恢复基因的渗入对红莲型不育系粤泰A纯度的影响

通过模拟生物学混杂试验,于2004-2006年在江苏南京和海南陵水调查粤泰A的纯度并分析其杂株类型及成因。结果表明,粤泰A不育性稳定,生物学混杂导致恢复基因的渗入是粤泰A纯度迅速下降的主要原因。常用的保持系、恢复系和温敏核不育系等的恢复基因可直接渗入粤泰A,或者间接通过对粤泰B的渗入而渗入到粤泰A,产生F1杂株及其“同质恢”后代。粤泰A、B异交结实率高,抽穗扬花期与生产上常用品种同步,是它容易发生生物学混杂的重要因素。排除恢复基因后严格隔离是确保粤泰A、B纯度的主要技术措施。     

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。     

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.     

白化转斑叶籼型水稻不育系高光A的创制及特征特性

以籼型保持系D57B为起始材料,利用300Gy的60Co-γ射线辐照干种子诱发突变,获得6叶前整株叶片全白而后叶脉白化其他部分转绿的突变体,经1次杂交和6次回交选育出一个携带白化转斑型叶色标记的籼型三系不育系高光A。该不育系白化转斑型叶色突变性状受单隐性核基因控制,1～6叶白化,6叶后呈白化斑叶,幼穗白化带绿;播始历期65d左右,属早籼早熟类型。与D57B相比,高光A植株稍矮且剑叶变长,有利于授粉(受精),提高杂种结实率和获得饱满的杂交种子,但种子萌发稍慢,其他农艺性状与D57B相仿。高光A具有高柱头外露率、强柱头生活力、长花时、小颖花张角、低闭颖率、对赤霉素敏感和强配合力等优良异交特性,杂种优势明显。高光A与杂交稻混播时,其幼苗竞争力弱。最后对高光A在三系杂交水稻生产中的应用前景作了讨论。     

粳稻野败型细胞质雄性不育恢复系SWR78的恢复基因定位

 利用野败(WA)型粳稻广亲和不育系苏秋A和广亲和广谱型恢复系SWR78配组,根据F2与BC1F1群体的育性分离情况,初步推测WA型苏秋A的育性恢复至少由3对基因控制。选取F2群体中无染色花粉植株,采用隐性基因组分析法进行恢复基因定位,将其中1个主效基因Rf4定位于第10染色体长臂上,与标记RM5629、RM5373、STS10 17和STS10 18分别相距0.17、0.03、0.03和0.07 cM。Rf4位于标记RM5373与STS10 17之间,两标记间的物理距离为78 kb。     

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。     

水稻印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68的恢复基因初步定位

用印尼水田谷型不育系中9A和恢复系R68配组,选取F2的高可育株和极端不育株构建2个基因池,用82个完全不育单株作为定位群体,利用分布于12条染色体的413对SSR引物对双亲和两池进行多态性分析。 位于第1染色体的RM283和位于第10染色体的RM5756、RM258、RM6100、RM171 在亲本、两池间存在多态性,用F2单株验证证明它们与恢复基因连锁。经典遗传分析和分子标记定位研究表明,印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68具有2对恢复基因,分别位于第1和第10染色体上。位于第1染色体的恢复基因与分子标记RM283的距离是6.7 cM,位于第10染色体的恢复基因与标记RM5756、RM258、RM6100和RM171间的距离分别是10.4、8.0、2.4和4.2 cM。     

粳稻BT型细胞质雄性不育恢复基因功能标记的开发与应用

 为提高粳稻BT型细胞质雄性不育恢复基因的选择效率,在前人克隆的基础上,根据其恢复系与不育系在Rf1a位点574 bp的碱基插入/缺失,设计出功能标记InDel Rf1a。利用该标记对不同地区来源的72份籼、粳稻材料进行检测,结果表明所有的常规籼稻品种、恢复系及保持系在Rf1a位点并不存在缺失,其基因型为Rf1aRf1a。这些材料对粳稻BT型细胞质雄性不育系具有恢复育性的作用;而绝大多数常规粳稻品种（爱知106和伊粳12号除外）在该位点存在缺失,其基因型为rf1arf1a,它们对BT型细胞质雄性不育系具有保持不育的能力。同时,为进一步验证该标记对不同基因型的检测效果,利用其对粳稻恢复系、不育系、杂交组合以及863A/宁恢 8号 F2分离群体的DNA进行扩增,根据其电泳带型可准确区分出Rf1a位点的3种基因型。     

