花时性状在籼粳交后代中的表现及其对外部环境的响应

以籼稻、粳稻和典型籼粳稻杂交衍生的重组自交系群体为试材,研究花时性状在籼粳稻杂交后代中的表现及其对外部环境的响应规律.结果表明,:花时性状在籼粳稻杂交后代中均呈连续变异,表现出数量性状的遗传特点.始花时、盛花时和终花时之间存在极显著的正相关,始花时与开花持续时间呈极显著的负相关.籼粳交后代中,花时与程氏指数相关不显著.籼稻与粳稻的花时性状对外部环境的敏感性不同,与粳稻相比,籼稻更容易受外部环境的影响.07:01 -08:00的平均气温与籼稻的始花时、盛花时显著负相关,对粳稻影响不显著,14:01-15:00的平均气温与典型粳稻的盛花时呈显著的负相关,日最高气温与籼稻的始花时和终花时呈显著的负相关.无论籼稻还是粳稻,气温高低仅影响花时的早晚,对开花持续时间的长短影响不大.籼稻对空气湿度较粳稻敏感,07:01-08:00.08:01-09:00,10:01-11:00及07:01-15:00的平均湿度与籼稻的终花时呈显著至极显著的正相关,空气湿度对粳稻花时的影响末达显著水平,无论籼稻还是粳稻,空气湿度对开花持续时间均无显著影响.太阳辐射强度对花时性状的影响未达显著水平.     

籼粳稻花时的分布调查

籼稻和粳稻两个亚种之间存在着部分生殖隔离,表现在杂交F_1植株的部分不结实和花时分布的差异。我国籼粳亚种间杂交稻的研究已进入配组制种示范的实验阶段。为了配合籼粳杂交稻的配组研究、亲本选择和制种技术的探讨,我们对一些籼稻、粳稻、及籼粳交的稳定品种的花时分布进行调查。     

籼粳稻花时分布的初步观察

本试验调查了112个籼稻和粳稻材料,在福州地区不同季节和不同天气条件下花时的分布和花时相遇情况。在7月上旬晴天高温条件下,籼稻盛花时出现在10:30—11:30,粳稻盛花时在11:30—12:30。除了N稻、V20A、珍汕97A和一些籼粳交的材料花时跨籼粳,基本上盛花时不相遇(见表1)。在9月下旬至10月上旬晴天气温下降的条件下,籼稻的盛花时推迟到11:30—12:30,粳稻在12:00—13:30。所现察到的籼粳稻盛花时相遇约30分钟皮上(见表2、表3、表4)。不管是在7月还是在9至10月,所观察到的籼稻始花时都比粳稻早,这是两亚种间的花时区别。但是在同一亚种内,品种间仍有明显差异。籼粳交的衍生材料不论是偏籼的还是偏粳的,或多或少受到双方亲本的     

水稻花时与气象因子的关系

 4个籼稻和3个粳稻品种，分6期播种，研究其开花高峰时间（简称花时）与当天开花期间主要气象因子的关系。结果表明：1）不同类型品种的花时差异很大。同一品种在不同开花期的花时也有很大变异，其中约46%-66%可由相应时期内气象因子的变异说明。2）气象因子对花时的籼，粳两类品种间明显不同。影响籼稻花时的因子依次为温度，日照和风力，湿度的作用不显著；而影响粳稻花时的因子首推湿度和温度，其次为日照，风力的作用较小，且在品种间表现不一致。3）得出籼粳品种的花时依主要气象因子的两个最优回归方程，可用于排除气象因子变异的干扰，矫正实际花时，提高遗传分析的精确度。     

籼粳稻开花习性与遗传

夏季高温天气条件下，籼稻开花高峰期比粳稻早２小时９７分。秋季仅早半小时，而。且品种间有一定的差异。遗传分析初步认为花时较早受１对显性基因控制，花时与气候因素的相，关分析表明：适温、高湿则开花推迟，籼稻对气候因素化的反应较粳稻敏感。籼粳稻实际界交率测定结果：籼／粳为１４．８％，粳／籼为１０．９％。     

水稻花时遗传改造的初探

随着广亲和性基因和光敏核不育基因等关键性材料的发现,利用籼粳稻杂种一代的强大优势,将成为发展杂交水稻生产的一条重要途径。但是,籼、粳花时不遇这一障碍,将影响籼粳杂种的种子生产,限制籼粳杂种优势的利用。我们认为,可以通过以下3条途径来克服这一障碍:一是化学调控,即对亲本之一施用某种化学药剂,促使其提早或推迟开花时间,二是选育柱头外露率高的品种作母本,延长母本接受外来花粉的时间;三是遗传改造,即通过杂交等手段,将控制花时的基因从籼稻向粳稻或从粳稻向籼稻转移。对花时进行遗传改造,首先必须弄清这一性状的遗传规律,以及它…     

