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。     

温敏核不育基因置于不同遗传背景下的育性表现变异

采用分期播种的办法，观察了来源于安农Ｓ－１杂交后代的４个不育系在自然条件下的育性表现，发现将安农Ｓ－１的温敏核不育基因导入到不同遗传背景以后，育性表现（不育起点温度）有变异。这种变异与亲本密切相关，可以在世代间传递，并能保持相对稳定，但扩大群体后，会有极少数育性转换起点温度更低或更高的单株出现     

温敏核不育基因置于不同遗传背景下育性表现变异的遗传初探

采用低温敏核不育系90336S、中温敏核不育系90341S和安农S-1,高温敏核不育系90341S作材料,在自然变温条件下,观察F₂代、回交一代的育性表现,发现90336S和90332S的不育起点温度差异由相互独立的两个显性基因（L1,L2）控制,L1,L2 有降低不育起点温度的作用;安农S-1和90341S的不育起点温度差异是由单个不完全显性基因H造成的,H有提高不育起点温度的作用。     

两系杂交籼稻配合力分析

以5个新育成的籼型水稻光温敏核不育系和生产上广泛应用的不育系培矮64S为母本,6个新育成的恢复系为父本,采用NCⅡ设计配制36个组合,分别在海南和湖北进行试验(完全随机区组设计,3次重复）,考查单株产量等10个主要农艺性状,分析配合力。大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平,各性状的一般配合力方差均大于特殊配合力方差,表明基因的加性作用大于非加性作用。5个新育成的不育系产量的一般配合力效应没有显著差异,但都显著高于对照不育系培矮64S;华885S的产量一般配合力效应最高,特殊配合力方差较大,是参试不育系中产量配合力最好的亲本;华893S的每穗总粒数和每穗实粒数的一般配合力效应最高,特殊配合力方差最大,是提高每穗粒数的优良亲本;播始历期以华328S表现最好,以华328S作母本可以选育到生育期变化较大的组合,既可以培育中籼型组合,也可以培育晚籼型组合;株高一般配合力以华884S的负效应最高,特殊配合力方差显著大于组合平均值,表明用华884S作母本,容易选育出植株较矮、抗倒性较强的组合。恢复系中,华恢2185的产量一般配合力效应表现最高,特殊配合力方差最大,千粒重、穗长、结实率和播始历期的一般配合力效应均排在参试恢复系首位,是一个理想的亲本;株高、每穗总粒数和着粒密度的配合力,以华1108表现最好。特殊配合力效应最大的前10个组合和单株产量最高的前10个组合顺序完全对应,表明在水稻杂种优势利用中,亲本之一有良好的一般配合力效应,另一个亲本或双方都具有良好的特殊配合力,就有可能育成强优势组合。     

聚合水稻温敏核不育基因和反温敏核不育基因创制永久核不育系

【目的】制种安全是影响两系杂交稻持续健康发展的关键问题。本研究旨在探索解决两系杂交水稻的制种安全隐患途径。【方法】以16个(光)温敏核不育系与4个反温敏核不育系配组并对F1育性进行观察,选择矮紫S(温敏核不育系)和矮雁s(反温敏核不育系)为构建永久核不育系的供源亲本。通过回交将矮紫S和矮雁s的育性基因导入到桥梁亲本天丰B中,分别育成天丰B的近等基因系天丰S和天丰s。【结果】天丰S和天丰s杂交获得的天丰Ss即为永久核不育系。对天丰Ss的育性、可恢性等特性的研究表明,天丰Ss在自然长日高温和短日低温下均表现不育;天丰Ss及其3个亲本与5个恢复系杂交的F1组合结实率无明显差异。【结论】永久核不育系的创制有望从根本上解决两系杂交水稻的制种安全问题。     

湖南新选育的水稻光温敏核不育材料的育性研究

对湖南省近期内新选育的水稻光温敏核不育材料的育性进行了比较研究。在恒温２４℃条件下，有７个材料的花粉可染率和结实率均为零；４个材料有极少量可染花粉，结实率为零。在模拟１９８９年盛夏低温条件下，有６个材料的花粉可染率和结实率均为零；有６个材料有极少量可染花粉，结实率为零。     

