水稻短光敏雄性核不育性的发现与利用

短光敏雄性核不育水稻是与农垦58S光反应相反的一种新的光温敏雄性核不育水稻。从籼稻B3与粳稻红粳配组的F1代异地结实率差异发现了水稻短光敏雄性不育现象;利用异地异季光温条件及人工控光施压选择,从杂种分离群体中定向选择育成短光敏雄性不育系宜DS1;以宜DS1为基因供体与紫圭杂交转育,育成籼型短光敏雄性不育系D38S。研究表明,宜DS1和D38S具有短光不育、长光可育的育性转换特性,在23~28℃的光敏温度范围内,短于13 h的光照诱导不育,长于13.5 h的光照诱导可育,光长主导育性转换。D38S具有优良的植株形态,可直接用作亲本选育两系杂交稻新组合。     

农垦58S及其衍生的光温敏核不育系育性感光感温性遗传研究

选用农垦58S及其衍生的光敏核不育系为材料,通过人工控光温条件,对杂种F1育性感光感温性、F2育性分离规律研究表明,农垦58S及其衍生的光敏核不育系杂种F1育性感光;与粳型光敏核不育系的杂种(农垦58S/7001S)F2分离的不育株育性大部分感光;而农垦58S衍生的籼型光温敏核不育系(长光S/培矮64S)的杂种F2分离的不育株育性大部分感温,但可以选择到育性感光的单株。表明杂交亲本的遗传背景影响育性的感光温性。     

我国光敏核不育水稻研究进展

光敏核不育水稻是我国水稻科学工作者石明松于1973年首次发现的一种具有宝贵应用价值的特异种质材料,它具有长日照条件下不育,短日照条件下可育的育性转换特性。光敏核不育水稻的发现引发了我国杂交水稻育种在方法上产生全新的变革,开辟了“两系法”杂交水稻育种的新领域。1光周期对光敏核不育水稻育性转换的影响光周期影响光敏核不育水稻的生长、发育和育性转换。元生朝等（1987,1988）研究认为,光敏核不育水稻农垦585及其衍生的各类光敏核不育系在生长、发育及育性转换过程中存在两个光周期反应。第一光周期反应诱导生长点由营养生长…     

两系法杂交稻育种现状

 石明松发现光敏核不育水稻，开辟了杂交稻研究的新篇章。两系法杂交稻的发展依赖于新的遗传工具，即光敏核不育水稻（PGMR）和 温敏核不育水稻（TGMR）。研究表明，农垦58S系统的不育系不存在绝对的光敏不育性或绝对的温敏不育性，其育性转换都是受光 温共同作用的结果。到目前为止，已育成了一批两系法品种间杂交稻组合。这些组合已经在长江流域的双季稻区作晚稻种植了6000多hm²，一般产量6.75－7.50 t/hm²，比同生育期的常规粳稻鄂晚5号和鄂宜105等增产10%－15%，与同生育期的三系杂交稻汕优64等产量持平。此外，具有强优势的亚种间杂交稻组合也已初步选出     

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。     

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。     

不同基因源光温敏核不育水稻在不同遗传背景下F2育性变化规律的比较研究

以光敏核不育系农垦58S和安农S-1两个不同的基因源及其衍生的温敏核不育系W6154S,培矮64S,810S,香125S在长日高温条件下分别与农垦58和湘早籼13号杂交,在长日高温条件下对各F2进行单株花粉镜检,比较各不育系在不同遗传背景下的育性变化规律,利用不同的育性划分标准对各不育系育性进行遗传分析,研究遗传背景等因素对F2育性变化规律的影响.结果表明光温敏核不育水稻杂交F2育性分离是很复杂的,其中遗传背景是影响核不育基因表达的重要因素,核不育基因的表达,可能受多个不同调控位点的影响,从而各不育基因在不同的遗传背景下表达的程度不同.     

水稻光温敏核不育系不育基因的分子检测

对部分水稻光温敏核不育系及相关可育材料中的光温敏核不育基因p/tms12-1和温敏核不育基因tms5进行了检测。通过PCR-RFLP方法,在农垦58S、培矮64S和双8S中检测到光温敏核不育基因p/tms12-1,其SNP位点为G;而安农S-1、Y58S、株1S、农垦58、安农N携带p/tms12-1正常可育基因,其SNP位点为C;农垦58S×农垦58 F1代种子中同时存在C和G 2个SNP位点,测序分析表明,安农S-1、双8S、Y58S和株1S携带有温敏核不育基因tms5,培矮64S、安农N、农垦58和农垦58S不含tms5基因。说明双8S同时携带p/tms12-1和tms5不育基因。     

水稻光敏核不育基因和温敏核不育基因的重组效应

通过农垦５８Ｓ光敏不育基因与安农Ｓ－１温敏不育基因重组，光敏不育基因能够在温敏不育基因系中充分表达，解决了光敏不育系选育中，光敏核不育株难获得和败育不彻底的问题。它是获得优良光敏不育系、早熟光敏不育和各类型灿型不敏不育系十分有效的方法。光敏不育系之间存在着导致完全不育临界日长的差异。一般临界日长较短的光敏不育系比临界日长长的具胡更低的导致完全不育的起点温度。     

