我国三系杂交稻主要不育系的微卫星标记多样性和遗传结构分析

选取均匀分布在水稻12条染色体上的48对SSR引物,对28份我国杂交水稻主要不育系进行了多样性和遗传结构分析。 在所分析的48个位点中,多态性位点41个,多态性位点百分率（P）为85.4%;每1个位点平均等位基因数（A）为3.5,变幅2～6个;平均基因多样性指数（He）和平均多态性信息含量指数（PIC）分别为0.40和0.36。AMOVA分析表明,不育系遗传变异主要存在于各选育时期内,时期间的遗传变异仅占总变异的3.3%,且未达到显著水平。基于模型的遗传结构分析表明,我国三系杂交稻主要不育系多数含有相近血缘,背景单一。     

Development and Application of SCAR Markers for Discriminating Cytoplasmic Male Sterile Lines from Their Cognate Maintainer Lines in Indica Rice

The DNA fragments about 1 600 bp were amplified using random amplified polymorphism DNA (RAPD) primer OPA12 with the templates of mitochondrial DNA of Zhenshan 97A and Zhenshan 97B,and were sequenced.The nucleotide sequences and lengths of the fragments from Zhenshan 97A and Zhenshan 97B showed no difference.The precise length of the fragment was 1 588 bp.Sequence characterized amplification region (SCAR) primers were then developed to discriminate the cytoplasmic male sterile (CMS) lines and their maintainer lines.A specific 1 588 bp fragment could be amplified with SCAR primers,CHI19F2/CHI19R2 and CHI20F3/CHI23R3,in the mitochondrial DNA of Zhenshan 97A,but not Zhenshan 97B.Furthermore,the specific fragment could be also amplified from the total DNA from green leaf tissues of Zhenshan 97A with SCAR primers,but not Zhenshan 97B.With the corresponding primers,the specific fragment could also be amplified from the total DNA of green leaves of other two CMS lines with wild abortive type cytoplasm (CMS-WA),namely Zhenpin A and Tianfeng A,but not in their maintainer lines.Moreover,using total DNA as template,each of the four pairs of SCAR primers could also be used to amplify the 1 588 bp fragment in CMS-ID (Indonesia paddy type) line Ⅱ-32A,but not in II-32B,and the specific fragment was amplified from the DNA of both F1 and F2 seedlings of Shanyou 63.The results of detecting the genetic purity of a man-made mixture of the seeds of Zhenshan 97A using CHI20F3/CHI23R3 were completely consistent with the phenotypes.Taken together,these results indicated that the specific 1 588 bp-fragment amplified by CHI20F3/CHI23R3 was the unique amplification products of CMS mitochondrial DNA,and could be used to distinguish CMS-WA and CMS-ID lines from their corresponding maintainer lines at the seedling stage.     

水稻同核异质不育系及其保持系核基因组的SSR分析

以4套共15份同核异质水稻雄性不育系和保持系为试验材料,应用随机分布于水稻12条染色体上的42对SSR引物,分析其核基因组的遗传多样性和亲缘关系。 在15份材料间共检测到63个等位基因,多态性位点百分率为4048%,平均每个位点的等位基因数为1.5个,平均基因多样性为0.18。4套同核异质不育系的平均相同位点为54.5个,占总等位基因数的86.51%,差异位点为8.5个,占13.49%。同核异质的不育系与保持系间具有平均77.78%的相同位点和22.22%的差异位点。同质异核不育系中则具有平均53.97%的相同位点和46.03%的差异位点。同时,获得了一些不育系和保持系的指纹图谱。根据不育系和保持系聚类分析图,在遗传距离为 0.22处划分为3群,第1群包括华农A和华育A不育系及其保持系共8份材料,第2群包括N9A、N10A和N11A等3份科珍2A材料,第3群包括N12A、N13A、N14A和N12 16B等4份珍汕97A同核异质系。同一套同核异质系基本上都优先聚类在一起,与其选育系谱一致。     

