水稻不同基因源光温敏核不育系杂交F1育性变化规律的研究

以光敏核不育系农垦58S基因源及其衍生的光敏核不育系7001S、温敏核不育系W6154S、培矮64S；温敏核不育系安农S—1基因源及其衍生的温敏核不育系810S、安湘S、香125S和株1S基因源为材料进行相互杂交，在长日高温条件下观察F1的育性表现，并以此来确定核不育基因的等位性。结果表明：7001S、W6154S、培矮64S的核不育基因与其供体农垦58S都等位。但温敏核不育系W6154S与培矮64S之间则不具等位的温敏核不育基因，说明光敏核不育系农垦58S至少存在两对可独立遗传的温敏核不育基因，其不育性在夏季高温条件下能得到充分表达。安农S—1与其衍生系之间以及其衍生系相互之间都具有等位的温敏核不育基因。农垦58S及其衍生的核不育系与安农S—1及其衍生的核不育系之间没有等位的核不育基因。株1S与安农S—1及其衍生后代，株1S与农垦58S及其衍生后代W6154S之间具有等位的核不育基因。     

籼型光敏核不育水稻育性不稳定性和育性可转换性的遗传研究

以来源于农垦５８ｓ的籼型光敏核不育系培矮６４ｓ和８９０２ｓ及其Ｆ１、Ｆ２群体为材料,通过不同光温和不同生态条件处理,研究了影响光敏核不育基因的育性不稳定性和育性可转换性的遗传机理,结果表明：光敏核不育系培矮６４ｓ和８９０２ｓ的光敏核不育主效基因等位。影响光敏核不育基因的育性不稳定性和育性可转换性可能均表现为微效基因的作用,且它们分别有独立的作用系统,环境温度对育性不稳定性和育性可转移性影响较大。     

庄楚雄等成功克隆出水稻光温敏核不育基因

近日,国际著名杂志《Cell Research》在线报道了华南农业大学庄楚雄研究员课题组的最新研究成果"Photoperiod-andthermo-sensitive genic male sterility in rice are caused by apoint mutation in a novel noncoding RNA that produces a smallRNA",研究者成功克隆了水稻光温敏核不育基因。培矮64S是由国家杂交水稻工程技术研究中心的罗孝和研究员以粳稻光敏不育系农垦58S为供体、以培矮64为受体、以回交选育成的籼型温敏核不育系。由于其广亲和性及良好的农艺性状,培矮64S已成为了推广面积最大的两系杂交稻不育系亲本。培矮64和多个籼型不育系虽然由农垦58S转育而来,但它们主要表现出温敏不育特性而非光敏不育特性。这种温敏     

HPGMR衍生的籼型两用核不育系的光(温)敏不育基因的等位性研究

1990～1991年观察分析了以 HPGMR(Hubei Photoperiodsensitive Genic Male-sterileRice)农垦58S 转育的8个籼型光(温)敏核不育系及其相互杂交 F_1,以及部分组合 F_2,BC_1F_1在武汉自然长光照下或遮光短日照下的育性表现。结果表明,籼型光敏核不育系 W7415S、32001S、3403S、T09S、8902S 和8912S 的光敏不育基因座位相同,推论其光敏不育基因均来源于农垦58S,并且相互间存在修饰基因的差异;而温敏型核不育系 W6154S 与光敏型核不育系 W7415S 等的不育基因座位不相同,推测农垦58S 的光敏不育基因可能没有导入 W6154S 中去;温敏型核不育系 W6154S 和温敏型核不育系8801S 的不育基因座位也不相同,这两个温敏核不育系可能具有不同的遗传基础。     

三个籼型光温敏核不育系杂交F_1和F_2代的不育性研究

8902S是光敏性强、可育临界温度较高的光敏不育系，2877S是光敏性强、可育临界温度较低的光敏不育系，而2558S是光敏性弱、可育临界温度低的温敏不育系，它们都是由农垦58S衍生而来的籼型核不育系。这三个不育系杂交，F_1在长光照、偏低气温下均表现稳定的不育性，表明三个亲本的不育主基因是等位的，F_1可育临界温度与低的亲本相近或更低．光敏不育系89025与2877S杂交，F_1与亲本一样，光敏性强；8902S和2877S与温敏不育系25585杂交，F_1表现双亲的中间型，光敏性中等．2877S与25585杂交F_2代不育株，在长光照、偏低气温下表现败育程度高，在短光照下绝大多数表现可育，且其中很多结实率病，光敏性强．还讨论了农垦58S衍生不育系不育主基因的等位性和实用型光敏核不育系的选育方法．     