超短光照和光强对籼型光温敏核不育系育性的影响

研究了水稻籼型光温敏核不育系培矮６４Ｓ、ＧＤ２Ｓ、Ｎ１２Ｓ、Ｎ１８Ｓ和１３３Ｓ在不同光长和光强条件下的育性表现，结果表明：８ｈ超短光照能明显提高光温互作型核不育系Ｎ１２Ｓ和温敏型核不育系１３３Ｓ的花粉可染率和自交结实率；对温敏型核不育系培矮６４Ｓ和ＧＤ２Ｓ也有影响，但不显著，可能由于高温效应掩饰了超短光长的作用。用不同光强对两用核不育系进行处理，结果发现不同光强下的育性变化不明显，说明在自然光照条件下，籼型两用核不育系的育性变化与光强关系不大。     

低温条件下喷施乙烯利对温敏核不育水稻育性的影响

【目的】为解决我国南方温敏核不育水稻制种过程中遇低温易发生育性转换问题,对处于育性转换敏感期的温敏核不育水稻进行低温诱导并喷施不同浓度乙烯利,探讨其对温敏核不育水稻育性的影响。【方法】利用温敏核不育水稻株1S和准S为材料,在育性敏感时期对其进行连续7d冷灌池低温(22.5℃)诱导并分别喷施乙烯合成促进物质乙烯利和抑制物质二氧化氯溶液,统计花粉可染率及套袋自交结实率,对乙烯合成关键酶进行实时荧光定量PCR分析。分离并分析了乙烯合成途径关键酶OsACO5和OsACS5的启动子。【结果】在22.5℃低温诱导条件下,株1S和准S连续7 d喷水处理后的可染花粉率分别是4.3%和8.9%,套袋结实率分别是1.6%和2.5%;与喷水对照相比,喷施1600mg/L乙烯利,株1S和准S可染花粉率分别下降3.3和7.2个百分点,且都无结实;喷施1500mg/L二氧化氯溶液的株1S和准S可染花粉率分别上升3.5和3.3个百分点,套袋结实率分别上升0.78和0.52个百分点。在低温诱导条件下(以喷水为对照),连续7 d喷施1600mg/L乙烯利时,株1S和准S幼穗中OsACO5和OsACS5基因表达量显著升高,分别是对照(喷水)的1.19、1.24(株1S)和1.24、1.1(准S)倍;连续7 d喷施1500mg/L二氧化氯溶液时,株1S和准S幼穗中OsACO5基因表达量变化不显著,而株1S和准S中OsACS5基因表达量显著降低,分别是对照(喷水)的93%和89%。与正常大田温度相比,在22.5℃低温诱导7 d时,喷水、喷施1600mg/L乙烯利及1500mg/L二氧化氯溶液处理分别会导致株1S和准S幼穗中OsACO5和OsACS5基因下调表达。此外,发现OsACO5和OsACS5的启动子除含TATA盒和CAAT盒等基本结构以外,还含有多个组织特异表达及乙烯调控顺式作用元件。【结论】低温诱导条件下,在温敏核不育水稻育性敏感期,喷施1600mg/L乙烯利可抑制育性转换。     

三系杂交水稻恢复系选育的实践与体会

回顾了三系杂交稻恢复系选育10余a来的实践,总结了选育恢复系的经验与体会.在采用杂交选育恢复系时应注意以下几方面:(1)在进行恢复系的某些性状改造时,应注意双亲其它重要性状的互补,避免双亲具有共同的缺陷;(2)一般选择恢复力强、配合力好的强恢复系作为亲本之一,在选育抗性恢复系时,则双亲中至少应有一个是抗性强的亲本;(3)注意引入粳稻亲缘或远缘基因,以丰富遗传基础;(4)在采用恢×保或保×恢选育恢复系时,宜在低世代进行测恢;(5)在杂交后代中选择单株时应注意植株的综合性状,如株型、植株抗倒性、籽粒饱满度、灌浆速度和后期落色等.     

ＢＴ型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位

 以典败率、圆败率、染败率、花粉育性和小穗育性为育性指标，对BT型细胞质雄性不育系731A、恢复系C9083以及731A/C9083的F1、731A//731B/C9083的三交F1等亲本和杂种群体的育性进行调查分析，并以731A//731B/C9083的三交F1群体为材料进行RFLP和微卫星标记分析，进行基因定位。结果表明，C9083具有1个主效的显性恢复基因。选用第10染色体上的7个RFLP和微卫星标记分析两个亲本，有3个RFLP标记在两个亲本间有多态；选用其中的C16和G291分析731A//731B/C9083的三交F1中的各个单株的结果表明，这两个RFLP标记与C9083的恢复基因连锁，C16与这个恢复基因之间的交换值为19.3%，G291与这个恢复基因之间的交换值是14.0%， C9083的恢复基因与已报道的BT型细胞质雄性不育恢复基因Rf1可能等位。     

