水稻显性核不育基因的研究进展

雄性不育是植物界一种普遍存在的现象，迄今已在43个科162个属617种植物中发现了这一现象，其中包括水稻、谷子、小麦、油菜和棉花等重要农作物。水稻雄性不育的最早报道出自二十世纪20年代，之后，国内外相继发现了许多不同遗传类型的水稻雄性不育材料，绝大多数为隐性核不育，包括目前杂交水稻上应用的核质互作不育、光温敏隐性核不育以及用于水稻轮回选择的单基因隐性核不育，极少数为显性核不育。迄今仅报道了5份水稻显性核不育材料，即萍乡显性核不育水稻和四川农业大学的低温敏显性核不育水稻等。水稻显性核不育的发现，不仅丰富了水稻种质资源及其遗传理论研究，而且为水稻的遗传育种开辟了新的途径和方法。本文仅就1978年以来我国学者在显性核不育水稻的发现、遗传理论、利用等方面的研究进行概述。     

作物显性核不育的研究和利用进展

从显性核不育的恢复性机制、不育基因定位、细胞学特征、败育过程的生理生化变化以及显性核不育在常规育种和杂种优势中的利用等方面对作物显性核不育的研究和利用进行了综述,并对萍乡显性核不育水稻的研究和应用前景进行了展望。     

雄性核不育水稻研究与利用现状

本文综述了隐性雄性核不育水稻的产生,基础理论和利用研究现状.认为产生核不育水稻的途径有四条,即自然突变、理化诱变、组织培养和人工杂交选育.大多数核不育水稻不育性遗传表现隐性单基因性状,表现两对基因性状或更为复杂的情况则较少.核不育水稻一般具有各自的不育位点,很少等位.根据等位性测定结果,目前核不育基因已超过45个.核不育水稻的利用主要体现在近年兴起的用于轮回选择的育种方法上.鉴于国内光敏核不育水稻研究,对有关问题进行了讨论.     

萍乡显性核不育水稻与质核互作不育系的遗传关系研究

结果表明：萍乡显性不育水稻带有质核互作不育系的恢复基因,不同遗传背景的萍乡显性核不育水稻对质核互作不育系具有不同的恢保关系;萍乡显性核不育基因与质核互作不育基因是独立发生的。当质核互作不育系中细胞质和细胞核的隐性不育基因一起作用时,能够掩盖萍乡显性核不育基因的育性表达。     

利用显性核不育水稻育种的方法设想

本文首次对利用Ms-P型水稻育种的途径和方法,设计了运用该水稻进行轮回选择(包括逐级轮回选择系统、阶梯式轮回选择系统)和将广亲和性基因S_5~n导入到具有较好配合力的材料中去的回交育种体系。萍乡显性核不育水稻的雄性不育性受单一显性不育基因(Ms-P)控制,显性不育性稳定,在轮回选择中,它是较为理想的工具材料,建议将Ms-P基因导入到一系列胞质及核质遗传背景中,构成Ms-P型水稻种质资源库。广泛地将它应用于水稻育种,对育成超高产品种,将可起到一定的促进作用。     

萍乡显性核不育水稻不育株与可育株同工酶比较分析

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株和隐性可育株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中3种同工酶表达进行了比较分析，结果表明：叶片中，不育株（纯合与杂合）与可育株的酯酶（EST）、过氧化物酶（POD）、细胞色素氧化酶（COD）的同工酶酶谱未见差异，且在幼穗发育的不同时期也基本相同；幼穗中，不育株（纯合与杂合）与可育株的EST、POD、COD的同工酶酶谱在雌雄蕊形成期存在差异，与可育株的同工酶酶谱相比，不育株除在谱带的显色速度、颜色和带宽上存在差异外，在谱带数及其分布未见差异；在单核期花药中，不育株（纯合与杂合）比可育株多1条EST、少2条POD和2条COD同工酶带，在三核期也呈上述特征。表明水稻显性核不育基因在叶片中不表达、幼穗中部分表达和花药中充分表达，水稻显性核不育基因表达具有组织的时空和特异性。花药发育过程中基因表达程序的扰乱是引起花粉败育的最主要的原因。     

