水稻光温敏雄性核不育系广占63S不育基因PTGMS2-1的遗传分析与分子定位

 水稻光温敏雄性核不育系广占63S的不育基因来源于光敏核不育系农垦58S,其育性转换表现为温敏型,是迄今两系杂交水稻中应用最广泛的籼型光温敏核不育系之一。对广占63S/旱1587组合的F₂分离群体进行不育基因的遗传分析,结果表明广占63S的不育性受1对隐性不育基因控制。利用SSR和InDel分子标记技术,结合BSA法,以广占63S与旱1587组合的F2分离群体为材料,将不育基因（暂命名为PTGMS2-1）定位于第2染色体标记S2-4与S2-27之间物理距离390 kb的区间内,与两标记间的遗传距离分别为0.5和1.1 cM,与标记S2-24共分离。     

水稻光温敏雄性核不育系广占63S不育基因PTGMS2-1的遗传分析与分子定位

水稻光温敏雄性核不育系广占63S的不育基因来源于光敏核不育系农垦58S,其育性转换表现为温敏型,是迄今两系杂交水稻中应用最广泛的籼型光温敏核不育系之一.对广占63S/旱1587组合的F2分离群体进行不育基因的遗传分析,结果表明广占63S的不育性受1对隐性不育基因控制.利用SSR和InDel分子标记技术,结合BSA法,以广占63S与旱1587组合的F2分离群体为材料,将不育基因(暂命名为PTGMS2-1)定位于第2染色体标记S2-4与S2-27之间物理距离390 kb的区间内,与两标记间的遗传距离分别为0.5和1.1 cM,与标记S2-24共分离.     

水稻光温敏不育系绿敏S高产繁殖技术

绿敏S是安徽省农科院绿色食品工程研究所用将水稻苯达松敏感基因转育到广占63S中育成的中籼光温敏核不育系,2007年8月通过安徽省技术鉴定。2009—2011年笔者在海南三亚对绿敏S进行连续3 a的连片高产繁殖技术研究,获得了高产,纯度达99.97%。对绿敏S在海南三亚地区的高产繁殖技术进行总结。     

水稻温敏核不育系株1S及其衍生系育性对低温的敏感性差异比较研究

以株1S及其9份衍生温敏核不育系为材料,并以大面积应用的温敏核不育系Y58S(CK1)、广占63-4S(CK2)为对照,在育性转换敏感期分别设置17.0、18.0、18.5、20.0、21.5、23.0和23.5℃共7个日均温冷水处理8 d,研究不同温敏核不育系育性对低温的敏感性差异。结果表明,湘陵628S、隆科638S、晶4155S和隆臻36S的不育起点温度低于23.0℃,华玮338S、华悦468S、华炫302S、腾晖191S、振湘S和Y58S的不育起点温度在23.0～23.5℃之间,广占63-4S的不育起点温度高于23.5℃;12份温敏核不育系的最佳繁殖温度均为日均温21.5℃;隆科638S、晶4155S、隆臻36S、华玮338S、华悦468S、华炫302S和Y58S的生理不育温度接近17.0℃,株1S、湘陵628S和广占63-4S生理不育温度在17.0～18.0℃之间,腾晖191S和振湘S的生理不育温度高于18.0℃;隆科638S、晶4155S、隆臻36S、华玮338S、华悦468S、华炫302S和Y58S在育性转换敏感期耐低温能力强,可繁性好。本研究为温敏核不育系的繁殖及杂交稻安全制种提供了指导。     

籼型优质光温敏核不育系H175S的选育

H175S是以1892S为母本,广占63S为父本杂交,经过7a13代系谱选择育成的育性稳定、败育彻底、育性转换临界温度较低(23.5℃)、株叶形态好、穗大粒多、抗性较好、米质优、配合力高、异交结实率高的籼型光温敏核不育系,2011年通过安徽省品种审定委员会技术鉴定.     