水稻籼粳杂种一代生育期的表现

 采用生育期不同的籼型野败恢复系和保持系与典型粳稻和籼粳中间型亲本配制成80份籼粳杂种一代组合，用亚种肉品种间杂交为对照，研究了籼粳稻杂种一代生育期的表现。结果表明，以籼粳亚种间杂种一代生育期优势最强，一般都超过双亲平均值；品种间杂种一代生育期优势最弱，接近中亲值；籼或使型亲本配籼粳中间型亲本，杂种一代生育期优势介于上述两类型组合之间。籼粳杂交由于双亲的不同，组合间F₁生育期优势差异很大，有的组合甚至出现负向优势．这种生育期优势差异既受双亲本身生育期的迟早所支配，如杂种一代生育期长短排列顺序为中籼／晚粳＞中籼／早或中粳＞早籼或早熟中籼／晚粳＞早籼或早熟中籼／早或中粳；又受籼型亲本所含的野败恢、保遗传基因所制约，凡用籼型野败恢复系配制的籼粳杂种一代其生育期优势明显减弱，并与双亲籼、粳遗传距离的大小有关，杂种一代生育期优势随双亲籼、便遗传距离的扩大而增强。     

CbDREB1A基因表达载体构建及转化水稻光温敏核不育系的研究

为了增强荠菜DREB1A基因在转基因水稻中的表达,构建了由Ubi启动子驱动的植物表达载体pUΩCbDREB3300.通过基因枪转化法将CbDREB1A基因导入水稻光温敏核不育系4008S,获得5个抗干旱胁迫的再生植株.运用PCR及Southern杂交技术对抗性再生植株进行鉴定,结果显示CbDREB1A基因已整合到水稻基因组中.干旱胁迫后转基因水稻植株脯氨酸含量显著高于对照,显示耐旱性增强.     

Elongation of the Uppermost Internode for Changxuan 3S,a Thermo-Sensitive Genic Male Sterile Rice Line

Changxuan 3S, a thermo-sensitive genic male sterile (TGMS) rice line with eui gene, is derived from the TGMS rice line Pei'ai 64S by irradiation with 350 Gy of 60Co y-ray. To elucidate the uppermost internode elongation of the TGMS line with eui gene, Changxuan 3S and its parent Pei'ai 64S were used to study the effects of temperature on panicle exsertion. At 24℃, the uppermost intemode of Changxuan 3S elongated the fastest from the 4thday before flowering to 0 day (flowering), being 2.1-fold as that of Pei'ai 64S, whereas it elongated slowly during the 12thday to the 4thday before flowering and the 1st to the 3rd day after flowering. The uppermost internode of Changxuan 3S exserted from the flag leaf sheath at 22℃, 24℃ and 26℃, and the length of elongated uppermost intemode increased with the decreasing temperatures. At 28℃, though the panicles of Changxuan 3S were still enclosed in the leaf sheath, the degree of panicle enclosure was significantly lower compared with Pei'ai 64S. Cytological studies on Changxuan 3S showed that the uppermost intemode elongation was attributed to the increase of cell number and cell elongation, and the latter was more significant. Moreover, the numbers of outermost and innermost parenchyma cells and the cell length of the uppermost internode reduced with the increasing temperatures.     

温敏核不育水稻植株温度的变化规律及与环境关系的模型

以温敏核不育水稻培矮64S为材料,采用10～15 cm水层灌溉处理和无水层对照,对植株温度及其与植株冠层小气候和灌溉水因子的关系作了分析。水稻植株温度与150 cm大气温度在数值和相位上均存在一定差异。8:00～20:00植株温度均明显低于大气温度,21:00～次日7:00植株温度与大气温度基本相同;日最高植株温度出现在13:00,比最高大气温度提前1 h,但日最低植株温度和最低大气温度均出现在6:00;植株温度的平均日较差比气温小。在同一高度上相比,晴天6:00～13:00植株温度比空气温度高,而且提前1 h升温,18:00～次日6:00则两者逐渐趋同或植株温度稍低;而在阴天,植株温度则全天一直高于空气温度,最高温度出现的时间也相同。植株温度白天的变化主要受太阳辐射的影响,天空状况（云量或日照时数）和风速都通过对辐射强度的调节和热量的交换而产生作用。植株温度夜间的变化主要受灌溉水的影响。在本试验条件下,日平均气温（Ta）29.6℃是灌溉水提高或降低植株温度的临界温度值,当Ta＞29.6℃时,灌溉水具有降低植株温度的作用,反之,灌溉水具有提高植株温度的作用。植株温度与水 气温差符合二次曲线关系。植株冠层在白天吸收或反射太阳辐射,夜间则阻挡热量散失,对调节植株温度具有明显的缓冲效应。通过相关分析和回归拟合,建立了两个可供实用的水稻植株温度的环境模型。     

