水稻隐性核雄性不育基因研究进展及育种应用探讨

水稻隐性核雄性不育材料在杂交育种和水稻生产上都具有十分重要的意义。但是,由于缺乏有效的保持和繁殖技术体系,该类不育材料一直未能在生产上获得充分利用。而现代分子与生物技术的快速发展为这些隐性核雄性不育基因的有效利用提供了机会。综述了目前已克隆的水稻隐性核雄性不育基因的研究进展,并总结了玉米、番茄和拟南芥等材料中存在的隐性核雄性不育基因。我们期望利用这些基因信息和新的生物技术手段(例如定点突变技术),创制更多的水稻不育基因,同时利用新的基因工程手段——种子生产技术(SPT)体系,并结合传统的育种方法,有效地解决水稻隐性核雄性不育系的保持和繁殖难题,开创新的杂交育种途径,拓宽水稻杂种优势的利用空间。     

我国杂交水稻雄性不育细胞质的研究进展

杂种优势利用作为一种独立的育种途径在自花授粉作物中迅速推广,是得益于植物细胞质雄性不育性的发现和利用。因此,对作物细胞质的研究日益受到重视。我国杂交水稻自1973年“三系配套”以来,已育成的籼、粳、糯型多种水稻雄性不育系,按其不同细胞质来源已有60多种。近年来,我国科学工作者已从分类、遗传、利用等多方面进行过研究。本文是试图对这些方面的研究进展作一简要介绍。 一、雄性不育细胞质分类的研究 我国现有的水稻雄性不育系(包括不育材料),均是以进化程度较低的带有不育细胞质的亲本为母本,以进化程度较高的带有隐性不育核基因…     

保证水稻不育系制种结实所必需的花粉数量

前言 尽管水稻的F1杂种有相当高的生产力(virmani和Edwards　1983),但杂交水稻除中国外仍然未能在大面积生产上应用。通过大量的人工辅助措施解决了制种问题后(Yuan和Lin 1980),杂交水稻己经成功地在中国各地区提高了水稻产量,但是,水稻雄性不育系的低结实率仍然是杂种大量生产必须克服的主要难关。然而杂交水稻繁殖制种的授粉生物学,特别是在粳稻方面仅有少量报道。我们已致力千杂交水稻制种的授粉生物学研究(Kato和Namai,1987)。本文报道了为保证雄性不育系结实,柱头所需花粉粒数量及授粉所必要的时间。 材料和方法 。。试验采用水稻品…     

孟加拉国对某些细胞质雄性不育系、保持系和恢复系的评价

由国际水稻研究所提供的32个水稻品种或品系(包括5套细胞质雄性育系及其5套保持系和9套保持系及其13套恢复系),探索在孟加拉农业气候条件下的稳定性、适应性及其农艺性状。这些试验于1982年7-12月在孟加拉水稻研究所乔伊德夫普尔试验站进行。每个参试材料项目单行插植2.5米,间隔25×25厘米,每丛统一插30日龄的秧苗,随机区组设计,二个重复,每公顷肥料使用掌握在N60、P25、K15公斤。记录农业气     

高粱ms_7基因的发现

1960年前后,在美国堪萨斯州的 Hays 做了帚枝高粱(Sorghum virgatum)×康拜因·卡佛尔—60的杂交,部分目的是寻找新的细胞质引起的雄性不育。帚枝高粱品系 TS1636来自 J.Stephens 在得克萨斯州收集的遗传材料。经过几代回交以后发现了雄性不育株,并证明这种雄性不育是核遗传,而不是细胞质遗传。这个雄性不育基因暂定名为 ms_v。随后象其它四     

甘蓝型油菜胞质雄性不育系212A的选育与研究

在Ledos字兴?号后代材料中发现5株雄性不育株,经与中双2号自交系212B保持,育成了细胞质雄性不育系212A和保持系212B.通过人工套袋自交、剥蕾授粉自交及镜检观察,认为不育系212A属稳定型细胞质雄性不育系,产生的原因可能与低温时期的死蕾现象有关.恢保关系的研究表明,212A胞质雄性不育系与pol CMS、陕2A CMS恢保关系相同.遗传研究表明,测交F2育性为可育与不育3∶1分离;用恢复系回交(BC1)后代全可育,无育性分离;用保持系回交,后代育性为可育与不育1∶1分离.初步认为控制不育系的基因为S(rr),保持系基因为N(rr),恢复系基因为N(RR)或S(RR),属1对核基因控制的细胞质雄性不育系.     

