培矮64S在湖南和海南的育性差异分析

[目的]研究2010年不育系培矮64S在海南、湖南2个不同的气候区域的育性表现,分析其育性差异,确定其适宜的制种区域。[方法]在长沙设定8个播期,分别为:3月20、30日,4月10、30日,5月15日,6月1、10、20日,在海南设13个播期,分别为1月28,2月12、27、3月14、29日,4月13、28日,5月13、28日,6月12日,7月1、12、27日。常规管理。记录参试品种的抽穗期,以抽穗前0～25 d(相当于花粉母细胞减数分裂期)的日平均气温、日最高气温、日最低气温、日照长度等气候要素为指标分析不同气候因子对花粉育性的影响,确定光、温敏感期。[结果]同一不育系在不同的气候区域其敏感期存在很大差异。培矮64S在湖南长沙敏感期处在后4期内,即第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ期内(0～13 d);在海南海口的敏感期处在前4期,即第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期内(13～25 d)。自然条件下,在海口,培矮64S花粉不育度均99.5%,自交结实率都0.5%,制种比较安全;在湖南,培矮64S花粉不育度在21.3%～100.0%,制种安全系数较海南低。[结论]不育系培矮64S在长沙制种安全系数较海南低。     

自然条件下水稻光温敏核不育系M113S、华201S和培矮64S的育性转换特性研究

在武汉和海南陵水2个不同的自然生态条件下,于2004-2006年对水稻光温敏核不育系M113S、华201S和培矮64S进行分期播种和稻蔸再生试验,连续观察花粉育性和自交结实率变化,研究不育系的育性转换特性。结果表明：华201S在武汉7月初至9月上旬表现稳定不育,稳定不育期为68 d,育性转换敏感期在其抽穗前的14-25 d;在陵水5月20日至10月25日为不育期,可进行制种,11月上旬至4月上旬为可育期,可用于不育系繁殖;培矮64S在武汉7月中旬至9月上旬表现稳定不育,稳定不育期58-65 d,育性转换敏感期在其抽穗前的13-22 d,在陵水没有稳定的不育期,全年均处于育性波动期,但在12月上旬至4月初为相对的可育期,可进行繁殖;M113S在武汉7月中旬至9月上旬表现不育,但不育度不彻底,稳定不育期短于30 d,育性转换的敏感期在抽穗前的13-25 d。     

培矮64S在湛江的育性转换特性及应用研究

对培矮64 S在自然条件下进行分期播种试验.结果表明:培矮64S在湛江地区有明显的不育期、育性转换期和可育期;不育期较长且育性稳定,连续不育天数为68 d;可育期内自交结实率较高,但可育期较短;育性转换敏感期为抽穗前20～10天,最敏感期为抽穗前17～13天,育性转换临界温度约26.1℃.培矮64S在湛江自然生态条件下可以安全制种,也可自交繁殖,但自交繁殖产量不能保证.     

4个水稻光温敏核不育系在海口的育性表现

对水稻光温敏核不育系培矮64S、准S、P88S和Y58S进行分期播种,连续观察其花粉育性和自交结实率,研究这些不育系在海口地区的生育特性和育性表现.结果表明,培矮64S不育性在5月下旬至10月下旬表现稳定,育性温度敏感期在抽穗前的10～ 25 d;准S在5月15日至10月16日不育性表现稳定,育性温度敏感期在抽穗前的5...     

4种光温敏核不育水稻在南昌的育性表现

[目的]考查自然条件下4种不育系水稻在南昌的育性情况。[方法]2010年通过分期播种的方法分别对4个不同类型的实用光温敏核不育系准S、Y58S、P88S和培矮64S的育性转换特性进行系统研究。[结果]准S的敏感期为开花前9～10 d,58S的敏感期为开花前11～13 d,培矮64S的敏感期为开花前16～19 d,P88S没有明显的敏感期。从育性转换临界温度来看,准S最低,为27.2℃;培矮64S次之,为27.5℃;58S转换温度最高,为29.3℃。[结论]在南昌地区,培矮64S的育性波动较小,稳定期较长,较其他几个不育系好。     