利用CRISPR/Cas9技术编辑粒长基因GS3改善粳稻花时

【目的】花时不遇是影响杂交水稻制种产量的直接因素之一,已有研究表明水稻粒型差异对花时有影响。本研究采用GS3功能缺失突变来研究粳稻花时差异,以期为粒型影响花时提供佐证。【方法】利用CRISPR/Cas9技术来定向编辑控制粒长基因GS3,获得13对粒型差异的近等基因系粳稻,小区种植,采用目测法来调查花时。【结果】获得转基因T0植株并对其T1植株测序分析,发现长白25、吉粳102、浙粳88、武运粳27和J42均发生单碱基插入移码突变,垦鉴稻6号、空育131、浙粳22、扬粳4227、南粳9108、J5933、J6167和J5938均发生部分碱基缺失突变。对T1植株粒型考查表明,gs3突变体的粒长均显著长于野生型。对稳定的后代花时统计分析发现,粒型变长的突变体均比野生型花时有所提前,且吉粳102、空育131、浙粳88、武运粳27、扬粳4227这5个材料的gs3突变体花时均显著早于野生型,其余材料开花也提早,但不显著。【结论】长粒型粳稻GS3突变体的花时早于短粒粳稻野生型,这一研究可为粳稻粒型育种提供参考,加速长粒粳稻亲本选育,有望推动杂交粳稻发展。     

水稻亚种间的亲和性研究

对160个亚种间F_1结实率的分析表明,籼稻 IR58和二九丰、粳稻秀水117和T8340具有较好的亚种间亲和性。43个粳稻品种分别与 IR58和二九丰测交,其成对 F_1的结实率随粳稻品种不同而出现 IR58/粳高于二九丰/粳、二九丰/粳高于 IR58/粳或两者相似的情形,其最大差值可达72.6个百分点。10个籼稻品种分别与秀水117和 T8340杂交,其F_1结实率均以秀水117/籼较高,成对F_1结实率的最大差值可达39.6个百分点。这表明不存在对亚种间品种均表现亲和性的“广亲和”品种,亲和性的广与狭只是相对的,既有一般亲和性,又有特殊亲和性。本研究发现4个受测品种的亲和性与色素基因之间不存在连锁或相关关系。     

籼、粳稻花时的分布及相遇情况的调查

为了适应籼粳杂交稻的亲本选配和制种技术的需要,我们对一些税稻、粳稻及籼粳交的稳定品种的花时分布进行了调查。 材料和方法 试验于1988年和1989年的7至10月在福州南郊稻麦研究所试验农场(北纬26°)进行。调查的水稻品种共132份,其中有日本粳稻、我国北方粳稻、长江流域的三系粳稻保持系和恢复系、广亲和系粳稻品种;籼稻有早籼基本营养型的IR品种、籼型野败不育系、核不育系以及灿粳交的稳定后代材料。调查分早季和晚季均于抽穗扬花期进行。分期分批对花期相遇的籼、粳品种定株带土移植到同室集中排列编号。植后第3天开始观察。上午8时半…     

籼粳交F_1植株抽穗期表现和配组籼型亲本关系的调查

在调查的材料中,籼粳交F_1植株的抽穗期表现与配组籼型亲本的遗传背景有关。同一粳稻品种与感温性强的早籼杂交F_1的抽穗期比感温性较弱的低纬度来源的籼稻杂交F_1迟。与籼型亲本的抽穗期表现没有相关。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑粒长基因GS3改善粳稻花时

【目的】花时不遇是影响杂交水稻制种产量的直接因素之一,已有研究表明水稻粒型差异对花时有影响。本研究采用GS3功能缺失突变来研究粳稻花时差异,以期为粒型影响花时提供佐证。【方法】利用CRISPR/Cas9技术来定向编辑控制粒长基因GS3,获得13对粒型差异的近等基因系粳稻,小区种植,采用目测法来调查花时。【结果】获得转基因T₀植株并对其T₁植株测序分析,发现长白25、吉粳102、浙粳88、武运粳27和J42均发生单碱基插入移码突变,垦鉴稻6号、空育131、浙粳22、扬粳4227、南粳9108、J5933、J6167和J5938均发生部分碱基缺失突变。对T₁植株粒型考查表明,gs3突变体的粒长均显著长于野生型。对稳定的后代花时统计分析发现,粒型变长的突变体均比野生型花时有所提前,且吉粳102、空育131、浙粳88、武运粳27、扬粳4227这5个材料的gs3突变体花时均显著早于野生型,其余材料开花也提早,但不显著。【结论】长粒型粳稻GS3突变体的花时早于短粒粳稻野生型,这一研究可为粳稻粒型育种提供参考,加速长粒粳稻亲本选育,有望推动杂交粳稻发展。     

