杂交水稻开花的气象条件与调节措施初报

在杂交水稻制种中,不但因父母本花期不遇而告失败,而且因花时不遇也大幅度降低制种产量。所以,摸清恢复、不育两系的开花习性及农田气象条件与制订改变农田小气候的协调方法,同样是提高制种产量的一项重要措施。因此,我们对恢复系国际26号,不育系二九矮四号,定穗、定花观察开花习性,同时进行田间平行气象观测,经统计分析,得出如下结果。     

水稻温敏不育系育性鉴定及繁种水温处理系统的设计和应用

水稻温敏不育系育性敏感期处于某种温度条件下表现雄性不育，与父本可配制杂交种；处于另一温度条件下则可育，能自交繁殖种子。使不育过渡到可育的育性转换温度决定着两系法杂交稻制种风险的大小。因此，确定水稻温敏不育系的育性转换温度，筛选导致不育起点温度低的温敏不育系已成为水稻两系法育种的技术关键。本研究的处理系统利用空调机制冷、加热，温控仪自动控温，水温在17～30℃之间可调。水温控制池与植株处理池中的水不断循环，从而达到植株处理池中的水温长期稳定，保持在研究所需要的范围内，完全能满足温敏不育系育性鉴定与繁种的要求     

江苏中部地区两系杂交稻制种气象条件分析

分析了江苏中部地区气象条件与两系杂交稻制种两个安全期的关系，认为苏中地区两系制种不育系的育性转换敏感期安排在7月下旬与8月上旬为最佳，最佳的抽穗扬花期在8月中旬。提出以实效积温为依据安排父母本的播种期。     

不同品种水稻开花量估算模型

以粳稻、籼稻和不育系3个类型10个水稻品种为试验材料,观测其逐日开花率和逐时开花率、每日始花穗数和开花总颖花数。利用正态分布函数模拟单穗理论开花率,并考虑温度、湿度、降水量、日照时数对开花率的影响,建立了开花率差值的逐步回归方程,进一步估算群体开花量的动态变化。结果表明,水稻的花期、花时性状主要由品种的遗传特性决定。粳稻的开花率峰值最明显,出现时间为11:48-12:22,开花历期较长,平均为7.7d;籼稻的峰值出现时间为9:36-10:53,开花历期平均为6.0d;不育系的开花率峰值不明显,开花历期平均为7.0d。研究同时表明,气象条件会改变水稻的开花习性,使逐日和逐时开花率相对差值分别在-16.85%~28.78%和-66.88%~95.03%的范围内波动,其中籼稻和不育系对气象条件的变化敏感程度较高,多数品种的开花率差值与温度、湿度的相关系数通过了0.05或0.01水平的显著性检验。因此,考虑气象条件对开花率的影响,可明显提高单穗开花量的拟合效果,有助于完善群体开花量模型。研究结果对掌握水稻开花生物学特性、了解气象条件对水稻开花习性的影响以及为水稻杂交育种和雄性不育系研究提供依据具有积极意义。     

携带白化转绿型叶色标记两系杂交水稻不育系NHR111S

NHR111S是利用60Coγ射线离体诱变光温敏核不育系广占63S育成的携带白化转绿型叶色标记两系不育系。该不育系保持了原不育系优良的农艺性状、育性特征和配合力,并便于利用叶色标记在繁、制种生产中辅助去杂。     

两系杂闪稻不育系育性转换的温度效应及制种区域选择的气候条件

为了对两系杂交稻制种区域的选择提供气候依据，对田间１１个不育系进行了两年的育性及小气候观测。结果表明，温度变化对籼型不育系的育性转起重要作用。供试不育系的育性转换温度界限２５－２７℃之间。经气候资料普查，全省具有≥２７℃连续３候高几率时段的仅４个县市，具备≥２６℃连续候以上高几率时段的计有３９个县市。在我省，籼型不育素的选育及其温度问题仍是今后研究的重点。     

两优培九制种播差期决策的气候学方法

以两系杂交稻两优培九(培矮64S/9311)为研究对象，以光温敏不育系培矮64S(母本)的育性转换指标集和南方一季稻区域12个地区1951—1992年的逐日温度和理论日长资料为基本分析依据，提出了一种制种播差期决策的气候学分析方法。该方法根据两系法杂交水稻的生产特点，首先确定培矮64S在不同地区的稳定不育期和最佳不育期的季节和规律，然后用水稻生育期模型计算制种亲本在不同季节的播差期及其变化规律。本研究可以为宏观决策两系法杂交稻的制种区域和播差期提供方法和依据。     

光敏核不育系89—7S育性和开花习性

通过对光敏核不育系 89- 7S不同播期物候、气象平行观测及育性敏感期 (度 )诊断资料分析表明 :89- 7S是目前已育成的少数几个生态适应性广 (不育温度范围宽 ,2 2～ 32℃ ;开花习性好 )的强光敏性核雄不育系 ,7月下旬～ 8月上旬为集中的不育敏感期 ,8月 9～ 17日为转换期 ,此后至 8月底为可育期 ,不育和可育安全期以安排在 8月 5日前、15日后为宜 ,分别对应不育制种和可育繁殖 ,播期为 5月 10日前和 6月 2 0日左右     