两个新籼稻光温敏核不育系的育性转换特性研究

为了研究新育成的水稻光温敏雄性不育系H61S、H69S的育性转换特性,于2005—2006年在湛江进行了分期播种试验和人工控制光温试验,结果表明:(1)温度是引起两个光温敏不育系育性转换的最主要的原因,光照时数对不育系育性影响不显著。(2)H61S、H69S的育性温度敏感期分别为抽穗前19￣10d和20￣10d,最敏感期均为抽穗前17￣13d,与对照培矮64相似。(3)当不育系由不育转为可育,可育花粉率达1%时,H61S、H69S和对照培矮64S的育性转换临界温度分别为24.2℃、25.3℃、26.1℃。(4)两个不育系在湛江自然播种条件下都有较长的稳定不育期和较高的自交结实率,育性转换期均比对照培矮64S短,可以安全制种,也可繁殖,但适宜繁殖的抽穗期范围窄。     

不同光温敏核不育水稻对低温耐受度的差异比较研究

[目的]探讨光温敏核不育水稻低温耐受度的影响因素,为选育不育性稳定的光温敏核不育水稻提供理论依据.[方法]以光温敏核不育水稻籼S、N28S、安农S、培矮64S、N9S、N2S为材料,利用人工气候箱对处于育性敏感期的各不育系分别进行持续3、7、10 d的21和23℃低温处理,通过调查花粉育性来研究各不育系对短期低温的耐受度差异.[结果]各不育系对低温耐受程度的强弱次序为:籼S、N28S＞安农S＞培矮64S＞ N9S、N2S.其中无花粉型不育系籼S、N28S、安农S低温处理3d时花粉均为不育;持续7d时,除安农S出现可育花粉外,籼S、N28S花粉育性均为0;持续10 d时,安农S的花粉可育率高于持续7d的处理,并且籼S和N28S转为可育;典败型不育系培矮64S、N9S、N2S经过持续3、7、10 d的低温处理,除培矮64S经23℃低温处理3d的花粉不育外,其他均出现可育花粉,且花粉的可育程度随着低温处理时间的延长和低温强度的加大而增强.[结论]光温敏核不育系对短期低温的耐受度除与不育临界温度有关外,还可能与花粉败育方式有关,低不育临界温度的无花粉型不育系的不育性较稳定.在实用型光温敏核不育水稻的选育过程中,可多关注低不育临界温度的无花粉型不育系选育.     

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22.0～23.0℃的低温下的育性表达规律进行了连续2年的跟踪研究结果表明,23.0℃的低温仅能导致培矮64S花粉不育度的明显降低,而22.5℃和22.0℃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;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);培矮64S具有光敏性,其临界光长处于13.50～13.38h之间,光敏温度范围为23～28℃;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。     

气候因子与温敏核不育系水稻花粉育性间的相关性研究

在长沙自然条件下,于2010年观察准S、Y58S、P88S、培矮64S几个温敏核不育系水稻花粉育性变化,结合观察期的温度变化进行育性稳定性、育性对温度的敏感时期以及不育度与不同温度极值之间的相关分析。结果表明,准S的花粉育性稳定性最好,有2个敏感期,分别是抽穗前3～0 d和24～6 d;P88S有1个敏感期,为抽穗前12～19 d;58S有2个敏感期,为18～17和25～24 d;64S有2个敏感期,为抽穗前25～21和8～0 d。不同温度值和花粉不育性相关性不尽相同,以最高温、最低温、温差和日均温为指标与育性进行相关分析得到的温度敏感期基本一致,但也存在一定差异,主要表现在敏感期长短和显著性差异上。     

杂交稻组合培杂266的亲本特性与高产制种技术

杂交稻组合培杂266是由不育系培矮64S与恢复系266配组育成，培矮64S对温度反应敏感，育性转换临界温度为23.5℃，抽穗期温度超过30℃出现滞育，桂南地区6月28日播种，播始历期72-75天，对九二0反应不敏感，柱头外露率高，活力较差。恢复系266耐肥抗倒抗病，花粉量足，亲和力强，播始历期75-78天，对九二0敏感。制种关键是要保证不育系安全渡过转换敏感期，抽穗期日平均温处于28℃左右，合理安排父母本播差期，要培育多蘖壮秧，合理密植，适时适量喷好九二0。     