抽穗开花期喷施茉莉酸甲酯对不同生态区粳稻花时和株型的影响

目的 研究不同浓度MeJA调控不同生态区育成的粳稻品种花时性状的效果及其对株型性状的影响,为利用MeJA调控杂交亲本的花时,提高亚种间杂交稻的制种产量提供科学依据。方法 以来自不同生态区的35份粳稻品种为试材,于抽穗开花期喷施不同浓度的MeJA,调查不同生态区育成的粳稻品种对MeJA响应的差异及其对株型性状的影响。【结果】MeJA对不同生态区的粳稻花时性状均有显著的促进效应。与对照相比,处理后第一天,不同浓度MeJA处理下粳稻开花时间均显著提前,且随着MeJA浓度的升高,粳稻始花、盛花、终花均显著提前,始-盛持续时间、始-终持续时间均显著缩短。处理后第二天、第三天,MeJA调控效应快速消失,低浓度处理下始终有开花现象,高浓度、中浓度处理下无开花现象。不同生态区粳稻品种对MeJA调控的敏感性不同,其中,辽宁稻区粳稻品种的花时性状对MeJA的调控最为敏感;黑龙江稻区第三积温带的粳稻品种花时性状对MeJA的调控最为迟钝。喷施MeJA对不同生态区的粳稻株型性状有显著影响。株高、颈穗弯曲度随着MeJA浓度的升高而下降,各浓度处理与对照相比均差异显著;剑叶长、倒二叶长随MeJA浓度的升高而变长。【结论】MeJA对不同生态区的粳稻花时性状均有显著的促进效应。MeJA浓度越高,花时提前的效果越明显。各生态区粳稻对MeJA响应的敏感性存在差异。MeJA对粳稻株型性状有一定的影响。粳稻株高、穗颈弯曲度均随着MeJA浓度的升高而下降,且与对照差异显著。MeJA对粳稻其他株型性状的影响大多未达到显著水平。     

籼粳稻杂种优势利用研究─粳不籼恢偏籼型杂交水稻新组合的选育

一、引言 籼稻和粳稻杂交的杂种一代具有极强的优势,这一事实引起了世界水稻育种工作者的普遍关注。运用不同的途径和方法研究籼粳杂交获得的成果屡有报道。在常规方面,如南朝鲜的“统一”系统和密阳编号等一批带有粳稻血缘的籼稻品种,。我国粳稻区培育的有籼稻血缘的高产粳稻品种等。在籼粳杂种优势利用方面,1976年,湖南首次用黎明与培迪实现粳不釉恢三系配套,但由于籼便花时严重不遇而未能进人生产利用。八十年代初,袁隆平曾利用核代换的回交方法,研究培育粳质籼核的核质杂种税稻品种,1984年,袁隆平又提出杂交水稻的超高产育种。最近,湖南…     

中国东北粳稻与日本粳稻产量差异及原因分析

【目的】随着籼粳稻杂交理想株型创造与超高产育种理论的应用,我国东北地区培育出大量高产粳稻品种,逐渐取代曾经占据主导地位的日本典型粳稻。本研究旨在通过分析中国东北粳稻与日本粳稻形态、遗传和产量的差异及原因,研究籼粳杂交对东北粳稻改良的影响。【方法】利用InDel和SSILP亚种特异性分子标记、程氏指数、维管束数目比分析比较中国东北与日本粳稻的籼粳成分和属性及与产量结构的关系。【结果】东北粳稻育成品种产量比日本典型粳稻高15.79%,每穗粒数多15.22%,粳型基因频率极显著低于日本粳稻。按程氏指数分类标准,东北粳稻籼粳类型是偏粳型。相关分析结果表明,籼型基因频率与穗数极显著负相关,与每穗粒数极显著正相关,且与一、二次枝梗数及其粒数正相关。【结论】东北粳稻籼型基因频率增加导致穗数减少,每穗粒数增加,同时将结实率和千粒重维持在较稳定水平是东北粳稻品种获得高产的关键。     

籼粳杂种优势及配合力的研究(Ⅰ)