光照长度对三系杂交水稻不育系育性影响的研究

以珍汕97A、V20A、龙特浦A、博A为材料,通过暗室人工遮光处理,研究了它们的育性对光照长度的反应。试验结果表明,珍汕97A、V20A、博A在不同光照长度条件下,育性反应不同,龙特浦A的育性有明显反应,而且随着光照长度的增加,不育性愈好,呈幂函数关系。珍汕97A、V20A和博A没有明显的变化。     

24份水稻细胞质雄性不育系的SSR多态性分析

利用SSR标记技术对四川省及其它部分省区生产中主要使用的和新育成的24份水稻细胞质雄性不育系材料进行遗传多样性分析,从135对SSR引物中筛选出具有多态性的引物34对,共扩增出77个等位位点,平均每个引物的等位位点数为2.26个;多态信息含量（PIC）变化范围0.080～0.559,平均为0.254。根据24份细胞质雄性不育系的遗传相似系数矩阵做出树状图,聚类分析结果表明,目前在生产中应用的水稻细胞质雄性不育系遗传背景比较单一,不利于充分发挥水稻杂种优势利用潜力。     

华南晚籼夜公细胞质（Y型）雄性不育系的选育

由华南晚籼迟熟品种夜公细胞质育成了Y型不育系,证明华南晚籼迟熟品种中存在着雄性不育细胞质。Y型雄性不育细胞质效应优于野败,其不育系表现全不育,不育性稳定,恢保关系与野败相似,生育期遗传多样化,配合力强,已由其育成一批强优组合。由Y华农A育成的华优86和华优桂99 表现高产稳产、米质优良、抗病性强,表明Y型不育系是可以开发利用的新型细胞质雄性不育系。     

12个粳稻新不育系的配合力及利用价值评价

以12个新育成的BT型粳稻不育系和8个恢复系为亲本,采用p×q不完全双列杂交(NCⅡ)设计,对其F1代13个农艺性状的配合力进行了分析。除单株穗数的特殊配合力方差不显著外,所有性状的一般配合力方差和特殊配合力方差均达到极显著水平。所测性状主要受亲本一般配合力的影响,主穗实粒数、结实率、单株产量和收获指数受组合特殊配合力的作用较突出。穗长、穗颈长、结实率和收获指数受不育系的影响较大,其余性状均受恢复系的影响较大。亲本一般配合力和组合特殊配合力是相互独立的。一般配合力和特殊配合力与杂种优势呈极显著正相关。不育系以六盐A、丹阳941A、98G26A、99 9A、香粳8016A和95122A较好,有较大的应用潜力;恢复系以C418、J16、晚161和C76较好。     

水稻同核异质雄性不育系的细胞质遗传效应与细胞学研究

 对所构建的7种水稻同核异质雄性不育系进行细胞质遗传效应研究,包括主要生长特性和农艺性状、与恢复系测配的影响以及花粉发育的细胞学观察。结果表明,7种同核异质不育系的播始历期为81~83 d,剑叶长为25.10 ~29.40 cm,穗长为21.45 ~24.30 cm,株高为80.60 ~94.13 cm,每穗粒数在163.2~222.1。与恢复系辐恢838和绵恢725进行测配,结果表明用绵恢725配组时,各组合的生育期为113~115 d,剑叶长和剑叶宽2个性状与用辐恢838配组时类似。最主要的差别在株高、有效穗、每穗粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等几个性状。总体看株高明显下降,每穗粒数和实粒数显著增加,而结实率和千粒重多数不如用辐恢838配组的组合。用7种同核异质雄性不育系混合后与单一恢复系配组,在实践中是可行的。细胞学观察结果表明,同核异质雄性不育系花粉粒败育开始在单核期,92%以上为典败。花粉粒败育时,维管束的结构被彻底破坏。由此推断,所用的同核异质雄性不育系的败育应该同维管束的不正常发育有关,其败育机理应该是相同的。     

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。     

耐旱温敏核不育系徽旱S的选育及繁殖技术要点

徽旱S是安徽省农业科学院水稻研究所以绿102S为母本,与耐旱恢复系绿旱1号杂交选育的耐旱温敏核不育系,2016年8月通过安徽省技术鉴定。徽旱S不育特性较好,柱头外露率和异交结实率较高,抗性较好,米质较优,所配组合杂种优势强。本文介绍了徽旱S的特征特性及繁殖技术要点。     

