东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传分析及应用

细胞质雄性不育及其恢复系统在杂交水稻生产中必不可少,而从野生稻中鉴定、发掘细胞质雄性不育恢复源对促进杂交水稻的发展产生深远的影响。为了发掘东乡野生稻的育性恢复基因,应用协青早A/(协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F10)和中9A/(协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F10)两套测交群体,开展东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复经典遗传学研究。结果表明:东乡野生稻对矮败型(CMS-DA)和印尼水田谷败型(CMS-IA)的育性恢复表现为质量-数量性状,东乡野生稻对矮败型(CMS-DA)和印尼水田谷败型(CMS-IA)的育性恢复的控制存在主效恢复基因,同时还受到微效基因的影响。此外,还就东野恢复基因发掘及其在杂交水稻育种的生产应用进行了探讨。     

萝卜NWB CMS败育特征及其育性恢复基因的遗传规律

为探明萝卜NWB CMS败育特征及其育性恢复基因的遗传规律,以3个NWB CMS不育系及5个恢复材料为主要试材,利用石蜡切片、电镜扫描法分析了不同核背景下NWB CMS的败育特点,同时通过构建不育胞质与恢复材料F1、F2、BC1群体,分析育性分离情况,揭示恢复基因的遗传规律.结果表明,不同类型萝卜保持材料转育的NWB ...     

东乡野生稻抗褐飞虱QTL分析

野生稻是水稻抗褐飞虱基因的重要种质资源。应用东乡野生稻与栽培稻协青早B构建的2套材料,开展水稻抗褐飞虱基因鉴定研究。先以协青早B//协青早B/东乡野生稻BC₁F₅群体为材料,应用褐飞虱田间种群进行抗虫鉴定,检测到2个抗褐飞虱QTL,其中,qBph2位于水稻第2染色体RM29–RG157区间,东乡野生稻等位基因可降低死苗率22.2%;qBph7位于第7染色体RM11–RM234区间,东乡野生稻等位基因可降低死苗率43.7%。进一步以协青早B为轮回亲本,构建了BC₃F₃群体,应用褐飞虱生物型I、II和III进行抗虫鉴定,QTL分析表明qBph2抗褐飞虱生物型I和II,qBph7抗褐飞虱生物型I和III。这2个QTL对培育抗褐飞虱水稻品种具有重要应用价值。     

一个水稻耐冷主效QTL-qCT10的分离鉴定

东乡野生稻是迄今为止世界上耐冷性最强的稻种资源之一,研究耐冷性遗传特征,挖掘耐冷基因,对把耐冷优良特性应用到水稻育种中具有重要意义。本研究结合前人对东乡野生稻耐冷性定位结果,以东乡野生稻为供体亲本,协青早B(XQZB)为受体亲本,结合分子标记,回交构建近等基因系,再用耐冷近等基因系与协青早B杂交加自交,得到F2群体作为试验材料,对耐冷主效QTL-qCT10进行分离鉴定。最后把qCT10界定在第10染色体分子标记In Del10-9与InDel10-22间224.5 kb范围内,是一个新主效耐冷QTL。研究结果有助于进一步探明东乡野生稻强耐冷性遗传机制,为培育强耐冷水稻品种打下基础。     

新质源东乡野生稻胞质不育系的选育与利用

肖晓东等以东乡野生稻为母本与栽培稻品种杂交、复交，在其后代中分离出雄性不育株，再与栽培稻品种连续回交，经多代核置换，转育成无花粉型（或花粉稀少型）和有花粉型两种不同类型不育系。其中无花粉型表现花药瘦小、白色、部分畸形呈钩状，仅含稀少典败花粉，与野败型恢复系测交F1代完全不育，与其近缘恢复材料测交，虽提高了恢复度，但无杂种优势，如东BSlA、东培A、东R4005A、东3037A；     

Evaluation of Restorability of Two Fertility Restorer Genes in the Rice Chromosome Single Segment Substitution Lines (SSSLs)

由华南农业大学选育的水稻单片段代换系S15对于野败型(WA)和矮败型(DA)细胞质雄性不育系均具有较强的恢复性。以野败型不育系博白A和矮败型不育系协青早A为母本, 单片段代换系S15为父本杂交, 采用分子标记辅助选择和连续回交的方法构建了两个BC₃F₂群体。利用与第1、第10染色体上恢复基因Rf3和Rf4两侧紧密连锁的SSR标记, 从这2个BC₃F₂群体中筛选携带基因型Rf3Rf3/rf4rf4和rf3rf3/Rf4Rf4的单株, 观察这些单株花粉和小穗育性, 并利用202个多态性SSR标记分析这些单株的遗传背景, 结果表明: (1)在同一细胞核背景下(S15), DA型细胞质的可恢复性好于WA型细胞质, 单片段代换系S15中的恢复基因Rf4的恢复力大于恢复基因Rf3的恢复力。(2)单片段代换系S15中的恢复基因对于WA型不育系博白A和DA型不育系协青早A表现出质量-数量性状的遗传。在单片段代换系S15中, 除了主效恢复基因Rf3和Rf4外, 微效基因或者修饰基因也表现出对于博白A和协青早A的恢复性作用, 而且效应较大。(3)在构建的2个BC₃F₂群体中, 携带基因型Rf3Rf3/rf4rf4和rf3rf3/Rf4Rf4单株的遗传背景片段数平均为1.0, 对应于恢复基因Rf3和Rf4座位的代换片段平均长度分别为12.9 cM和18.4 cM。     