用5个籼稻品种和5个粳稻品种配成一套正、反交组合,研究籼、粳杂种F_1代三个主要性状的杂种优势和配合力。研究结果表明,籼、粳杂种F_1的理论产量优势大,其杂种优势平均为204.7％,优势变化幅度79.1～446.9％;竞争优势平均值为39.4％,变化幅度-30.3～150.3％,籼、粳杂种存在极大的产量潜力。籼稻亲本福引一号和粳稻品种皖恢3号的产量一般配合力较好,籼稻V20B和粳稻B46的产量一般配合力最大,福引一号×皖恢3号在三个性状上的特殊配合力表现较好。     

水稻品种广亲和特性的初步研究

籼粳稻杂交F1不亲和性,是直接利用籼粳杂种优势及籼稻恢复系与核质互作粳稻不育系配制杂交粳稻的主要障碍。但有一类品种与籼稻和粳稻杂交,F1都有较好的亲和性。日本人池桥宏1982年对这类广亲和品种进行系统的筛选,并鉴定出6个广亲和品种,其中CPSLO17和Ketan Nangka进一步得到证实,Calotoc和Padi Bujang是新筛选出的, Aus373和Dular还需重新测试。其后又对广亲和性的遗传基础作了分析,认为是由一个单基因S-5控制,并对该基因在育种实践中特别是杂种种子生产中的应用作了阐述。福建省农科院雷捷成1984年报道:福建省三明市农科所发现一个…     

籼粳稻之间的亲和性及其杂种优势

 发现粳稻品种秀水117和籼稻品种IR58分别表现亚种间杂交的亲和性。秀水117与IR58、二九丰的杂种一代结实率分别为85.9%和88.4%;IR58与T8340及粳型不育系双百A、农六209A和六千辛A的杂种一代结实率分别为81.1%、76.5%、74.5%和67.0%”秀水117/IR58”的F_1在株高、穗长、每穗粒数和单株稻谷产量等性状上均存在很强的正向超亲优势。该组合的亲和性在F_2及回交世代中仍可表现。试验结果表明,在籼、粳稻内各存在着亚种间杂交的亲和性材料,但其亲和性的表现范围可以不同。讨论了籼粳稻亚种间杂种优势利用的一些问题。     

水稻籼粳交F_2代性状分离的研究

水稻籼粳交F_2代结实率、株高、酚反应等性状分离的研究表明:①有广亲和粳稻亲本参与的籼粳交组合,F_2代的分离程度较小,③以02428作母本的籼粳交组合F_2代的稃尖色分离比例是1:1,与其它籼粳交组合不同;③本文所研究的几个籼粳交F_2代的稃尖色分离与结实率、株高、酚反应等性状分离无相关关系。     

糯与非糯近等基因系谷粒灌浆及贮藏特性的差异

糯稻品种的千粒重和比重略小于籼粳稻品种,使其产量要比近等质的籼、粳稻品种平均低5％左右。对糯玉米及其等质基因系非糯玉米成熟过程中籽粒水分含量的研究发现糯与非糯有差异。武田和义用水稻品种台中65及台中65糯     

粳稻、籼稻、籼粳杂种及大粒品种种子愈伤组织形成的差异

在无机微量元素(B.Mn.Zn,I.Mc.Cu和Co)浓度不同的培养基上,粳稻品种除了Somewake和Daikoku 1外,形成愈伤组织的能力一般较强,但籼稻和大粒品种(假定是粳型)及籼粳杂种则相当弱,且各不相同,尤其在减少无机微量元素的培养基上更是如此。这些结果得出,生态种和杂种之间愈伤组织的形成对无机微量元素的浓度可能有不同的要求。从含有同样d-1基因的Murasaki—Daikoku和Daikoku 1品种的比较,可以推测d—1基因不直接影响愈伤组织的形成,而某些背景基因,即抑制基因可能与愈伤组织形成的降低有关。同样,低脚鸟尖和台中本地1号的半矮秆基因也不会抑制愈伤组织的形成。因此认为,许多籼粳杂种和IR8愈伤组织形成略微降低是由某些背景基因所引起,即愈伤组织形成的抑制基因,而不是半矮秆基因,这种抑制基因似乎最常出现在籼稻和大粒品种中。观察到粳稻,籼稻,籼粳杂种及大粒品种愈伤组织表观形态的差异。粳稻和大粒品种愈伤的组织趋向于松散;籼粳杂种趋向于紧密;籼稻品种居中。从所预期的愈伤组织形成的多样性,即生长正常植株,白色毛状物,根簇生,局部白化及类似根簇状物结构在杂种中最常出现。愈伤组织的坏死或半褐多半出现在愈伤组织形成能力弱的品种中。