水稻细胞质雄性不育系裂颖种子的穗上分布规律研究

对4个具有不同裂颖特性的水稻细胞质雄性不育系及其保持系的种子裂颖率和4个不育系种子裂颖粒在穗上的分布特点进行了研究。结果表明：保持系种子裂颖轻于不育系,不育系与相应保持系的种子裂颖率呈显著正相关。不育系种子裂颖与同穗颖花开放的迟早有关,开花迟,裂颖率高;强势穗裂颖轻于弱势穗;一次枝梗轻于二次枝梗;穗上部轻于中部,中部轻于下部;一次枝梗第6粒位裂颖最轻,第2粒位相对较重;强势粒轻于弱势粒。     

水稻淡黄叶隐性标记不育系育种进展

概述了杂交水稻种子纯度鉴定的主要方法以及水稻淡黄叶隐性叶色标记不育系的特点和应用价值。自从2006年水稻淡黄叶隐性标记光温敏不育系安农标810S育成以来,以该不育系为标记基因供体,采用常规杂交转育的方法,初步育成了标泰S、标88S、标CS、1166S和H159A等多个淡黄叶标记新不育系。介绍了这些不育系的主要特性及所配部分组合的表现。     

甜菜细胞质雄性不育系与其保持系游离脯氨酸含量的差异

以甜菜3个细胞质雄性不育系及其相应保持系为材料,对营养生长阶段叶片中的脯氨酸含量进行了研究.结果表明:在甜菜营养生长阶段的4个时期中,脯氨酸含量基本表现为保持系高于不育系.说明不育系和保持系在营养生长阶段生理生化代谢上已经存在差异.     

New Temperature Sensitive Genic Male Sterile Lines with Better Outcrossing Ability for Production of Two-Line Hybrid Rice

An investigation was carried out with three newly developed temperature sensitive genic male sterile(TGMS) lines for their floral traits, seed production potential and outcrossing ability in ten cross combinations. In the TGMS lines, fertile pollens had an average diameter of 0.89 mm while the sterile pollens was with 0.02 mm diameter.TS-29-150 GY produced the biggest fertile pollens with 0.92 mm and other two lines produced relatively smaller pollens with 0.91 and 0.85 mm. Pollen fertility during the fertility reversion period was an average of 60.7%. TS-29-150 GY had the maximum of 66.9% spikelet fertility whereas other two lines(TNAU18S and TNAU60S) had relatively lower spikelet fertility of 27.8% and 26.7%, respectively.Average of 17.00 g of seed yield was obtained in the TGMS lines during the fertility reversion period. TS-29-150 GY had the highest value of 21.20 g of seed yield while TNAU18 S and TNAU60 S produced 16.6 g and13.2 g of seed yield, respectively. The low seed production ability of these three TGMS lines was attributed only to the environmental conditions prevailing during the period. All three TGMS lines had considerable outcrossing potential of 41.2%, 24.6% and 25.0%, respectively. The cross combinations viz.TNAU18S/IET21508(36 g/plant), TNAU18S/IET21044(13 g/plant), TNAU18S/IET21009(26.5 g/plant),TNAU60S/CB-09-106(26.2 g/plant), TNAU60S/IET21009(14 g/plant) and TS29-150-GY/DRR 3306(39.2g/plant) showed perfect synchronization with acceptable hybrid seed yield, indicating suitability of TGMS system under Indian condition. Based on the outcrossing related traits viz. panicle exertion, angle of glume opening, stigma length and pollen size, TNAU18 S was identified as the best, followed by TS-29-150 GY.     

