W6154S×农垦58杂交后代育性转换株的发育感光性与育性转换特性

为了探讨水稻发育感光性与光、温敏雄性不育性之间的遗传关系,对W6154S/农垦58杂交组合F_2中发育感光性不同而具有明显育性转换特性的不育株及其衍生的F_3株系各单株进行了发育感光性与育性转换光温反应特性鉴定。结果表明:W6154S的育性转换特性可在发育感光性不同的背景中表达光敏不育性;所有F_2、F_3的育性转换株中没有分离出典型的温敏不育株;育性转换性状能在低世代稳定,而控制育性转换光温条件的遗传基础是复杂的。发育感光性强弱不是育性光敏性强弱的决定因子,育性光敏性强弱受遗传背景多因子综合作用,农垦58及其类似背景中可能存在增强光敏雄性不育主效基因表达的遗传因子。     

反光温敏雄性核不育水稻选育的思考

反光温敏不育水稻是与长光高温敏不育水稻育性转换特性相反的新型两用不育系，包括短光敏雄性不育、低温敏雄性不育等多种类型。本文描述了反光温敏不育水稻的光温作用模式。提出以“短光敏不育性典型、光敏温度范围较宽，即诱导不育上限温度较高”为反光温敏不育水稻的选育目标，采用当地和异地、正季和异季自然生态条件与人工光温控制相结合的目标性状鉴定方法选育短光（低温）敏不育系。     

水稻C815S及其同源株系的育性光温特性

对C815S及其同源株系通过12种人控光温组合处理、短日遮光处理以及分期播种试验,就其育性光温特性、发育感光性以及两者之间的关系进行了研究。结果表明,C815S及其同源株系不育起点温度低,均在23℃以下。在长沙自然长日条件下没有明显不育向可育的转换;在长沙短日条件下,育性出现轻微波动。其育性受光温双因子共同作用,且这种作用的程度与发育感光性强弱似乎存在密切联系。提出了光温敏不育系光温双因子互作量化的光温效应连动假设。这一假设能提供每一光长条件下与之对应的育性转换温度,对光温敏核不育系的选育、制种和繁殖具有实际指导意义。     

水稻光（温）敏雄性不育系的育性转换机理研究

光敏核不育水稻的育性转换是由抽穗前５至１５－２０天的光温条件综合作用的结果。可育期内育性表现为一偏向高温（长日）的单峰型曲线，其数量关系可由结实率量化模型表达。温敏型不育系的育性变化由温度主控，光敏型不育系的育性在日长大于最适日长时由日长主控，短于最适日长时由温度主控，光温敏型不育系的育性由温光条件共同作用。温光当量可作为比较温度和日长对育性影响大小的具体量值。育性转换是一个可逆连续过程，其恢复和     

农垦58S及其籼型衍生系光温敏不育基因的等位性研究

本文研究了农垦585及其衍生的7个籼型光、温敏核不育系双列杂交F1和部分组合F2在长日高温条件下的育性表现。结果表明,光敏不育系农垦585、8902528775,以及温敏不育系培矮645、88015和25585等6个不育系的不育主基因等位;温敏不育系W61545和92025的不育主基因等位,但与前6个不育系非等位。     

光敏、温敏核不育水稻核不育基因等位性及基因对数的研究

以光敏核不育系农垦58S及其衍生的光敏核不育系7001S、温敏核不育系W6154S、增矮64S，以及温敏核不育系安农S－1及其衍生的温敏核不育系810S、安湘S、香125S为材料进行相互杂交，在长日高温条件下观察F1的育性，根据其可育性和不育性确定核不育基因的等位性。结果表明：7001S、W6154S、培矮64S与核不育基因供体农垦58S之间有等位点的核不育基因；但温敏核不育系W6154S与培矮64S之间，不具等位点的温敏核不育基因。该结果说明光敏核不育系农垦58S至少存在一对光敏核不育基因和两对温敏核不育基因，而且各对温敏核不育基因可独立遗传，在夏季高温条件下其不育性得到充分表达。安农S－1与其衍生的不育系之间以及衍生的不育系与不育系之间都具有等位点的温敏核不育基因。农垦58S及衍生的核不育系与安农S－1及衍生的核不育系之间没有等位点的核不育基因。     

水稻光温敏雄性核不育系的系谱分析

近年来, 我国两系杂交水稻快速发展, 截止2010年底, 共有427个两系组合通过审定。两系杂交水稻已经奠定了在我国水稻生产中的重要地位, 而光温敏核不育系是两系杂交水稻的基础。本文从实用性角度研究了1994年以来通过审定和获得新品种保护权的两系组合所涉及的130个光温敏核不育系, 分析了光温敏核不育系的基本来源和其中126个不育系的系谱。以原始光温敏核不育系为起点演绎了不育系之间的衍生关系, 介绍了大面积应用及获得新品种保护权的73个不育系的系谱, 归纳了新光温敏核不育系的育成途径。讨论了不育系育性转换的光温反应类型与其核不育基因来源的关系。提出利用光温敏核不育系开展分子生物学研究过程中, 有必要通过系谱分析不育系之间的衍生关系, 对不育系材料进行有针对性的选择。强调了促进光温敏核不育资源的开放与共享, 对加快实用性光温敏核不育系的选育, 积极应对两系杂交稻制种环境的变化具有重要的意义。     