应用花培技术选育水稻广亲和恢复系

选自杂交组合CPSLO17/明恢63的3个花培系（TG7、 TG8和TG11）,与南京11、IR36（籼）,巴里拉、秋光（粳）等广亲和测验种测交F1结实均正常,表现为优良的广亲和性。对珍汕97A、V20A、红突A（野败型）协青早A（矮败型）,D297A（D型）,Ⅱ—32A（印尼水田谷）等籼型和双百A（BT型）,7627A（滇—Ⅰ型）等粳型不同来源的雄     

线粒体DNA由来的RAPD标记能鉴别水稻雄性不育和可育细胞质

以野败型细胞质的水稻雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B的总DNA为模板,从100个引物中筛选到OPA12对珍汕97A能扩增出一条1600 bp的特异带.用OPA12扩增野败型细胞质的龙特浦A及其保持系龙特浦B、矮败型细胞质的协青早A及其保持系协青早B、恢复系明恢63、珍汕97A/明恢63的F1和F2个体的总DNA,不育系、F1和F2所有调查个体都有16     

高粱A2类型CMS育性恢复基因的定位研究

以2个高粱A2类型雄性不育系及相应的保持系(A2V4/B2V4,A2TX622/B2TX622),2个恢复系(1383_2,晋粱5号)和3个组合(A2V4×1383_2,A2V4×晋粱5号,A2TX622×晋粱5号)的F1,F2群体为材料,采用SSR标记方法,分析A2类型雄性不育的育性恢复基因。结果发现,只有标记Xtxp65在A2TX622×晋粱5号的F2群体中与育性出现共分离现象,育性恢复基因与标记间距离为3.4 cM,位于连锁群J上;同样只有标记Xtxp141在A2V4×晋粱5号的F2群体中与育性出现共分离现象,该标记与育性恢复基因间的距离为13.4 cM,位于连锁群G上;在A2V4×1383_2的F2群体中,标记与育性未出现共分离现象。这说明,与这2个标记连锁的A2CMS育性恢复基因是位于同一个恢复系(晋粱5号)中的2个独立的位点;在A2恢复系材料中,至少有3个独立遗传的不同位点与A2雄性不育性的恢复有关。     

新质源、广亲和早稻籼型不育系东6 A

东6A系是以东乡野生稻质源不育系东B11A为母本，与具有02428血缘的F5517（8406）为父本，经多代杂交、回交的核置换转育而成的农艺性状好、不育性稳定、异交结实率高、有广亲和性、配合力强、中抗稻瘟病、米质较优的东野型不育系，并通过了江西省级技术鉴定与江西省农作物品种审定会委员审定。     

三交水稻的育种研究 Ⅱ.三交中晚稻杂种优势的比较研究

用4个纯合不育系菲A、中9A、金23A和珍汕97A，4个杂合不育系菲A/协青早B、中9A/协青早B、金23A/协青早B和珍汕97A/协青早B，3个恢复系752、测64-7和优米2号，按8×3 NCⅡ交配设计配制24个组合。比较研究了三交种的杂种优势及株高和抽穗期的变异程度。结果表明，58.33%的三交种比相应单交种具增产优势，平均增产6.11%。单株产     

三交水稻的育种研究Ⅲ.三交中晚稻主要农艺性状的配合力和遗传力分析

用4个纯合不育系菲A、中9A、金23A和珍汕97A，4个杂合不育系菲A/协青早B、中9A/协青早B、金23A/协青早B和珍汕97A/协青早B，3个恢复系752、测64-7和优米2号，按8×3 NCⅡ交配设计对16个性状的配合力进行分析。结果表明，所有性状的一般配合力和特殊配合力均达到了显著或极显著水平。在播始历期、穗长、千粒重、结实率、有效穗     

东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定

利用组合R974//东野/R974 BC₁F₅ BIL群体，设水分胁迫和非胁迫两种处理，在全生育期测定了株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、千粒重、结实率、单株产量、叶片相对含水量、卷叶级别等12个与抗旱相关的形态及生理性状，其中单株产量对水分胁迫影响最敏感。通过各性状旱、水相对值对抗旱系数分别进行单因素逐步回归、通径、灰色关联分析，结果表明，叶片相对含水量、单株分蘖数、穗实粒数、千粒重、株高、单株有效穗数等6个性状与水稻抗旱性相关显著，可作为全生育期抗旱鉴定指标。利用模糊隶属函数法对入选性状的抗旱D值进行抗旱性综合评价，更表明上述性状作为水稻全生育期的抗旱鉴定指标是可行的。同时对5种抗旱性评价方法进行比较指出，抗旱指数是最合适的抗旱性直接评价方法。     