Elongation of the Uppermost Internode for Changxuan 3S,a Thermo- Sensitive Genic Male Sterile Rice Line

Changxuan 3S, a thermo-sensitive genic male sterile （TGMS） rice line with eui gene, is derived from the TGMS rice line Pei＇ai 64S by irradiation with 350 Gy of ^60Co γ-ray. To elucidate the uppermost internode elongation of the TGMS line with eui gene, Changxuan 3S and its parent Pei＇ai 64S were used to study the effects of temperature on panicle exsertion. At 24℃, the uppermost internode of Changxuan 3S elongated the fastest from the 4^th day before flowering to 0 day （flowering）, being 2.1-fold as that of Pei＇ai 64S, whereas it elongated slowly during the 12^th day to the 4^th day before flowering and the 1^st to the 3^rd day after flowering. The uppermost internode of Changxuan 3S exserted from the flag leaf sheath at 22℃, 24℃ and 26℃, and the length of elongated uppermost internode increased with the decreasing temperatures. At 28℃, though the panicles of Changxuan 3S were still enclosed in the leaf sheath, the degree of panicle enclosure was significantly lower compared with Pei＇ai 64S. Cytological studies on Changxuan 3S showed that the uppermost internode elongation was attributed to the increase of cell number and cell elongation, and the latter was more significant. Moreover, the numbers of outermost and innermost parenchyma cells and the cell length of the uppermost internode reduced with the increasing temperatures.     

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 2 2 .0～ 2 3 .0℃的低温下的育性表达规律进行了连续 2年的跟踪研究。主要结果如下 :1) 2 3 .0℃的低温仅能导致培矮 64S花粉不育度的明显降低 ,而 2 2 .5℃和 2 2 .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 ;2 )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 ) ;3 )培矮 64S具有光敏性 ,其临界光长处于 13 5 0～ 13 .3 8h之间 ,光敏温度范围为 2 3～ 2 8℃ ;4 )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     

隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S穗颈节间伸长规律的研究

以隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S及其亲本培矮64S为材料,研究了温度对长选3S穗颈伸长的影响。人工24℃条件下,在始花前第12天至始花前第4天和始花当天至始花后第3天两个时段,穗颈节间伸长速度慢,但从始花前第4天至始花当天,长选3S穗颈节间伸长速度最快,其节间日均伸长的长度是培矮64S的2.1倍。在敏感期分别进行22℃、24℃、26℃和28℃ 4种人工温度处理, 28℃条件下穗颈节间伸长受阻, 出现包颈现象;22~26℃条件下穗颈伸出长度都为正值,不包颈,且穗颈伸出剑叶叶鞘的长度随温度降低而增加。对穗颈节间细胞数目和细胞长度的比较分析表明,长选3S穗颈节间的伸长主要是始花前第12天至始花期节间细胞分裂和细胞伸长共同作用所致,其中后者作用更为显著,且随处理温度的升高,穗颈节间最内和最外层薄壁细胞数目减少,细胞平均长度下降。     

Inheritance of the Male Sterility in a New Photo/Thermo-Sensitive Genic Male Sterile Line B06S of Rice

The major male sterile genes in a new photo/thermo-sensitive genic male sterile (PTGMS) line B06S of rice were analyzed by the manipulation of mixture distribution theory. The results indicated that a pair of major male sterile nuclear genes with large effects were responsible for controlling the male sterility of B06S.     

晚籼夜公和野败雄性不育细胞质对杂交水稻农艺性状的影响

由夜公和野败的两个异质同核不育系分别与两个恢复系杂交，配制8个组合进行随机区组试验，在相同核背景下比较不同雄性不育细胞质对杂交水稻的影响。结果表明，夜公雄性不育细胞质对杂交水稻产量和主要农艺性状的影响优于野败，是一个可以开发利用的雄性不育细胞质。     

晚籼夜公和野败雄性不育细胞质对杂交水稻农艺性状的影响

 由夜公和野败的两个异质同核不育系分别与两个恢复系杂交，配制8个组合进行随机区组试验，在相同核背景下比较不同雄性不育细胞质对杂交水稻的影响。结果表明，夜公雄性不育细胞质对杂交水稻产量和主要农艺性状的影响优于野败，是一个可以开发利用的雄性不育细胞质。