优质籼型光温敏核不育系汉S的选育与应用

籼型光温敏核不育系汉S是以广占63S为母本、籼粳中间材料明恢86/BC-10-46为父本杂交,经过8 a 14代系谱选择育成。该不育系育性转换起点温度低、育性稳定、败育彻底、异交结实率高、米质优,于2017年8月通过安徽省农作物品种审定委员会技术鉴定。该不育系已测配出2个组合通过湖南省审定。介绍了汉S的选育过程、特征特性、配组应用、制种和繁殖技术要点。     

优质籼型水稻光温敏不育系紫广8S的选育与应用

以广占63S-2为母本,以P88S为父本杂交,经过5 a 8代系谱选择,育成了育性稳定,败育彻底,育性转换临界温度较低(23.5℃).株叶形态好,穗大粒多,抗性较好,米质优,配合力高,异交结实率高的光温敏不育系紫广8S,2009年通过江西省农作物品种审定委员会审定.     

水稻不育系的广亲和基因检测及籼粳型分析

根据水稻广亲和基因S5-n存在136 bp缺失的特征,设计InDel标记S5136对培矮64S、广占63S等不育系进行广亲和基因鉴定。利用与栽培稻籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel位点,对这些不育系PCR产物的电泳结果进行判读和分析,计算其籼型或粳型基因频率(InDel分子指数法)。结果表明:粤泰A具有广亲和基因S5-n,且与来源于印度的籼稻Kasalath等存在1个相同的单碱基突变;培矮64S、N111S、C815S等10个不育系具有广亲和基因S5-n;目前广泛应用于生产的不育系培矮64S、广占63S、Y58S等的籼型基因频率均在0.76～0.91。     

两系杂交中籼新组合两优003

两优003是合肥三才有机农业开发有限公司和江苏红旗种业有限公司用母本含苯达松敏感基因两系不育系绿敏S与优质香稻恢复系LR03配组育成的两系杂交中籼新组合,它可以通过种子苯达松包衣或者苗期喷施致死浓度的苯达松去除制种时因温度突降自交结实的母本,回避两系制种中纯度受温度变化影响的风险。该组合生育期适中,株叶形态较好,耐肥抗倒,高产稳产,抗性较强,米质中等,制种产量高。2011年11月通过安徽省品种审定,审定编号为皖稻2011013。     

抗病籼型水稻光温敏核不育系N632S的选育与应用

N632S系安徽省农业科学院水稻研究所以广占63S为轮回亲本,与抗白叶枯病和稻瘟病株系6G241杂交、回交和自交,将抗白叶枯病基因Xa23和抗稻瘟病基因Pi9(t)导入广占63S后育成的籼型水稻光温敏不育系。该不育系株型松紧适中,剑叶内卷,叶色深,不育起点温度低,开花习性较好,异交结实率较高,抗白叶枯病和稻瘟病,2011年8月通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定。以N632S与科恢752选系配组育成的高产抗病两系杂交籼稻新组合两优6375于2017年通过安徽省品种审定。     

水稻光温敏核不育系广越S的选育

以广占63S为光温敏核不育基因供体,与优质抗病保持系天丰B杂交,F3代选优良核不育单株与天丰B回交,经多年系谱选择和测交筛选,育成水稻光温敏核不育系广越S。该不育系具有不育起点温度较低、柱头外露率高、开花习性较好、异交结实率较高、耐寒性强、稻米品质优、中早熟、配合力强、适应性广和综合农艺性状优良等特性,2014年6月通过广东省技术鉴定。     

抗稻瘟病水稻光温敏核不育系华1201S的选育

华1201S是以广占63-4S为受体亲本、以携带Pi2基因的抗稻瘟病株系VE6219为供体亲本,通过1次杂交、3次回交、多次自交,每个世代用分子标记对目标基因Pi2进行跟踪检测,同时通过表型选择和抗性鉴定培育而成的中籼型水稻光温敏核不育系。2013和2014年在湖北恩施州两河村稻瘟病重发区自然鉴定,华1201S的稻瘟病综合抗性指数1.3~2.3级,穗颈瘟损失率均为1级,2 a表现均为抗稻瘟病。2015年在广东省农科院苗期抗谱鉴定,人工接种33个稻瘟病菌株,华1201S的抗性频率96.97%,而广占63-4S的抗性频率仅为12.12%。华1201S育性转换临界温度23℃,在武汉稳定不育期64 d,海南冬繁自然结实率70%以上。2015年8月通过湖北省农作物品种审定委员会鉴定。     