不同水稻雄性不育系的制种产量

本试验以三个株型矮小的水稻(Oryzasativa L.)雄性不育系和高杆型的恢复系为材料,将其隔行混插,对制种产量进行研究,结果发现‘Calady’和‘EarIirose’这两个水稻雄性不育系的结实率很低。这说明:它们既不宜用作制种材料,也不宜用于群体改良。‘Bir-Co’细胞质雄性不育系1978年的平均结实率为5.4％,1979年为32.5％。由于雌雄稻株的花期相遇情况较好,所以1979年的结实率较高。‘Bir-Co’细胞质雄性不育系有自花授粉现象。1979年的自花授粉率达3.5％。     

育性调节剂FR_1对核雄性不育水稻育性调节的初步研究

我国两系杂交水稻是否能成功地在生产上推广应用在很大程度上决定于是否能培育出育性稳定和育性转换期明显的两用核雄性不育系。从我国已通过省级以上正式鉴定的水稻两用核雄性不育系的育性表现来看,几乎没有一个具有较大的实用价值。近年来的育种实践表明,在雄性不育期内育性相当稳定,很难发生育性波动的核不育材料在秋季的育性转换时间往往较迟,自交结实率不高或难以获得自交种子,而在秋季条件下雄性恢复时间较早,自交结实率较高的一些核雄性不育材料在雄性不育期的育性容易发生波动,败育不彻底。由此可见,解决水稻核雄性不育系的育性稳定性与自交结实率的矛盾正是两系杂交水稻育种工作的当务     

南方地区大豆雄性不育材料的传粉昆虫媒介及其传粉异交结实程度

以 m s1 雄性核不育系、(N885 5× N2 899) F1 质核互作雄性不育株及 (N2 899×N885 5 ) F1 雄性可育株为材料 ,采用单株套化纤布袋、尼龙网袋及田间自然开放条件3种处理 ,在南京与海南两个地理环境条件研究雄性不育材料传粉的昆虫媒介及其异交结实数 ,结果显示 :南方地区大豆雄性不育材料的昆虫传粉媒介主要为花蓟马 ,田间自然开放条件下 ms1 的平均传粉异交结实数为正常植株自交结实数的 3.9% ,(N885 5× N2 899) F1 不育株的平均传粉异交结实为正常植株自交结实数的 4.7% ,需要增加传粉结实的机会。     

日本加速二系法杂种优势利用研究

作者于1988年12月应邀访问了日本农林水声省农业研究中心、日本全农农业技术中心及日本农业生物资源研究所等单位。在同日方科学家交谈和现场考察中,得知日本的一些光敏感核不育水稻及二系法杂种优势利用研究情况。 日本科学家对我国学者在1986年10月长沙国际杂交水稻学术讨论会上宣读的论文,既感兴趣又表示怀疑;尽管如此,当年他们仍将田间表现雄性不育的植株移入温室,以希望从中发现具有育性转换的植株。1987年9月杭州国际水稻研讨会上,他们注意到中国的光敏感核不育水稻及其二系法杂种优势利用研究取得了新的进展。遂正式在农林水产省农业…     

N~+注入对大豆种子发芽率及幼苗生理特性的影响

为了揭示幼苗生理生化指标的变化规律与N+离子注入能量、剂量的内在关系,探索不同大豆品种适宜N+离子注入能量及剂量,以4个大豆品种齐黄34(Q34)、德豆99-16(D99-16)、冀豆12(J12)、荷豆12(H12)为材料,采用6个处理(15 ke V,2.4×1013N+·m-2;15 ke V,4.8×1013N+·m-2;15 ke V,7.2×1013N+·m-2;25 ke V,2.4×1013N+·m-2;25 ke V,4.8×1013N+·m-2;25 ke V,7.2×1013N+·m-2),研究了N+注入对大豆种子发芽率及幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性、丙二醛和可溶性蛋白含量等生理指标的影响。结果表明:在一定的N+注入的能量剂量范围内,随注入能量和剂量的增加,种子的发芽率、SOD、POD、CAT的活性、可溶性蛋白含量都表现为先增后降的变化趋势,而丙二醛含量的变化趋势与之相反。促进幼苗生长的各品种适宜N+注入能量和剂量值分别为D99-16和J12:15 ke V、4.8×1013N+·m-2;H12:15 ke V、7.2×1013N+·m-2;Q34:25 ke V、2.4×1013N+·m-2。诱变育种宜采用的能量、剂量值为J12、H12、D99-16:25 ke V,2.4×1013N+·m-2,Q34:大于25 ke V,7.2×1013N+·m-2。     

水稻三系资源现状及其利用

据报导,世界上已在20个科、47个属的140多种被子植物中发现可供生产上利用的核质互作型雄性不育材料。在我国,袁隆平教授于1964年最先进行水稻雄性不育利用研究,尔后在全国开展协作攻关,实现了三系配套,开创了自花授粉作物杂种优势利用的成功范例。 一、水稻三系资源类型及主要特征　　 1、不育系和保持系的类型及主要特　征。目前,我国在生产上推广的98%以上的杂交稻组合(占99%以上杂交稻种植面积),　是通过核置换育成的核质互作型雄性不育系与恢复系配组的。这些不育系,依其不育胞质来源不同,可以归并为60余种。其中由属间杂交获得野茭白…     