水稻光温敏核不育系不育基因的等位性研究

对粳型光敏核不育系农垦５８Ｓ及其衍生的７个籼型光，温敏核不系双列杂交组合Ｆ１和部分Ｆ２在长日高温和长日中温两种生态条件下的育性表现进行了研究。结果表明，光敏不育系农垦５８Ｓ，８９０２Ｓ和２８７７Ｓ，以及温敏不育系培矮６４Ｓ，８８０１Ｓ和２５５８Ｓ等６个不育系的不育主基因等位，温敏不育系Ｗ６１５４Ｓ和９２０２Ｓ的不育主基因等位，而前６个与后２个不育系的不育基因则非等位。     

水稻光温敏核不育系培矮64S低温下育性表达规律研究

 藉人工气候室的人控光温条件,对两系杂交水稻不育系培矮64S在22.0～23.0℃的低温下的育性表达规律进行了连续2年的跟踪研究结果表明,23.0℃的低温仅能导致培矮64S花粉不育度的明显降低,而22.5℃和22.0℃的低温则不仅能导致花粉不育度的下降,而且还能诱导一定程度的自交结实;培矮64S的育性温度敏感终止期为幼穗分化第6期(花粉母细胞减数分裂期),育性温度最敏感期为幼穗分化第4～5期(雌雄蕊形成期至花粉母细胞形成期);培矮64S具有光敏性,其临界光长处于13.50～13.38h之间,光敏温度范围为23～28℃;对于农艺性状已经稳定的高世代培矮64S而言,其控制育性表达的遗传基础尚不纯,表现在来源相同的不同株系间或同一株系内不同单株间在低温下育性表达存在显著的差异,且低温强度加大,这种差异就更为明显。     

标记不育系标培8S选育初报

用培矮64S干种子经C060γ射线辐射诱发的幼苗叶色突变体标培8S，除有幼苗叶色突变外，其它均基本保持了培矮64S的特征特性，可代替培矮64S应用。标培8S的1至3叶上有醒目的黄白色标记，其表达受一对隐性主基因控制，还与生长温度呈负相关。利用该技术，其杂交种子可在苗期进行快速纯度鉴定，并可轻易地去除带标记的不育株，是两系不育系育性漂移或“打摆子”后的一种可靠补救措施。能有效地降低两系杂交稻制种风险与损失。     

用花培群体研究光敏核不育水稻雄性不育性的遗传

本研究对 N5047S/T8340和 N5047S/02428的 F_1进行花药培养,获得了两个二倍体花培群体。以平均自然结实率为指标,对这两个花培群体在长短日下的育性表现进行了分析。结果表明,在长日下两个花培群体的育性表现为明显分离,呈连续的双峰曲线分布。X~2检验,不育花培系比可育花培系符合1:3的分离比,说明光敏核不育水稻雄性不育性受两对独立的隐性主效基因控制。在短日下,各个花培系都为可育,说明,花培不育系的育性能稳定地转换。但不同的花培不育系育性恢复的强弱不一致。本研究还表明花培群体对研究光敏核不育水稻雄性不育性的遗传具有独特的优点。我们还就用花培技术选育新的光敏核不育系进行了讨论,并选到了农艺性状优良、不育性表现彻底的不育系。     

光敏核不育水稻与BT型不育水稻存在等位基因关系的研究

实验以 BT 型不育水稻“寒丰 A”与“农量 58S”及其转育的5个光敏核不育水稻杂交,得到的 F_1植株均为不育,证明“农垦58S”不育的主效基因(ms(_1~p)ms(_1~p)ms(_2~p)ms(_2~p))中有一对来源于“农垦58”,即为与“寒丰 A”等位的不育基因。并推论“农垦58S”是由“农垦58”1个基因位点的突变,而它的光敏不育性则为此突变基因和原有不育基因相互作用的结果。     

Development of Japonica Male Sterile Lines Integrating Cytoplasmic Male Sterility and Photosensitive Genic Male Sterility

Acknowledgement It has been previously established that the BT type of cytoplasmic male sterility （CMS） is induced by high temperatures, while photosensitive genic male sterility （PGMS） seed sets by low temperatures induce. In the current study, we have bred photosensitive cytoplasmic male sterility （PCMS） lines （2308SA and 2310SA） by crossing the CMS line with the PGMS japonica line with maintainer genes. The sterility of PCMS japonica was consequently controlled by two groups of male sterile genes resulting from the integration of PGMS and CMS genes. The results on plant fertility, at different sowing times, were as follows： （a） Under conditions of natural long-day photoperiod and at temperatures above 35~C, the PGMS gene regulated PCMS japonica sterility - the higher the temperature, the lower the pollen fertility. However, bagged seed sets of PCMS japonica, not exposed to high temperatures, induced the CMS seed set. （b） Exposure to long-day photoperiod and temperature conditions between 35℃ and the critical sterility inducing temperature of PGMS resulted in both PGMS and CMS gene controlled sterility of PCMS japonica, which exhibited stable characteristics. （c） When exposed to critical sterility inducing temperatures or short-day photoperiod and daily high temperatures below 32℃, the BT type of the CMS gene regulated PCMS sterility. Under these conditions, the PGMS gene rendered male sterility insusceptible to occasional cool summer days when this PCMS line, adopted for hybrid seed production, develops into panicle differentiation stage. The present study also investigated the fertility restoration, seed production and combining ability of PCMS japonica so as to optimize its use.     