长穗颈温敏核不育水稻长选3S制种时GA3的用量研究

[目的]长选3S是由培矮64S通过辐射诱变选育出的长穗颈温敏核不育水稻,为了明确长选3S制种时GA3的用量。[方法]以长选3S及其亲本培矮64S为材料,在制种田对长选3S和培矮64S进行GA3不同用量的对比试验。[结果]长选3S在制种中喷施GA3以抽穗10%时为最佳时期,用量为90g/hm^2,分2次喷。在喷施90g/hm^2的条件下,长选3S的穗颈伸出度达到＋1.78cm,柱头外露率达到96.87%,比培矮64S高21.46%;异交结实率达到36.44%,比培矮64S高16.33%;＂长选3S/9311＂的制种理论产量达到2931.90kg/hm^2,比＂培矮64S/9311＂增产1259.40kg/hm^2。[结论]长选3S比培矮64S对GA更为敏感,可大大减少制种中GA的用量。     

长穗颈温敏核不育水稻长选3S制种时GA3的用量研究

[目的]明确长穗颈温敏核不育水稻长选3S制种时GA3的用量。[方法]以长选3S及其亲本培矮64S为材料,在制种田对长选3S和培矮64S进行GA3不同用量的对比试验。[结果]长选3S在制种中喷施GA3以抽穗10%时为最佳时期,用量为90 g/hm2,分2次喷。在喷施90 g/hm2的条件下,长选3S的穗颈伸出度达到＋1.78 cm,柱头外露率达到96.87%,比培矮64S高21.46个百分点;异交结实率达到36.44%,比培矮64S高16.33个百分点;长选3S/9311制种的理论产量达到2 931.90 kg/hm2,比培矮64S/9311增产1 259.40kg/hm2。[结论]长选3S比培矮64S对GA3更为敏感,可大大减少制种中GA3的用量。     

抗稻瘟病优质籼型水稻不育系青A选育及应用

[目的]培育抗稻瘟病优质水稻不育系并组配选育抗稻瘟病优质杂交稻品种,为广西水稻安全生产提供品种更新换代保障.[方法]以抗稻瘟病优质水稻材料桂2为亲本,与汕B×博B后代杂交并复交,制保后再与博A回交选育成籼型水稻不育系青A,并与恢复系配组选育抗稻瘟病优质杂交稻品种.[结果]青A稻瘟病抗性1~3级,整精米率58.5%,粒长5.4 mm,长宽比3.0,垩白粒率4%,垩白度0.5%,透明度2级,碱消值6.3,胶稠度68 mm,直链淀粉25.1%,花粉不育度100.000%.采用青A组配的杂交稻组合具有高产、优质和抗性好等特点.[结论]青A为稻瘟病抗性强、稻米品质优、花粉败育彻底、育性稳定、开花习性好、农艺性状优良和配合力好的不育系,与不同熟期恢复系配组的杂种呈感温性,其杂交组合在应用推广中表现适应性广、高产性强、米质优和田间稻瘟病抗性强.     