以淡绿叶为标记的籼型光-温敏核不育系M2S的选育

 以淡绿叶标记基因系IGM19与籼型光-温敏核不育系8902S杂交，再用8902S回交1次，通过多代选育获得了带淡绿色叶隐性标记性状，且育性转换特性与8902S明显不同的籼型光－温敏核不育系M2S。在杭州（30°05’N）自然条件下，M2S具有连续30 d以上的不育期（不育度＞99.5%），在秋季正常情况下，结实率可达51.8%。人工气候箱控制条件下，M2S在短日适温时结实正常，在长日（15.0 h）与所有处理温度（30.1℃、24.1℃和23.1℃）、高温（30.1℃）与所有处理日长（15.0 h、14.0 h和12.5 h）的光温组合下均完全不育或高度不育。结实率的方差分析结果表明，其育性转换的温度效应和光周期效应均不显著，仅光温工作效应显著，属典型的光温互作雄性不育系。M2S本身较稳定的不育性和带有隐性淡绿色叶的标记性状将有利于在两系法杂交水稻中应用。     

水稻红莲型细胞质雄性不育幼穗发育过程中组织型转谷氨酰胺酶活性比较

以水稻红莲型细胞质雄性不育系粤泰A和保持系粤泰B的叶片和不同发育时期幼穗为材料,比较分析了水稻红莲型细胞质雄性不育幼穗发育过程中组织型转谷氨酰胺(tTG)酶活性变化,建立了适合水稻tTG酶活性分析的酶联免疫法（ELISA）测定反应体系。研究发现tTG酶活性受钙离子正调控,并且无论是粤泰A还是粤泰B,衰老叶片中tTG酶活性都高于新叶片,但粤泰A与粤泰B之间的差异不明显;不育系粤泰A自四分体到二核期的幼穗不同发育阶段,tTG酶活性随着花粉发育而增强,在二核期达到最高,而在保持系粤泰B中,tTG酶活性没有随发育进程发生显著变化。推断tTG酶与花粉败育过程中的细胞程序性死亡有关。     

一种不育系解决机械化制种和不育系混杂的设想与实践

劳动力成本的不断提高,劳动者减轻劳动强度的愿望日趋强烈,迫切要求杂交水稻制种过程的机械化.在制种过程中水稻光温敏核不育系遇到低温、某些细胞质雄性不育系遇到异常高温均会产生自交结实,导致杂种F1代中不育系混杂,从而降低杂交种的纯度、影响大田产量.培育对一种除草剂具有抗性、同时对另外一种除草剂敏感的水稻不育系,即抗/感除草剂水稻不育系,可以一次性解决杂交水稻机械化制种和不育系混杂两个问题.苯达松是一种对水稻安全的除草剂,但苯达松敏感隐性突变体对苯达松敏感.草铵膦、草甘膦、咪唑乙烟酸等能杀死水稻,但对具有抗性基因的水稻安全.利用苯达松敏感核不育系185BS、926BS与抗草铵膦的水稻杂交,选育出了抗草铵膦/感苯达松的水稻光温敏核不育系09F316BS、09F317BS、09F319BS和09F320BS.利用苯达松敏感核不育系185BS为受体进行遗传转化,获得了抗草铵膦和草甘膦/感苯达松的水稻光温敏核不育系EB185BS.由于这些不育系具有抗除草剂的特点,而恢复系不具备,制种时不育系与恢复系可以混播,待授粉完成后喷施除草剂杀死恢复系,成熟后机械化收割不育系上所结杂交种子,而不需要提前人工割刈恢复系;而且恢复系在不育系中均匀分布也可以提高异交率.如果在制种过程中遇到异常低气温,造成不育系少量自交结实而混杂在杂种F1代中,可以通过在杂种F1代秧田喷施苯达松杀死混杂的苯达松敏感不育系,杂交种由于野生基因的显性作用而不受伤害,从而可以保证大田F1代的纯度;此外,秧苗期喷施除草剂可以代替田间种植鉴定杂交种纯度,减少了种植鉴定中的土地占用和人工费用.本设想也可以运用到其它作物,通过培育一种抗/感除草剂的不育系来一次性解决机械化制种和清除不育系混杂的问题.     