水稻空间诱变雄性不育新种质的细胞学研究

通过对空间诱变产生的雄性不育新种质WS-3-1 及其亲本特籼占13和一般品种IR36花粉形成发育过程的深入研究,发现WS-3-1 是一份无花粉型的雄性不育新种质,不育性稳定,不受光温条件影响。其败育机理是花药中层在小孢子母细胞早间期开始液泡化,过早降解,引起绒毡层过早退化,使绒毡层无法正常行使功能,导致小孢子母细胞粘连并在二分体时期解体,无法形成花粉。初步认为空间致变作用是明显的,会诱导一些特殊的变异。     

广东优质两用核不育系的选育策略及利用评价

根据广东省的具体情况，初步确定广东实用型两用核不育系的光温不育类型以温敏型为主，适当兼顾光温互作型，不育起点温度22－23℃。介绍了不同熟期两用优质核不育系的选育策略，以及GD－8S、安农S－1／浙9248等几个新育成的优质两用核不育系的生产利用前景。     

水稻三系不育系T78A繁殖技术

根据2009—2011年T78A在将乐县的繁殖实践,概述了该不育系的特征特性;总结了应注重培育带蘖壮秧,父母本靠插不靠发,科学肥水管理,及时防治病虫害,适时适量喷施九二○,加强人工辅助授粉,严格除杂保纯等高产繁殖技术。     

水稻高收获指数不育系选育实践与展望

针对当前杂交水稻形势,介绍了水稻不育系的选育历史,总结了当前我国水稻不育系选育的困难及面临的主要问题,着重介绍了湖南农业大学新育成的卓201S、卓234S、展998S、南3502S等8个适合机械化制种的水稻小粒型两系不育系,选育的系列小粒不育系突出的特点是收获指数高;株型矮壮,叶片夹角小,生物产量适中;分蘖力强,成穗率高;茎秆坚韧,抗倒性好;异交特性好,结实率高。选配的系列高产优质杂交稻组合卓两优0985、卓两优141、南两优1998等组合表现高收获指数,高产稳产,适应性广,适合轻简栽培,且杂交制种产量高、种子质量好。通过系列高收获指数不育系的选育实践,以展998S为例总结了高收获指数不育系的生物学特征,并对今后高收获指数不育系的选育策略进行了探讨。     

水稻不育系花时和受粉时间与异交结实率的关系

2001-2002年在2个地点分别以杂交水稻汕优63、汕优72制种田的亲本为材料,对母本每天不同开花时段的颖花及受粉持续时间与异交结实率的关系进行了试验.结果表明:母本花时对柱头非外露颖花异交结实率影响很大,但对柱头外露颖花异交结实率影响很小;母本仅开花当日授粉,异交结实率下降50%左右;而依靠柱头外露颖花开花当日以后接受花粉异交结实,约占总实粒数的一半;柱头外露颖花异交结实能力接近非外露颖花的3倍,但在开花当日前者只比后者高21%;改善母本花时可以提高异交结实率,克服花时分散比单纯提早花时作用更大;花时对异交结实的影响与柱头外露率密切相关,在提高柱头外露率基础上改善花时,才能稳定和提高异交结实率.     

Genetic Mechanism of Dominant Earliness in Kefeng A, a New Rice Cytoplasmic Male Sterile Line

Kefeng A is an early maturing indica cytoplasmic male sterile (CMS) line of rice. Combinations derived from Kefeng A and late maturing indica restorer lines showed dominant earliness to various extents. To understand the genetic basis of dominant earliness, the genotype of photoperiod-sensitive genes in Kefeng A was analyzed using a complete set of heading time near isogenic lines (NILs) EG0 to EG7, ER, LR, T65, T65Eb, T65Ebm, T65m, NIL(Hd1) and NIL(Hd4). Results indicated that Kefeng A contained two dominant photoperiod-sensitive alleles E1 and Se-1u on E1 and Se-1 loci, respectively, and the genotype of photoperiod-sensitivity genes for heading time in Kefeng A was E1E1e2e2E3E3Se-1uSe-1uEf-1Ef-1. Based on the detected heading time genotype, in combination with the heading time of Kefeng A and the early maturing phenomenon in its derived F1 hybrids, it is speculated that Kefeng A might carry a dominant inhibitor gene Su-E1 for the dominant photoperiod- sensitive gene E1, and a recessive inhibitor gene i-Se-1 for another dominant photoperiod-sensitive gene Se-1. The reason why F1 hybrids from Kefeng A exhibited early maturing was hereby analyzed and the breeding value of dominant earliness related genes in Kefeng A was discussed.