F1自交结实率即达到7.9％, BC3F1的平均结实率为14.6％,在BC2F1选结实率在10％以上的植株自交1次,BC2F2的结实率即为42.8%,变幅15%~80%;表明杂种不育模式符合“单位点孢子体 配子体互作不育”。在BC2F2群体中,10.7％的组合的综合表现优于轮回亲本。大规模育种实践表明,通过两次回交,再自交2~3代,种间杂种不育的障碍基本可得到克服,并可引入非洲栽培稻的有利基因。     

野生稻资源研究及其在水稻育种上利用现状

1 野生稻资源类型及分布 1.1 世界野生稻类型及分布 对世界上稻属(Oryza L.)的种类众说不一,综合各学者的观点,普遍认为,稻属常见的有22个种,其中包括亚洲栽培稻(O. sativa L.)、非洲栽培稻(O. glaberrima Steud.)和20个种的野生稻类型(表1).     

野生二倍体鸭茅染色体加倍及杂交利用研究

对滇中朗目山野生二倍体鸭茅用秋水仙素处理萌动种子，获得了混倍体鸭茅(同一植株根尖中二倍体细胞和四倍体细胞混存)，混倍体鸭茅的形态学特征及生长发育均与二倍体无明显差异；从混倍体鸭茅自然传粉后代中，获得了纯合同源四倍体鸭茅。同源四倍体鸭茅的气孔和种子均较二倍体大，但形态、发育与二倍体差异较小。以诱导所得混倍体为母本，与四倍体栽培种杂交，杂交F1代为四倍体，其形态学特征及物候发育均介于野生二倍体和四倍体栽培种之间，早期生长与四倍体栽培种相当，优于野生二倍体，繁殖性能与野生二倍体相当，强于四倍体栽培种，分蘖、再生性及干物质产量均强于二倍体，但明显不如四倍体栽培种。以鸭茅野生二倍体为母本，与四倍体栽培种进行杂交，获得的杂交三倍体高度不孕，但早期生长、分蘖、再生等明显优于母本二倍体，杂交三倍体开放传粉后代倍性复杂，混倍体、四倍体和五倍体都有。     

同源四倍体籼粳亚种间杂种第2代的结实特性研究

以2个同源四倍体籼稻IR361(4)和IR28(4)和2个同源四倍体粳稻[紫粳(4)和新稻10(4)]及其对应的二倍体水稻[即IR36(2),IR28(2),紫粳(2)和新稻10(2)]为材料,研究了具有不同染色体组倍性(同源四倍体和二倍体)的籼粳亚种间杂种第2代群体在花粉育性和结实率上的差异。结果表明,在雄配子和雄配子体的发育过程中同源四倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体表现正常,花粉育性变幅为90.01%⁹5.60%,结实率变幅为71.22%95.60%,结实率变幅为71.22%⁹5.78%;而二倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体花粉育性差(9.60%95.78%;而二倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体花粉育性差(9.60%¹1.20%),结实率低(011.20%),结实率低(0¹9.45%)。     

江淮流域杂草稻叶绿体DNA的籼粳分化

 为了探明江淮流域杂草稻的细胞质来源,根据水稻叶绿体DNA ORF100（Open Reading Frame 100）序列在籼粳间存在69 bp差异的特征,设计了InDel标记cpDNA69。利用该标记对2个分别以籼稻和粳稻为母本的F2群体、22份栽培稻（Oryza sativa L.）、3份普通野生稻（O. rufipogon Griff.）进行了分析验证。PCR结果可以获得缺失和非缺失两种带型,缺失带型与以籼稻为母本的F2群体、10份籼稻材料完全对应;非缺失带型与以粳稻为母本的F2群体、11份粳稻材料完全对应,3份广西普通野生稻为非缺失带型,属粳型,1份以粳稻为母本的籼粳杂交材料为粳型。因此,cpDNA69可以用作叶绿体籼粳鉴定标记。利用该标记对22份杂草稻的叶绿体DNA鉴定的结果表明,7份早年发现的杂草稻,即江苏省连云港穭稻和安徽省怀远、来安、全椒、肥东的塘稻的叶绿体DNA为非缺失带型,属粳型,而近年来在江苏省扬中、高邮、灌云、洪泽、盐都、兴化、如皋等地直播稻田发现的15份红米杂草稻的叶绿体DNA为缺失带型,属籼型。这为进一步研究江淮流域杂草稻的来源提供了依据。     

栽培稻种间育性研究进展

杂种不育是影响亚洲栽培稻和非洲栽培稻之间基因交流的主要障碍,栽培稻种间杂交育性表现为数量性状位点控制的复杂遗传模式。杂种不育的遗传基础还需要深入研究。本文综述了育性方面的最新进展并对其实际应用的可能性进行探讨。     

稻属植物遗传改良的研究展望

概括了稻属植物遗传改良的主要成就及其局限性,认为利用染色体组多倍化技术有助于为稻属植物遗传改良水平的提高寻找到新的突破口,指出了稻属植物遗传改良的发展趋势.     