东乡野生稻与日本晴多态性标记的开发

东乡野生稻是分布于全球最北端的一种普通野生稻,与亚洲栽培稻基因组差异较大,目前缺少覆盖其全基因组的分子标记。本文以东乡野生稻和日本晴为材料,通过筛选已有的1017个标记,并利用东乡野生稻基因组重测序信息设计的217个InDel标记,共检测出203个标记在东乡野生稻与日本晴间呈现多态性。这些标记均匀分布于12条染色体,平均间隔1.9 Mb,基本覆盖东乡野生稻全基因组区域。通过对籼粳亚种的检验分析,发现该套多态性分子标记在东乡野生稻与粳稻杂交后代群体基因型分析上具有较高的应用价值。本研究结果为发掘东乡野生稻的有利基因以及分子标记辅助选择育种提供了有力的工具。     

水稻光温敏雄性核不育系45S不育基因的分子定位

水稻光温敏雄性核不育系45S的育性转换受光长和温度的互补作用调控。对45S（Oryza sativa L．ssp．indica）WC169组合的F2,BC1F1和F2和BC2F2进行不育基因的遗传分析,结果表明45S的育性是由1对隐性不育基因控制。利用SSR分子标记技术,结合BSA和RCA法,以45S与YC169的杂交F2和BC2F2作为分离群体,对不育基因进行定位,结果发现不育基因（暂命名为GTMS）位于RM6378和RM12847之间,遗传距离分别为8．5cM和8．2cM。     

东乡野生稻过氧化物酶分离纯化及其酶学特性研究

过氧化物酶与植物体内活性氧的清除和逆境适应性反应密切相关,为了深入研究过氧化物酶在植物抗逆反应中的重要作用,本文以东乡野生稻叶片组织为材料,采用浸提、盐析、透析和柱色谱法分离纯化POD蛋白,采用聚丙烯凝胶活性电泳检测蛋白,利用愈创木酚法研究POD的活性和酶学特性。结果表明,经磷酸缓冲液浸提、40%~80%硫酸铵盐析、再经Sephadex G-100凝胶柱层析等步骤,从东乡野生稻叶片组织分离制备得到POD1同工酶组分,酶蛋白的纯化倍数为16.49,比活力为568.80 U/mg。聚丙烯凝胶活性电泳检测仅呈单一POD1同工酶带,属于单一组分。经测定,POD酶Km为1.26 mmol/(L?min),最大反应速度Vmax为17.51 mmol/(L?min),最适宜的pH为5.0,最适宜温度35℃~45℃,Cu2+和Zn2+对POD有较强的激活作用,而Fe3+对POD活性有一定的抑制作用,POD酶活性受20%的甲醇、乙醇和丙酮等有机试剂抑制。本研究为进一步探讨东乡野生稻POD抗氧化功能和东乡野生稻抗寒生理提供了基础材料和依据。     

东乡野生稻与普通栽培稻中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等含量的对比研究

为研究不同种类、不同生育时期水稻植株细胞壁化学组分变化规律,应用Van Soest法对普通栽培稻与东乡野生稻在不同生育时期的植株NDF、ADF等含量进行了研究。结果表明,NDF、ADF、ADL含量（％）的平均值变化范围分别是55.63～71.70、31.98～49.61、2.68～5.71,其中以蜡熟期的东野各含量为最高,以抽穗期的协青早B各含量最低。在同一生育时期,不同种类水稻的NDF、ADF含量（除抽穗期的NDF）有显著性差异（P<0.05）,以东野的含量为最高,秀水110其次,以协青早B含量为最低。在同一种类水稻中,不同生育时期的水稻NDF、ADF含量差异均达到显著性水平（P<0.05）,以抽穗期的含量为最低,乳熟期其次,至蜡熟期含量达到最高峰。     

稻属种间杂交转移药用野生稻抗褐飞虱基因研究

以高产优质的栽培稻（O．Sativa）中86—44为母本，高抗褐飞虱的广西药用野生稻（O．officinalis）为父本，远缘杂交结合胚拯救，获得高抗褐飞虱的杂种植株F1。通过和栽培稻中86—44回交，获得高抗褐飞虱的回交一代（BC1F1）及回交二代（BC2F1），经自效获得BC2F2，部分株系农艺性状优良，结实正常，高抗褐飞虱。研究表明，远缘杂交结合胚拯救，通过两次回交并结合胚拯救转移药用野生稻的抗褐飞虱基因是一条行之有效的途径。