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。     

粳稻光(温)敏核质互作不育系(SA)的育性和可恢复性研究

连续3a的分期播种试验表明，聚合光（温）敏核不育系S和核质互作不育系A的不育基因转育而成的粳稻光（温）敏核质互作不育系SA的育性对光温反应迟钝，在长日高温、适温、低温和短日适温、低温下其育性都稳定不育；SA花粉败育类型表现为长日下以典败为主，短日下典染共存，且随着日长的变短和温度的降低，染败花粉有增加的趋势。可恢复性试验表明，不同的恢复系对SA的恢复能力强弱不同，SA的可恢复性一般介于亲本S和A的可恢复性之间。     

两系杂交稻制种中无毒化学去雄剂应用研究初报

为了解决异常低温导致两系杂交水稻种子纯度降低的问题,开展了无毒化学去雄剂应用技术研究。结果表明：在幼穗分化Ⅶ期中,按０．３６０ｇ／ｍ２剂量使用无毒化学去雄剂能显著提高培两优２８８和培两优特青制种纯度,真杂种产量略有降低,药剂对杂种一代幼苗生长无不利影响,但处理后的水稻植株对“九二０”轻度钝感,且生育期延长２～３ｄ     

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。     

矮败型广亲和粳稻不育系的遗传改良及生物学特性研究

从粳稻不育系遗传改良方法研究的角度,介绍了广亲和粳稻不育系矮败型春江95A的选育经过,并以矮败型春江95A及其同核异质不育系滇Ⅰ型春江95A等为试验材料,开展相关生物学特性研究。结果表明,矮败型春江95A属偏粳型不育系,花粉败育类型以典败为主,育性稳定性明显好于染败型粳稻不育系,矮败型春江95A具有柱头外露率高、开花习性良好、异交结实率高和广亲和性好等特点,其可恢复性不同于染败型粳稻不育系。另外,还对典败型粳稻不育系的遗传改良及其杂种优势的应用前景进行了讨论。     

杂交水稻不育系深95A秋繁高产技术

深95A不育系是由国家杂交水稻工程研究中心清华深圳龙岗研究所选育,2015年在邵武市大埠岗镇河源村秋繁,平均每667m~2产量184 kg,纯度达到99.8%以上。根据该亲本的特征特性以及秋繁制种的实践,介绍了其在邵武作烟叶—秋繁高产繁殖技术。     

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。     

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.     

Development of Novel Cytoplasmic Male Sterile Source from Dongxiang Wild Rice (Oryza rufipogon)

This study was conducted to develop and characterize a novel cytoplasmic male sterile(CMS)source which was identified from Dongxiang wild rice(Oryza rufipogon)by crossing Dongxiang wild rice as female with Zhongzao 35,an indica inbred variety,as male and continuous backcrossing with Zhongzao 35.Observation under optical microscope manifested that this novel CMS belonged to typical abortion type with less pollen compared with wild abortive type cytoplasm(CMS-WA).Sequential planting showed that this novel CMS has complete and stable male sterility.Testcross experiment showed that all the 24 tested materials including maintainer and restorer lines of CMS-WA and Honglian type cytoplasm(CMS-HL)and other indica inbred varieties are the maintainers with complete maintaining ability,suggesting that this novel CMS has fertility restoration totally different from CMS-WA and CMS-HL and belongs to a novel type of CMS.So far,we only discovered a unique fertility restoration source for this novel CMS.Inheritance analysis showed that the fertility restoration of this CMS was governed by three pairs of independent dominant genes.Prospect for application of this novel CMS system in hybrid rice breeding was also discussed.