水稻光温敏核不育系GD-5S和GD-9S育性特性观察

对两个水稻光温敏核不育系GD5S和GD9S的周年播始天数的变化动态、育性转换规律、光温临界值和开花习性等进行了观察。结果显示 :(1 )GD5S和GD9S为典型的早熟核不育系;从他们播始天数变化看,它们的穗分化感温性较强,感光性弱。 (2 )GD5S在广州自然条件下的稳定不育期长达146天,比培矮64S长21天,而GD9S为122天,比培矮64S少3天。 (3)GD9S经人工气候鉴定结果为 :雄性不育临界光温指标为13.5~14.5h/24℃左右,比较适合在日照较长的稻区制种应用。(4)GD5S和GD9S均具有较好的开花习性和较高异交结实特性……     

高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的研究进展

水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍是高温胁迫导致其制种产量降低的主要原因,阐明其机理并探究提高水稻光温敏核不育系耐热性的途径,对于减轻其高温伤害具有重要意义。本文综述了高温胁迫对水稻光温敏核不育系开颖、雌蕊受精以及影响抽穗的生理机制研究进展;并综述了激素与渗透调节和抗氧化系统的内在关系及其对高温胁迫下水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的调控作用,展望了进一步探究高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍机理的研究方向,为提高两系杂交稻制种产量和指导水稻抗高温育种和栽培提供一定的理论依据。     

水稻雄性核不育的类型及各生态区选育两用核不育系的技术策略

水稻核雄性不育可分为显性核雄性不育和隐性核雄性不育两大类。隐性核雄性不育可分为普通核雄性不育、光敏核雄性不育、温敏核雄性不育和光温互作核雄性不育四类。光敏核雄性不育有长日不育型和短日不育型两种。温敏核雄性不育有高温不育型和低温不育型两种。华南地区以选育不育临界低于２４℃的高温不育型温敏核不育系为主,长江中下游地区应以选育不育临界低的长日不育型光敏核不育系为首选育种目标,而北部地区宜选用低温不育型温敏核不育系。     

Production and testing of plants regenerated from protoplasts of photoperiod sensitive genic male sterile rice (Oryza sativa L.)

Plants were regenerated from protoplasts isolated from embryonic suspension cultures of N5047S, a photoperiod sensitive genic male sterile (PGMS) Japonica rice line. Flow cytometric analyses of nuclear DNA content identified some tetraploid regenerates whose agronomic traits could be distinguished from diploid regenerates. Pollen and female fertility of diploid protoplast-derived clones grown under different light and temperature conditions was compared. A promising PGMS protoplast clone, ZAU11S, was developed from these clones. Its male sterility was confirmed as a photoperiod × temperature interaction type. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

一种普通小麦光温敏不育系的发现及初步研究

291S是笔者在普通小麦新品系西农291中发现的自然突变的雄性不育材料。本研究对291S的育性转换特性、雄性败育特点及不育性的遗传规律进行了初步分析。分期播种试验表明,291S是一种光温敏雄性不育系,秋播短日低温条件下表现为部分可育,春播长日高温条件下表现为高度不育,其可繁性和不育性经选择可以得到有效改良。291S在一定的光温条件诱导下会出现雄蕊心皮化现象。花粉粒I2-KI染色发现,291S在不育阶段花粉败育类型以圆败为主。遗传分析表明,291S可能为隐性核不育类型,其不育性由一对主效基因控制,还受到微效基因的修饰作用。291S类型的光温敏不育材料在两系法杂交小麦育种上具有良好的应用前景。     

甘蓝型油菜光、温敏雄性不育系Huiyou50S花粉败育的细胞学观察

Huiyou50S是从甘蓝型油菜品种汇油50中发现的半不育株选育而成的光、温敏雄性不育系,育性受隐性核基因控制,在高温、长光周期下不育而在低温、短光周期条件下可育。本文通过半薄树脂切片、扫描电镜、花粉压片染色、花药整体透明方法对Huiyou50S及其近等基因系Huiyou50F的花药发育过程及花粉形态观察比较。结果表明, Huiyou50S的花药造孢细胞、花粉母细胞、减数分裂、四分体阶段均正常,在单核期出现明显异常,虽然能形成花粉壁,但小孢子细胞质收缩、解体,最终只剩余空瘪的花粉壳; Huiyou50S的花药绒毡层在单核后期提前降解,绒毡层解体速度快于可育株Huiyou50F。Huiyou50S的小孢子的完全败育主要发生在单核时期,绒毡层发育与小孢子异常有某种关联,该结论为油菜光、温敏雄性不育类型划分及育种应用提供了依据。     