不同生态型普通野生稻花药培养力的研究

对我国匍匐、倾斜和直立型普通野生稻进行了花药培养力的研究。供试的37份普通野生稻其花药培养力存在明显差异,愈伤诱导率变幅0～9.1%,绿苗率变幅0～32.1%,其中有31份材料可得到花培绿苗,占83.8%％。花药培养力的高低顺序为：栽培籼稻＞栽培稻／野生稻杂种＞直立型普通野生稻＞倾斜型普通野生稻＞匍匐型普遍野生稻。不同培养基对不同生态型普遍野生稻具有不同的花培效率。改良N6一号培养基具有显著提高花培效率的作用,适合各型普通野生稻的花药培养。     

茶树白化变异研究进展

白化现象在植物界普遍存在,茶叶作为一种叶用植物,白化变异植株中关键化学成分如叶绿素、类胡萝卜素、儿茶素类、氨基酸类、黄酮类等物质含量发生了显著变化,这些变化对茶树生长发育、抗逆性、茶叶制作工艺、口感等有重要影响。叶色变异作为一种突变性状对于茶树新品种选育有着重要的应用价值,对研究茶树光合作用机制、叶色调控机理、叶片发育调控等也有重要理论价值。本文综述了国内近几年关于茶树白化突变体化学成分叶绿素、类胡萝卜素、氨基酸、儿茶素的研究及茶树白化突变分子机制的研究进展,旨在为茶树白化突变体分子机制的深入研究提供参考。     

野生稻高产QTL的分子标记辅助育种进展

1995年中国国家杂交水稻工程技术研究中心与美国康奈尔大学合作,在马来西亚普通野生稻中鉴定出两个主效高产QTLyld1.1和yld2.1.随后将野生稻高产QTL导入优良晚稻恢复系测64-7及中稻恢复系9311和明恢63中,采用分子标记辅助选择与田间选择相结合,育成了Q611等携带野生稻高产QTL yld1.1和yld2.1的新恢复系.经测交鉴定,Q611所配组合表现出强大的产量优势,说明野生稻高产QTL具有显著的增产效应和重要的育种价值,同时也表明采用分子标记辅助选择方法对数量性状进行遗传改良同样具有明显的效果.     

分离和纯化水稻(O.sativa)总信使RNA及其体外翻译

信使 RNA 是传递 DNA 遗传信息的工具,它也可以通过逆转录酶的催化合成互补 DNA(cDNA),用作分子杂交的探针,以分离特定的基因。本文选用10日龄水稻幼苗提取总 mRNA,52.6g 新鲜组织中获得6.5mg 总 RNA,根据 A260/A280=1.69,说明 RNA 中含极少量蛋白质。采用多聚尿苷酸-琼脂糖柱层析,从总的 RNA 中分离到88μg 总的 mRNA,免网织红细胞溶胶体外翻译体系产物表明,分离的 mRNA 具有生物功能。     

43份茶树品种资源遗传多样性的SSR研究

采用SSR分子标记技术对43个茶树品种(系)进行了遗传多态性分析。用37对可扩增引物对43个茶树品种(系)扩增,经8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,其中有34对引物产生多态性,不同引物扩增带数分布在1～11条之间,扩增片段大小介于150～350bp。应用DPS软件,进行遗传距离和相似性系数计算,43份材料遗传距离的变化范围在0.059～0.820之间,说明供试茶树资源间的遗传变异十分宽广。根据UPGMA法构建聚类树状图,在平均遗传距离水平上,可将43份材料划分为7个类群。     

栽培稻种间近等基因系杂种育性研究

 为了研究亚洲栽培稻与非洲栽培稻种间杂种不育的遗传基础，以亚洲栽培稻品种WAB56-104为测验种与来自种间回交组合WAB56-104/CG14//WAB56-104///WAB56-104的14个种间近等基因系测交，对亲本及杂种的花粉及小穗育性研究表明，这14个近等基因系带有来自非洲栽培稻品种CG14的3个互不等位的配子消除位点和2个互不等位的花粉不育基因位点, 其中至少有2个配子消除位点未曾报道过。     

野生稻增产QTL导入9311之近等基因系的构建

以超级杂交中稻恢复系9311为受体和轮回亲本,马来西亚普通野生稻(O.rufipogon)为增产QTL yld1.1和yld2.1的供体进行杂交和连续回交,各世代采用分子标记辅助选择,至BC6F1后自交,得到BC6F2群体,通过分子标记检测,获得分别携带野生稻增产QTL yld1.1、yld2.1及同时携带yld1.1和yld2.1的3套近等基因系.对同时携带yld1.1和yld2.1的近等基因系进行遗传背景分析,发现其与受体9311的遗传组成有93.9%一致.田间试验表明,野生稻增产QTL近等基因系的产量均高于受体,说明将野生稻增产QTL转移至杂交稻恢复系中,能提高其产量水平,且2个QTL的增产效果大于单个QTL的效果.