萍乡显性核不育水稻育性感温性研究

萍乡显性核不育水稻感温性主要表现：①不同稃尖性状的不育株感温效应不同,红色稃尖的不育株比白色稃尖的不育株感温效应更强;②不同遗传背景的不育株感温效应不同;③同一株系不同单株感温效应不同;感温性强的单株其后代不育材料感温性也强。说明显性核不育材料的感温性具有相对稳定的遗传效应,通过理想亲本选择可削弱不育材料的感温性。本文提出了通过高温筛选减少温度对不育性影响,使显性核不育基因更好地利用于育种实践上     

萍乡显性核不育水稻不育基因的转育研究

利用萍乡显性核不育水稻不育株高温条件下表现部分可育的特性，在南昌夏季以萍乡显性核不育水稻杂合不育株作父本，与具有不同细胞质来源的常规水稻品种(粤香占、HR—195、85—02、中鉴100、9311、原早7号、超丰早、R402)杂交，各杂交组合及后代分别在江西南昌和海南三亚种植。结果表明，转育后代出现的不育株育性没有中间类型，败育彻底；遗传背景和环境条件不会对转育后代Ms—p基因表达产生影响，转育的不育株系育性能稳定遗传。转育成功的5个不同细胞质源的显性核不育株系在株高、分蘖力、上三叶长度和角度等农艺性状都与原萍乡显性核不育水稻不育株有明显的差异。     

萍乡显性核不育水稻开花习性观察

通过对萍乡显性核不育水稻开花习性的观察，结果表明萍乡显性核不育水稻具有柱头大、柱头外露率高、柱头生活力下降慢、张颖角度较大，花期不太集中，一天中没有明显的开花高峰等特点。     

水稻显性核不育基因的研究概况

从显性核不育水稻的种类特征、败育的细胞形态学、生理生化、同工酶研究、显性核不育基因的定位及对显性核不育水稻的利用和展望等方面对显性核不育水稻的研究和利用进行了综述。     

甘蓝显性核基因雄性不育与胞质雄性不育系的选育及制种

 利用甘蓝显性核基因雄性不育材料DGMS79-399-3(79-399-3Ms)和引进的CMSR3625等改良胞质雄性不育材料作不育源,以优良自交系作转育父本,育成了一批不育性稳定、生长发育正常、配合力好的雄性不育系,配制出中甘16等6个甘蓝新品种。用雄性不育系进行规模化制种,每667m2生产杂交种种子40～50kg。不育系亲本可在隔离网棚用蜜蜂授粉繁殖,成本较低。杂交率比用自交不亲和系制种的高5%～8%。     

利用SSR荧光标记定位萍乡显性核不育水稻育性恢复基因

萍乡显性核不育水稻的恢复机制为显性上位作用.显性上位基因起调控作用并不单独控制某一性状,只是与显性不育基因同时存在时抑制不育基因的表达,从而使不育恢复可育.实验用萍乡显性核不育水稻(含萍乡显性核不育基因Ms-p)与紫圭(常规水稻品种,携有显性上位恢复基因Rfe)杂交组合的F2构建定位群体,用12对具有多态性的分子标记对84个极端不育株进行PCR扩增,统计表型数据,经Mapmarker软件分析,结果显示9对引物与显性上位恢复基因连锁其中多态性SSR分子标记RM6737和RM6100距Rf基因最近,并分别位于Rf基因的两侧遗传距离均为0.04 cm.     

光温敏核不育水稻研究及利用进展

概述了国内外光温敏核不育水稻的研究及利用进展。主要介绍了影响光温敏核不育水稻育性转换的不同因素及不育性遗传研究进展,综述了光温敏核不育系的选育策略、选育成果及利用情况,并对其前景进行了展望。     

水稻育性光温调控模式假说——水稻光温敏不育机理的探讨

本文在前人的研究基础上,结合作者的认识,应用分子遗传学的观点,提出水稻光温敏不育机理的假说。本假说认为水稻光温敏不育是由调控基因突变引起的,而不是由育性结构基因突变引起的。本假说可较好地解释光温敏不育系中的有关问题。     

“萍乡显性雄性核不育水稻”酯酶同功酶的研究初报

“萍乡显性雄性核不育水稻”是一种自然突变株,通过对可育株、不育株及珍A不育系的雄芯,雌芯及不同发育时期功能叶的酯酶同功酶进行一系列的比较研究,找出了酯酶同功酶各器官组织中的变化规律,发现了“萍乡核不育水稻”可育株与不育株的雄芯酯酶同功酶有明显的差异,还发现雌芯的酯酶同功酶尚无差异,功能叶未见差异。