实用光温敏核不育水稻育性稳定性鉴定方法的初步研究Ⅰ．水稻光温敏核不育系育性的光温反应分析

１９９１～１９９４年，在人工气候条件下，通过设宜不同的光温条件对６４个不同类型、不同基因来源的光温敏核不育水稻品系的育性光温反应进行了研究。结果表明：（１）供试材料中未发现典型的光敏雄性不育系，现阶段选育导致不育的起点温度较低的实用型光温敏核不育系是正确的；（２）日均温在２３．８℃以下，光强为４５００１×的低温弱光条件对幼穗发育进度有一定影响，但１５ｄ以内的短期处理影响不明显；（３）不同基因来源或不同类型的光温敏核不育系其育性对温度的最敏感期有差异。     

光敏核不育水稻育性转换的光温作用模式初探

根据农垦58S及其衍生系和近年来发现的其他不同质源光敏核不育水稻育性转换的光、温作用关系的多样性,本文提出光敏核不育水稻可能存在多种光、温作用模式。并根据作者新近发现的可能属长日不育型光敏核不育材料的育性转换特性给出一具体模式。同时对如何获得新的不育类型进行了讨论。     

光敏核不育水稻叶片淀粉积累与原种农垦58的比较

比较育性转变敏感期间的光周期、夜中断处理对光敏核不育水稻（农垦585）和原种农垦58叶片内淀粉积累的影响。淀粉含量在花粉母细胞形成末期测定。在短日照下,两品种叶片中淀粉含量均比长日照下高,且昼夜变化趋势一致。红光夜中断处理后,农垦58S和农垦58叶片中的淀粉含量均降低,且降低的程度相同。叶片中碳水化合物代谢可能与农星58S花粉败育无关。红光夜中断效应可为随后的远红光所逆转,说明光敏色素参与调节水稻叶片中淀粉积累。     

籼型温敏雄性不育水稻遗传研究 Ⅰ.籼型温敏雄性不育水稻杂交F_1代遗传分析

以5460s和由农垦58s转育的四个籼型温敏雄性不育水稻为亲本,采用半双列杂交方式,配制10个组合。1991年7～8月(温敏不育水稻的不育期),在福州观察亲本及F_1的自然结实率,结果表明,各亲本的自然结实率均为0,而F_1中,除W6111s/W6154s的结实率为0.1％,其余的F_1组合结实率均达到正常水平。说明,W6111s和W6154s的不育基因基本上是等位的,而5460s和四个温敏雄性不育系的不育基因间,以及四个源于农垦58s的温敏雄性不育基因间互不等位(W6111s和W6154s除外)。本文对不等位性作出解释,并结合前人的研究,提出一种鉴别光敏和非光敏不育水稻的可能途径。     

水稻群体育种理论与实践

水稻群体育种是以光温敏核不育水稻为遗传栽体，借助它的生态不育特性，建立多亲本天然授粉的杂交群体。在F2、F3……进行生态育种和常规育种的双向选择，即选择优良不育株，育成新的光温敏核不育系。选择可育株，育成新的常规水稻品种，在F2、F3……代收取不育株的天然杂交种，构建新一轮杂交群体。作者利用群体育种技术已育成通过辽宁省审定的粳型水稻光敏核不育系GB028S和常规水稻品种盐丰47。     

水稻光温敏核不育系的研究与选育

1973年,湖北省沔阳县沙湖原种场石明松在农垦58一季晚粳大田中,发现了农垦58自然不育突变株“农垦58S”,从而为杂交水稻的研究提供了新的材料与方法。从此,水稻杂种优势利用研究进入了一个新纪元——二系法杂交水稻研究与应用阶段. 近20年来,我国科学家对水稻光温敏核不育系进行了广泛深入的研究,有了长足的进展。尽管目前大面积实用的光温敏核不育系还未真正育成,但光温敏核不育系的特征特性,溃传规律与选育途径已基本摸清,几     

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…     

实用籼型水稻温敏核不育系种质创制进展及未来主攻方向

不育系是杂交水稻的“芯片”,不论三系法还是两系法,品种的不断突破都取决于不育系种质的发现与持续创新。自水稻光敏核不育种质农垦58S被发现以来,水稻两系法杂种优势利用研究已历经50年,目前两系法杂交水稻已占据我国杂交水稻半壁江山。作者通过总结我国水稻光温敏两用核不育系选育历程、取得的主要成就,以及作者团队在制种安全实用籼型水稻温敏两用核不育系创制方面取得的一系列进展,提出未来实用型水稻两用核不育系育种的主攻方向。     

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。     

水稻群体育种理论与实践

水稻群体育种是以光温敏核不育水稻为遗传载体,借助它的生态不育特性,建立多亲本天然授粉的杂交群体。在F2、F3……进行生态育种和常规育种的双向选择,即选择优良不育株,育成新的光温敏核不育系。选择可育株,育成新的常规水稻品种。在F2、F3……代收取不育株的天然杂交种,构建新一轮杂交群体。作者利用群体育种技术已育成通过辽宁省审定的粳型水稻光敏核不育系GB028S和常规水稻品种盐丰47。     

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。