紫外线UV—B增加对小麦开花及结实率的影响

采用田间试验方法，研究了在自然紫外光强基础上人工增加紫外线ＵＶ－Ｂ强度照射对小麦开花及结实的影响。结果表明，ＵＶ－Ｂ增加能显著降低小麦的每惠粒数；显著影响泪科的开花过程，表现为开花推迟，开共大幅度下降，可孕小花数下降。而可孕小花数下降并发育小花退化百分率下降并非发育小花数下降造成。ＵＶ－Ｂ增加对小麦的结实率无显著影响。     

两系法水稻制种安全期气候分析

选取广东及海南两省有代表性的２７个气象台站的气象资料,统计分析了育性转换安全期和抽穗开花安全期指标。在此基础上进行了１００％、９８％、９５％三种保证率条件下两系水稻制种安全期的气候分析,制作了广东及海南两省制种安全期区划图。提出了两省两系水稻制种的气象依据和应注意的问题。     

特早熟甘蓝型春油菜产量相关性状的杂种优势分析

油菜是我国重要的油料作物,其中白菜型油菜在我国高海拔、高纬度春油菜区大面积种植,但其产量较低、品质差、育种难度大。为实现春油菜区的最重要育种目标,即培育出特早熟高产优质甘蓝型春油菜替代白菜型油菜,本研究对特早熟甘蓝型春油菜恢复系与不育系进行特异酶切位点扩增片段测序（SLAF-seq）,分析遗传族群关系,在每类按比例选取部分恢复系与不育系配制组合,分析杂种表现、杂种优势及杂优模式。结果表明,98份甘蓝型油菜被分为五类。其中,第四类中包含不育系,恢复系与不育系的遗传距离介于0.01～0.52,平均遗传距离为0.35;第五类群恢复系与不育系遗传距离最大,介于0.45～0.52之间;在小区产量前二十的组合中,不育系×第五类恢复系组合10个,产量最高组合为（64-1）×16D3（第五类）。结合杂种表现和杂种优势结果,说明以特早熟不育系×第五类恢复系组配杂交组合,后代中产生强优势杂交种的潜力较大。本研究为后续特早熟甘蓝型油菜杂交种选育提供了亲本选择的分子依据,可促进春油菜区特早熟杂交育种进程。     

太空诱变选育水稻核不育系的研究

本项研究利用卫星搭载水稻核不育系培矮 64S进行太空诱变 ,并将此与60 Coγ辐射处理进行初步比较。研究中发现 ,在M2 代太空处理的白化苗率远远高于60 Coγ处理的 ;而花粉不育率两种处理的结果比较相近 ;株高和生育期方面的变异频率大致相当。从选育新型的核不育系的目标出发 ,系统地分析了异交率提高的幅度及异交率提高的遗传原因 ,并对高异交率核不育系生产应用中承担自然风险进行了初步评估。结果肯定了太空诱变的有效性和在育种中的作用     

籼型杂交稻不育系农A的选育

用珍汕９７Ｂ×钢枝占的后代与珍汕９７Ａ连续回交１８代育成的籼型杂交水稻不育系农Ａ,株高８３．７ｃｍ左右,播种至抽穗天数早季７５ｄ,晚季７６ｄ,株型紧凑,叶片数１４片,每穗粒数２４５．４粒,千粒重２３ｇ,长粒型,颖壳淡金色。自交结实率为０％,花粉总不育度９９．９９％,柱头外露率７５％左右,颖花张开角度较大、异交率高、繁殖制种产量高。经与多个恢复系配组,其产量及构成产量因素的性状的配合力均较强。     

高产、优质、多抗晚籼杂交稻新组合博优679选育与应用

用适应性强的本地(合浦)野生稻和IR 2061、IR 661等育种材料,通过单交、复交,多世代、多株系的系谱选育,选育成一系列优良株系。用博A等不育系对所选育出的优良株系进行测交,其中第679株系与博A配组最好,定名为博优679。该组合于2003年和2004年参加广西区试和生产试验,增产显著,米质优,抗性好;2005年1月通过广西农作物品种审定委员会审定,并被指定为广西主导品种之一,现正在广西、广东、海南等地大面积推广。     

辐照诱导的新雄性不育系过氧化物酶和脂酶同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳法,对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系Polima、Shan2A、Ogu和辐照处理的新雄性不育系Xin1和Xin2及其保持系Shan2B的种子进行了脂酶和过氧化物酶分析,结果表明:5个细胞质雄性不育系比保持系Shan2B多1条迁移率为0.45的脂酶(EST)谱带;Xin1、Shan2A和Polima各有4条过氧化物酶(POD)谱带,保持系缺少1条迁移率为0.61的POD谱带,推测这一同工酶的表达可能与雄性不育相关。     