籼型温敏雄性不育水稻遗传研究 Ⅰ.籼型温敏雄性不育水稻杂交F_1代遗传分析

以5460s和由农垦58s转育的四个籼型温敏雄性不育水稻为亲本,采用半双列杂交方式,配制10个组合。1991年7～8月(温敏不育水稻的不育期),在福州观察亲本及F_1的自然结实率,结果表明,各亲本的自然结实率均为0,而F_1中,除W6111s/W6154s的结实率为0.1％,其余的F_1组合结实率均达到正常水平。说明,W6111s和W6154s的不育基因基本上是等位的,而5460s和四个温敏雄性不育系的不育基因间,以及四个源于农垦58s的温敏雄性不育基因间互不等位(W6111s和W6154s除外)。本文对不等位性作出解释,并结合前人的研究,提出一种鉴别光敏和非光敏不育水稻的可能途径。     

水稻不同雄性不育材料的异交率研究

三个矮秆水稻雄性不育材料与高秆栽培混合品种(授粉者)隔行种植,研究其异交率据观察核不育类型(‘CaLady’和‘Earlirose’等),其结实率是极低的,这表明它对杂交水稻的种子生产或群体改良的无用处。1978年Bin-eo质不育源平均结实率为5.4,1979年为32.5％。这质不育源1979年发现自交结实为3.5％。因此1979年高结实的原因显然是由于父母本花期相遇。     

“萍乡显性核不育水稻”细胞形态学研究初报

萍乡雄性核不育水稻,是一种自然变异株,由于在小孢子形成过程中出现各种异赏现象,进入单核期很快以各种形式败育致死,能进入双核期败育的是极少数,未见到三核期败育的花粉粒。该材料属于典败型显性雄性不育水稻。     

施氮对结瘤和非结瘤近等位基因大豆生长和固氮性状的影响

以结瘤和非结瘤近等位基因大豆品系为材料,利用砂培方式,分析了不同供氮水平对大豆生长、碳氮代谢、结瘤和固氮的影响.结果表明:供氮水平直接影响大豆生物量,结瘤大豆在N2水平(54 mg尿素·kg-1砂)时生物量达到最大(9.16 g·株-1);非结瘤大豆在N4水平(216 mg尿素·kg-1砂)时生物量达到最大(6.36 g·株-1).植株体内碳氮含量与生物量的变化趋势相同.此外,结瘤品系N2水平大豆根瘤数最多(205个·株-1),极显著高于除N4以外的其它处理(P＜0.01),该水平的共生固氮量最大,为275.92 mg·株-1,且与N3、N4、N5处理间差异极显著(P＜0.01).因此,结瘤和非结瘤大豆对外源氮的需求存在显著差异,该试验条件下的氮阻遏阈值为N2水平,即54 mg尿素·kg-1砂.     

泰安市农科所利用雄性不育选出玉米新种质及新杂交组合

20 0 2年 7月 2 7日 ,受山东省科技厅委托 ,泰安市科技局组织并邀请了中国农科院、山东农业大学、莱阳农学院等有关单位的同行专家对泰安市农业科学研究所、泰安市鲁中种业有限责任公司选育的S型玉米雄性不育基因转育的新种质ST0 2 9、ST0 39两个雄性不育优良自交系和强恢复ST5 0 1、完全不育ST6 18两个杂交新组合进行了技术鉴定。鉴定委员会一致认为 :该项研究成果在同类研究中达到了国内领先水平 ,在玉米不育化育种方面取得了重大突破。1 该项目利用S型玉米雄性不育系与优良玉米自交系为材料 ,通过生物技术手段创造新的玉米雄性不育新…     

水稻雄性不育系异交特性研究进展

水稻雄性不育系的异交特性对杂交水稻制种产量和种子质量的影响较大。国内外研究表明,不育系的异交特性主要表现在抽穗特性、开花习性、柱头特性等方面;在制种过程中采取一些栽培措施和使用激素等可改善雄性不育系的异交特性,采用分子技术等遗传手段也可改良不育系异交特性。提出了水稻雄性不育系异交特性研究方面存在的问题,并进行了展望。     

水稻新质源不育系——印武A的选育利用初报

野败型水稻雄性不育系育成以来,杂交水稻在各地被广泛应用,比常规稻普遍增产二成以上。近年来,由于不育系细胞质源单一,加上有的杂交组合使用多年,出现了抗性衰退和产量降低的现象。开发新的不育系种质资源,丰富杂交组合类型,是杂交水稻生产中急需解决的问题。资料表明,能导致水稻雄性不育的野生稻有多种类型,且不同类型野生稻的细胞质特性存在差异。我们选用印度野生稻为母本;与新的保持系材料杂交、回交,选育印野细胞质型雄性不育系。     

钵苗机插稻适宜水稻品种筛选研究

2014~2015年,在江苏省农业三新工程稻麦科技综合示范基地(金湖),以杂交粳稻、常规粳稻(中熟中粳和迟熟中粳)和杂交籼稻3种类型水稻品种为供试材料,进行钵苗机插适宜水稻品种的筛选试验。2014年,参照设置的钵苗机插稻产量指标,初步筛选出一批具有(超)高产潜力水稻品种;2015年,对已筛选出的每个品种采用钵苗和毯苗2种机插方式进行展示,并系统比较两种方式下水稻产量、生育期、稻米品质等指标。综合考虑气候条件及挖掘水稻产量潜力的需求,筛选出一批适合当地钵苗机插的水稻品种,供大面积生产选用。