Overview of the Study and Application of Cytoplasmic Male Sterility in Cotton

Cotton has significant heterosis. Hybrid cotton usually can increase production in lint yield by about 15% compared with conventional self-pollinated cultivars, and also can get obvious improvement in fiber quality, disease resistance, insect resistance, adversity resistance and photosynthetic efficiency. Among some links of cotton heterosis use, the most important link is the castration in the production of hybrid seeds. At present, there are four ways for the castration, such as hand emasculation, chemical male gametocide, nuclear male sterility and cytoplasmic male sterility (CMS). The production practice showed that use of cotton male sterility could not only simplify the hybrid seed production but also save the production cost on a commercial economic scale. In particular, the way of hybrid seed production by use of cotton CMS line, maintainer line and restorer line were the most effective way since it could overcome some disadvantages in the other ways. Therefore, in this paper, the study and application of the cotton CMS system in hybrid seed production were overviewed and some of problems currently limiting application were also addressed. At first, the genetic, cytological and biochemical characteristics of the cotton CMS were reviewed. Secondly, the positive/negative effects of sterile cytoplasm in hybrid F₁ were analyzed, and how to overcome these negative effects, such as pollen temperature sensitive and F₁ not expressing complete fertility, by developing strong restorer lines with a stronger ability for F₁ fertility restoration, was discussed in detail. For an example, transgenic strong restorer line could be developed by introducing the exogenous GST gene, which was assumed to have the function of enhancing pollen vitality, into some conventional restorer lines, and so that hybrids with higher heterosis could be produced by crossing this strong restorer with sterile lines. According to the characteristics of cotton as an often cross-pollination crop, this paper recommended in detail the key techniques of hybrid cotton seed production, such as rules of parent (sterile line and restorer line) selection, location selection and environment optimization for enriching native pollinators to produce more hybrid seeds. Then, the paper pointed out that compared with other crops, cotton hybrid seed production based on CMS system has four advantages in the cotton heterosis use: (1) The purity of hybrid seeds can be guaranteed because there is no pollen in anthers of cotton CMS line and its sterility is very stable and not affected by the climate and other environments; (2) The high yield of hybrid seed can be obtained since the long flowering period (about 3 months) of cotton does not result in the flowering asynchronism between sterile line and restorer line; (3) The wide ecological adaptability of cotton and the possibility of large-scale hybrid seed production will be benefited to popularize hybrid cotton; and (4) Interspecific heterosis between upland cotton (Gossypium hirsutum L.) and sea-island cotton (G. barbadense L.) can be used. It is predicted that the hybrid cotton production based on CMS system will be the main approach to utilize heterosis of cotton. Finally, the future works in study and application of CMS in cotton heterosis, especially in development of new sterile lines and restorer lines by use of modern biotechnology, was also discussed.     

棉花细胞质雄性不育的研究与利用

棉花具有十分明显的杂种优势。杂交棉通常比常规棉增产15%左右,而且在纤维品质、抗病、抗虫、抗逆境和光合效率等性状上也有明显改良。在棉花杂种优势的利用中,最重要的环节之一是杂交种子的生产（制种）。目前,杂交棉制种常有四条途径,人工去雄授粉法制种、化学杀雄法制种、利用核雄性不育的“两系法”制种和利用细胞质雄性不育的“三系法”制种。生产实践表明,利用棉花雄性不育既可简化制种又可节省成本,特别是利用棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系的“三系法”制种,可较有效克服其他制种方法的一些缺点,是最有效的途径。为此,文章在阐述棉花杂种优势利用途径的基础上,重点综述棉花细胞质雄性不育的遗传学、细胞学和生理生化的特点;深入阐述不育细胞质对杂种F₁的正/负效应,并就如何培育强恢复系的问题,以培育转GST的强恢复系为例,探讨克服不育细胞质对杂种F₁负效应的可能机制;根据棉花为常异花授粉作物和花器具有虫媒花特征的特点,详细介绍三系杂交棉制种的亲本（不育系和恢复系）选配、地点选择和环境优化等条件,以及如何综合优化这些条件提高制种产量的关键技术。利用棉花细胞质雄性不育的“三系法”制种,与其他作物比较,在杂种优势利用中具有4个突出的优点：（1）不育系为无花粉不育类型,育性不受气候等环境的影响,可保证杂种的纯度;（2）棉花开花期长达3个月,不存在制种时花期不遇的现象,制种产量有保证;（3）棉花生态适应性广,育成的组合可在各地种植,种子产业化效益明显;（4）可利用种间（海岛棉与陆地棉间）杂种优势。可以预言,基于细胞质雄性不育的三系杂交棉是大有前途的,将是棉花杂种优势利用的主要途径。最后,就本领域的发展趋势,特别是在利用现代生物技术培育新的不育系和恢复系方面进行了初步探讨。     

水稻eui基因对不育系长选3S若干农艺性状的影响

[目的]为了明确水稻eui基因对长穗颈温敏核不育水稻长选3S若干农艺性状的影响。[方法]以长穗颈温敏核不育系长选3S及其亲本培矮64S为材料,对长选3S与培矮64S的包穗、育性、对赤霉素的敏感性及其若干其他重要农艺性状作了比较研究。[结果]长选3S既保留了培矮64S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,完全或基本解除包穗,柱头外露率显著提高及对赤霉素更敏感等。[结论]建立了不用或少用赤霉素的两系稻种子生产技术体系,利用其组配的杂种具有增产趋势。