云南不同海拔条件和播期对‘2301S’产量及其构成因子的影响

2301S是安徽省农业科学院水稻研究所选育的籼型温敏核不育系。为解决低温敏水稻核不育系繁殖中存在的问题,以2301S为材料,利用云南低纬度高海拔的特殊生态气候优势,根据温敏水稻核不育系2301S的育性敏感期以及抽穗扬花期对温度的要求进行繁殖试验基地的选择。研究不同海拔和播期对2301S繁殖产量及其构成因子的影响。结果显示：对于产量而言,不同海拔条件下2301S的最佳播种时期也存在差异,当海拔为1429 m和1532 m时,2301S的理论产量随播种时期的延迟先增加后降低,在海拔1429 m时,4月24日最适合播种,但在海拔1532 m时,4月14日则最适合播种;当海拔为1631 m和1663 m时,2301S的理论产量随播种时期的延迟而降低,4月4日则最适合播种。通过方差分析可知,海拔和播期及其两者的互作对2301S的产量及构成因子单株有效穗、实粒数、结实率和千粒重产生极显著的影响,海拔和播期对2301S总粒数的影响均达到极显著水平,而两者的互作效应不显著。结果说明,在低海拔地区延期播种和高海拔地区提前播种有利于其增产。本研究可以为解决其他低温敏水稻两系核不育系繁殖中存在的问题提供参考依据。     

利用“02428h”的eui基因选育长穗颈不育系

为研究隐性长穗颈水稻“02428h”的长穗颈基因eui在减轻不育系包颈度中的利用价值,以02428h为父本,培矮64S为母本和轮回亲本,经过连续3次回交将02428h的eui基因导入培矮64S,转育成了具有长穗颈基因的“P8hS”。与培矮64S相比,P8hS的株高增加35.6 cm,主要是穗颈节和倒2节间长度增加所致。eui基因的导入不仅可使培矮64S的穗包颈得到彻底改善,而且对培矮64S及其杂种的主要经济性状具有改进作用。     

油菜温敏雄性不育系373S的选育

发现和选育新型光温敏雄性不育材料,有利于深入揭示植物雄性不育的发生机制,丰富油菜杂种优势利用的方法。笔者报道一种新发现的环境敏感雄性不育系373S的选育过程及其育性随温度、日长的变化基本规律。2002年在一个天然雄性不育群体后代中发现1株嵌合不育株,经过连续自交,育成环境敏感不育系373S。2004—2006年在陕西杨凌进行分期播种试验,并进行了温度、光照脉冲处理试验。结果表明：373S是主要对温度敏感的雄性不育系,低温可育而高温不育,开花前2~9d的平均温度对育性影响显著,而日长对育性影响不明显,花蕾长度约2~3mm是育性转换的敏感时期。用一系列品种与373S测交,F1均为100%可育,在F2代温敏不育株出现几率很高,可以达到7.1%~14.6%。进一步精确分析373S光温反应特征、改良其农艺及品质性状、寻找适宜制种生态区的工作正在进行当中。     

温光敏核不育小麦C412S的育性转换及其APRT基因的表达

以选育的小麦(Triticum aestivum L.)温光敏核不育系C412S为试材,以C412S回交转育时的受体亲本C412为常规品系对照,通过分期播种试验研究了其育性转换特性。用涂抹压片法观察减数分裂和小孢子发育进程,用半定量RT-PCR技术分析不育与可育条件下不同发育时期的幼穗中腺嘌呤磷酸核糖基转移酶基因(APRT)的表达水平。结果表明,通过调整播种期改变雄性发育的温光条件,C412S表现出完全不育—高不育—半不育—正常可育的育性转换特性。C412S花粉败育的高峰在单核小孢子晚期,主要表现圆败型不育。C412S的育性敏感期是从花粉母细胞形成期到成熟花粉期,其中最敏感的时段是花粉母细胞形成期到减数分裂期。与对照相比,C412S的APRT1基因序列有个别碱基变异,但编码氨基酸序列没有变化。在花粉母细胞形成期至单核期,与晚播可育条件相比,早播不育的C412S幼穗中APRT基因转录水平下调,因此认为,其育性转换与幼穗中APRT基因转录水平有一定关系。     

一对等位基因互作控制的核雄性不育性

通过遗传工程能够产生由两个基因共同作用而形成的雄性不育。一个可以是能够导致雄性不育的基因,另一个可以是该雄性不育基因的活化基因,它们共同存在的时候表现雄性不育。利用位点特异性重组和转基因技术能够将这两个基因安排在植物同源染色体的相同位置上表达,成为等位基因,而获得分别只具有其中一个基因的两转基因系。它们之间杂交,F1中两个基因同时存在,F1产生雄性不育而成为不育系。常规品系与此F1不育系杂交,在杂种植株中,这两个基因不能同时存在,所有植株育性恢复。利用光温敏核不育性,化学杀雄和人工去雄可解决此不育系繁殖问题。该雄性不育性利用方式优越,育种简便易行,能够满足对最佳组合选育的要求,且能够定向培育目标杂交组合。