核质互作不育和光敏核不育聚合的粳稻不育系选育

 针对粳型核质互作不育系高温自交结实和粳型光敏核不育系低温自交结实的现状,选择BT型核质互作不育系与含有BT型保持基因的粳型光敏核不育系,通过杂交和回交,使雄性核不育基因与核质互作不育基因聚合,育成了粳型光敏核质互作不育系2308SA和2310SA。该不育系的不育性是由两套相互独立的基因系统控制的,分期播种育性观察结果表明,在长日高温下,雄性光敏核不育隐性纯合基因控制水稻不育性,避免了BT型不育基因因穗期受高温影响而导致不育系自交结实;在长日适温下,水稻不育性由核不育基因和核质互作不育基因共同控制而表现稳定;在低温（低于光敏不育系不育临界温度）或短日适温（日最高气温<32℃）下,BT型核质互作不育基因控制水稻不育性,消除了育性敏感期低温导致核不育系"打摆子"造成杂交种子不纯的风险。还对粳型光敏感核质互作不育系的可恢性、可繁性和配合力进行了研究。     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.     

温光敏雄性不育小麦BNS育性的遗传效应分析

【目的】探究新型生态型雄性不育系BNS的遗传特点,为不育系的转育与改良提出理论指导,并为BNS败育机制的进一步研究奠定基础。【方法】利用7个品种（系）与BNS的正反交组合,判断BNS雄性不育的胞质效应,并利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,连续3年对BNS/山农055525 F1、F2的育性表现进行分析,判别其最佳模型,并估计遗传参数。【结果】BNS雄性不育性主要受核基因的控制,部分品种（系）表现胞质效应。BNS/山农055525 F2育性呈现连续分布状态,具有明显的多峰或偏态现象,遗传符合E_1,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型。主基因遗传率为72.5%—79.7%,多基因遗传率为4%—11.6%,环境方差占表型方差的比例为8.8%—23.6%。BNS雄性不育基因的表达受温度因子的影响较大,F2自交结实率及遗传参数因年度间的温度不同而异。【结论】BNS的雄性不育性受2对主基因和多基因的共同控制,并初步发现存在一定的胞质效应。2对主基因对育性的遗传影响较大,其加性效应远远大于显性效应。因此,在不育系的转育与改良过程中可以进行早代选择,以提高育种效率。     

小麦温敏不育系A3314温敏不育性的遗传研究

 为建立技术简便、成本低廉的二系杂交小麦种子生产体系，选育适应范围广泛的温敏不育系，利用发明专利技术（ZL00105488.0）选育的非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314与恢复系Silverstar的F2和BC1F1分离群体及可育条件下的1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A与非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314的F2代及BC1F1代分离群体的育性反应，对小麦温敏雄性不育系A3314的温敏雄性不育基因的遗传进行研究。结果表明，温敏不育系A3314的雄性不育性与K3314A的雄性不育性一致，除受细胞质基因控制外，还受两对隐性核基因的控制，且呈独立遗传。其中A3314中来自斯卑尔脱（T.spelta var.duh.）小麦的K型雄性不育基因rfv1sp为其主效基因，与1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A的雄性不育主效基因rfv1为一对等位基因，并具有温度敏感特性。     

Cytoplasmic Male Sterility in Maize

14 isoplasmic and allonuclear cytoplasmic male sterile lines were used as female parents, 8 tester lines as male parents, 101 F1 progenies were obtained. Fertility restoration response of 101 F1 progenies were investigated through field observation and pollen stainability examination under microscope. 14 isoplasmic and allonuclear cytoplasmic male sterile lines were developed by repeated backcross with recurrent male parent lines for more than 8 generations. The result shows: tester line Zifeng1 not only restored the isoplasmic and allonuclear sterile lines of group C backcrossed with Mo17, Yu30 and Heer, but also completely restored the isoplasmic and allonuclear cytoplasm male sterile lines of group T backcrossed with Mo17, HZS , 1792 ,292 and Yu30. Therefore, nuclear background limits the use of Zifeng1 as a tester for identification of cytoplasmic male sterility. Furthermore RFLPs of mitochondrial DNA of 6 isonuclear and alloplasmic cytoplasmic male sterile lines were analyzed with Bam H Ⅰ and Hind Ⅲ restriction endonuclease and mitochondrial DNA probes pBcmH3 and Cox Ⅱ. The same RFLPs were found within sterile cytoplasm of group C, including C,Chuan G, Lei 2 and Lei 3, but a different RFLP pattern was observed among sterile cytoplasm of group S, C,T and the normal cytoplasm. This result suggested that the RFLP markers tightly linked to sterile mitochondrial genes of different groups could be applied in the identifcation of cytoplasmic male sterility.