水稻光温敏核不育系云峰S的选育与应用

云峰S是湖南奥谱隆科技股份有限公司以奥龙1S/Y58S的F4代优良不育株系535-6-18S为母本,与广占63-4S杂交,通过湖南怀化和海南三亚连续5 a 10代的南北穿梭加代种植,利用自然生态低温和人工低温育性筛选,加强米质筛选、抗性鉴定和配合力测定,于2011年育成的光温敏核不育系。云峰S育性稳定,育性转换临界温度低,繁殖、制种产量高,稻米品质较优,抗逆性较强,配合力强,所配组合耐肥抗倒、产量优势明显、米质较优。2016年3月通过湖南省农作物品种审定委员会审定。     

抗稻瘟病籼型光温敏核不育系E农1S的选育与利用

E农1S是湖北省农业科学院粮食作物研究所以广占63-4S为受体亲本，以携带Pi1和Pi2的抗稻瘟病育种材料GD-7为供体亲本，经杂交、回交和分子标记辅助选择培育而成的籼型水稻光温敏核不育系。该不育系具有稻瘟病抗性强、育性转换临界温度低、育性稳定、一般配合力好等特点，于2016年通过湖北省农作物品种审定委员会审（认）定，已配组育成13个杂交组合通过省级以上品种审定，具有很好的育种利用价值。     

中籼型优质光温敏核不育系广占63S的选育

广占 6 3S是北方杂交粳稻研究中心与合肥丰乐种业水稻所合作选育的中籼光温敏不育系 ,2 0 0 1年 8月通过安徽省技术鉴定。广占 6 3S不育期间败育彻底 ,不育性稳定 ,不育株率、花粉不育度和自交套袋不实率均为10 0 %。在 12 .5h短日下 ,不育临界温度低于 2 4℃。对白叶枯病及稻瘟病的抗性分别为高抗和抗。米质优 ,广占 6 3S垩白率、垩白度等 9项指标达农业部一级优质米标准 ,其余 3项指标达二级优质米标准 ;广占 6 3S× 9311(丰两优 1号 ) 10项指标达部颁一级优质米标准 ,2项指标达二级优质米标准     

利用智能水温控制系统鉴定水稻雄性核不育起点温度

利用智能水温控制系统,设置22℃、23℃和24℃3个不同温度处理水平,对培矮64S、广占63S、Y58S、新安S和广茉S共5个两用核不育系分别经过5 d和7 d的处理,对其不育起点温度进行鉴定。试验结果表明,低温处理对不育系的抽穗有延迟作用且使抽穗历期拉长;5个不育系的不育起点温度除培矮64S为23℃外其余均为24℃。在起点温度鉴定中,育性诱导时期的掌握、低温处理后的材料管理、取样单穗的选择等环节对鉴定的准确性至关重要。     

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.     

两系杂交水稻丰两优1号安全制种技术

两系杂交水稻新组合丰两优1号制种母本广占63S在育性敏感期遇低温可能发生育性波动而影响种子质量。根据广占63S的育性波动特点及多年制种实践,提出了丰两优1号制种质量安全控制系统。     

甘蓝型油菜隐性核不育二型系029AB的遗传特性分析

利用2个甘蓝型油菜自交系、4个隐性核不育二型系和1个温敏核不育系为材料,对新发现的隐性核不育材料029AB进行遗传分析,结果表明,029AB的育性由2对隐性不育基因控制,且其不育基因与隐性核不育二型系湘油402AB的不育基因等位,而与104AB、Z09AB和127AB等的不育基因不等位。这一结果说明029AB和湘油402AB的育性受同一遗传系统控制。利用与湘油402AB具有相同不育基因的温敏核不育系湘油402S与029AB进行正反交,结果表明,湘油402S和029AB二者的不育基因也具有等位性,且湘油402S的温敏基因对029AB的育性具有调控作用,进一步说明029AB的不育基因与湘油402AB的不育基因为等位基因。     

优质籼型旱稻光温敏核不育系GHS不育性遗传研究

以光温敏核不育系GHS、安湘S、培矮64S及GHS的突变可育株GHF和15个普通品种为材料,以花粉育性为指标,研究了GHS不育性的遗传规律.结果表明:GHS的不育基因与安湘S、培矮64S的不育基因不等位,GHS是一个新的光温敏核不育材料;GHS的不育性遗传属孢子体不育类型,其不育性由1对隐性基因控制,与细胞质无关.