EST-SSR和RAPD标记检测油菜(Brassica napus)遗传多样性

亲本选配是杂种优势利用中强优势组合配制的关键环节,遗传距离决定优势强弱。本文采用EST-SSR和RAPD两种分子标记技术检测甘蓝型油菜4份不育系、3份保持系1、0份恢复系和11份常规品种共35个材料的遗传多样性及与杂种优势的关系。结果共检测到399个等位位点,其中130个等位变异,占总检测位点的32.57%。NTSYS软件聚类分析结果表明:35份材料遗传距离范围为0.0280~0.2801,在遗传距离(GD)0.1401下分为6类,3个不育系Ogu、Polima和陕2A聚在第V类,Xin1 CMS(新1号不育系)遗传距离较远;不育系之间的遗传差异比不育系与保持系、恢复系及常规品种之间小,基本反映了品种(系)的遗传基础和系谱来源。     

汕优广12亲本开花习性观察初报

杂交水稻新组合汕优广12的父本广12,花时在9～13时,盛花在10～12时,峰值出现在11时,单株花期长达13天。母本珍汕97A花时分散。制种花时相遇在每天9～13时,集中在11～12时。花时全遇时,结实率早造达45.88％,晚造达43.75％。花时相隔48小时授粉,结实率仍可达20％。这一特征,为制种夺高产提供了生物学依据。     

利用花培与辐照诱变培育粳型两系不育系江79S

为创制新的两系不育系,并将其应用于强优势杂交水稻品种培育,综合利用花培和诱变技术培育了粳稻两系不育系江79S。取培矮64S/粳稻H179的F₁幼穗,利用花药培养技术培育获得一个粳型光温敏不育系S79;后采用高能碳离子束处理S79干种子,在其后代中选育了一个熟期突变体GS79(江79S),其在长日照和短日照条件下始穗表现不同,分别较S79早7 d左右和迟5 d左右。观察江79S的育性转换特性,发现其在嘉兴种植时,每年9月8日左右开始出现可育花粉并开始结实;在陵水种植时,植株正常结实且结实率达80%以上。人工气候箱光温敏特性鉴定结果表明,江79S在长日照条件下育性转换温度低于23.5℃。稻米品质和抗性鉴定结果为江79S米质达农业部(现农业农村部)部颁三级优质米标准,苗叶期抗稻瘟病。对江79S进行全基因组测序,分析发现其携带源自农垦58S的光敏不育基因pms1和pms3,且含携带抗稻瘟病基因pi21、Pia、Pid3和Pita,与其高抗苗瘟的特性相一致。以江79S配制的亚种间杂交水稻品种江两优7901通过了国家主要农作物品种审定。本研究结果为综合运用花培和辐照诱变技术培育新两系不育系材料提供了研究方法。     

基于无人机遥感影像的育种玉米垄数统计监测

为准确、快速的获取区域范围内的育种玉米垄数信息,该研究充分利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)超低空遥感监测技术,通过提取UAV影像的超绿特征和Hough变换方法提取育种玉米的垄数。研究区为金色农华种业科技股份有限公司崖城育种基地,基地内存在正处于苗期、拔节期和成熟期的玉米试验地块,使用的数据源为利用固定翼瑞士e Bee Ag精细农业用无人机获取的超低空可见光影像。研究过程中,首先计算UAV影像的超绿特征,并进行二值优化与形态学开启运算处理,以分离玉米植株与土壤背景信息,采用3种尺寸的窗口搜索并检测用于垄数提取的定位点;然后,用影像分割投影法提取玉米垄线的中心点,减小后续处理的计算量;最后,对已经提取的直线特征不明显的无人机影像中垄线中心点进行Hough变换,以提取玉米垄数。精度评价结果为:采用3种搜索窗口,苗期地块内的43垄玉米的提取精度分别为97.67%、95.35%、88.37%;拔节期地块内的74垄玉米的提取精度分别为100.00%、100.00%、58.11%;成熟期地块内的44垄玉米的提取精度分别为95.45%、90.91%、88.64%。该研究所提出的基于影像分割投影法和Hough变换可以正确提取不同生育期的玉米垄数,其中以拔节期的玉米垄数提取精度最高,此时的玉米植株在UAV影像上可以识别且又尚未封垄,是提取种植垄数的最佳时相;对于定位点检测,与玉米种植的垄间间隔相近的窗口尺寸(1?15或者1?25)是垄数监测的最佳尺寸。     

一例特异细胞质雄性不育小麦mtDNA特异片段的克隆和测序

以具有同质同核的二角型小麦花药外露不育系与花药不外露突变不育系为试材,对其mtDNA进行了RAPD分析,筛选出特异片段S32-1582、OPAA16-1753,并进行克隆与测序。结果表明:花药外露型不育系与花药不外露型不育系细胞质内mtDNA存在明显差异,而ctDNA之间不存在差异;二角型花药外露型不育系转化为花药不外露型不育系,很可能是由于mtDNA自发的重排引起的。其差异片段S32-1582、OPAA16-1753序列与核基因组上的序列具有同源性;供试线粒体基因组能够在较短的演化时间内发生变异,从而引起二角型花药外露型不育系向花药不外露型不育系的变异,其特异质核互作可能起重要作用。