基于SSR标记的不同组群杂交中籼稻亲本配组优势分析

本研究利用48个SSR标记将12个不育系(保持系)、8个恢复系划分为4个组群,并利用NCⅡ设计共配制96个组合,研究不同组群亲本配组的杂种优势表现。研究结果表明,不育系和恢复系分别被分为3和2个组群,共产生6种配组模式,两系主栽不育系×扬稻6号类群恢复系(G2×G3)、三系保持系×三系恢复系(G4×G1)、扬稻6号类群不育系×三系恢复系(G3×G1)三类配组模式杂种优势明显。进一步研究显示遗传距离与杂种优势之间相关不显著。生育期是三系恢复系与两系主栽不育系配组(G2×G1)杂种低产的限制因子。扬稻6号类群不育系×三系恢复系(G3×G1)是一种新的杂种优势模式,因此,筛选、培育与扬稻6号属于同一类群的新型不育系,可进一步拓宽现有三系恢复系的利用范围,提高籼型杂种优势利用水平。     

野败型杂交籼稻的育性基因分析

本试验通过对南优、汕优两个系统的不育系,保持系、恢复系、杂种 F₁、F₂及(不育系×杂种 F₁)F₁、(杂种F₁×保持系)F₁、(保持系×杂种 F₁)F₁、F₂、(恢复系×杂种 F₁)F₁、F₂植株的性状     

杂交水稻组合与白叶枯病菌系相互作用的研究

选用我国东北、华北、华东、华中、华南、西南地区推广的8个主要杂交稻组合和强、中、弱三种致病力的白叶枯病菌系,就杂交稻及其三系的抗病性差异、菌系的致病力差异以及品种(系)——菌系的相互作用进行了研究。结果表明,8个组合中,以粳稻组合抗白叶枯病性较强;籼稻组合中,以 IR26为恢复系的威优6号、汕优8号抗性最强,而以 IR     

野生稻（O.rufipogon）新胞质改良不育系稻米品质的研究

通过核置换回交，获得一种普通野生稻（O. rufipogon）雄性不育细胞质，称为FA细胞质，育成新质源不育系金农1A。研究表明，FA细胞质不育系与WA和HL不育系的恢保关系不同，野败型的保持系和恢复系、红莲型的保持系和恢复系都可以作为FA细胞质的保持系，而不能成为FA细胞质的恢复系。这是一种新发掘的水稻雄性不育细胞质源。FA细胞质突破了WA和HL细胞质恢保关系的遗传局限，扩大了保持系育种范围，可以用品质优良的栽培品种培育成优质稻米不育系。新质源不育系金农1A不育度高，不育性稳定，农艺性状优良，抗稻瘟病和白叶枯病，开花时间早，稻米12项品质指标全部达到农业部颁发的优质米一级或二级标准，实质性地提高了不育系的稻米品质和综合水平，为培育优质米杂交稻奠定良好的遗传基础。     

粳稻三系亲本的性状特征与杂种优势分析

收集具有代表性的BT型粳稻不育系、保持系及恢复系各16个,共配制229个杂交粳稻组合,就三系亲本的性状特征、粳稻的杂种优势、不同性状亲子间的相关性进行了研究。结果表明：(1) 恢复系和保持系的潜在库容相近,但恢复系分蘖性较弱、结实率和千粒重较低,单株产量显著低于保持系。恢复系的垩白度显著高于保持系,直链淀粉含量极显著低于保持系。改良外观品质和提高结实率是今后恢复系选育的主要目标。(2) 杂交粳稻普遍存在较强的中亲优势,多数性状的超亲优势不强,但在生长势上则表现非常明显的竞争优势。杂交粳稻大穗优势突出,但结实率多表现负向优势,是目前制约杂交粳稻产量优势发挥的主要限制因素。(3) 杂种的多数性状由不育系和恢复系共同决定,杂种与中亲值的相关性最好。比较而言,抽穗期、穗总粒数等性状与不育系关系较为密切,株高、穗实粒数、结实率、品质性状与恢复系关系较为密切。     

转基因水稻高世代农艺性状的表现

以转SCK基因和bar基因粳稻恢复系超优1号和转GNA基因和hyg基因粳稻保持系早花二号自交高代(恢复系T5,T6,保持系T4,T5)材料为试材,进行抗性筛选鉴定和农艺性状考察。结果表明:转基因恢复系表现高抗除草剂,对二化螟呈不同程度抗性;保持系表现高抗潮霉素,大部分株系低抗稻飞虱,个别高抗褐飞虱、白背飞虱,田间表现高抗条纹叶枯病;转基因不育系表现高抗潮霉素;外源基因导入粳稻恢复系和保持系并在高代稳定表达。转基因恢复系生育期、株高、穗长、穗颈节等性状有不同程度变异;保持系株高、穗型变异较大。转基因恢复系与转基因不育系配制的多元转基因杂交组合F1表现高抗除草剂和潮霉素,其他农艺性状表现与对照(非转基因组合)基本一致。对转基因水稻的安全释放进行了探讨。     

杂交稻“三系”繁育技术(二)

第二讲“三系七圃”原种生产技术恢复系和保持系自花授粉的繁殖方式,不育系依赖于保持系授粉回交而繁衍,构成“三系”稳定的遗传基础。也为长期保持“三系”的优良性状提供了可能。杂交稻的杂种优势,取决于恢复系和保持系的配合力,不育系则起着使两者结合的“桥梁”作用。由于恢复基因和不育基因都有稳定传递的特点,所以恢复系和保持系同常观品种并没有实质性     

鸡脚叶标记的三系杂交棉杂种优势的表现

陆地棉的叶大多为阔叶型,鸡脚叶(基因符号:L0)是阔叶的显性突变性状,呈鸡爪形。鸡脚叶棉花具有群体通风透光性能好、对虫害有抗避性能和早熟等优点。鸡脚叶又是良好的杂种标记性状,便于制种和保障纯度。为此,将鸡脚叶性状转育到棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中,育成了具有鸡脚叶标记的不育系、保持系和恢复系,用鸡脚叶不育系与阔叶恢复系杂交,或阔叶不育系与鸡脚叶恢复系杂交,获得鸡脚叶标记的三系杂交棉组合,以研究其杂种优势的表现。1材料和方法供试棉花亲本材料共有10个(表1)。试验的交配设计为NCⅡ交配设计,以不育系为母本,与…     

籼型三系杂交稻产量及其构成因素分析

通过对在华南生产上大面积推广应用或新选育的5个不育系和6个恢复系进行不完全双列杂交产生的杂种, 2003年晚造种植杂种和其亲本(保持系和恢复系)并在收获后进行考种,对三系杂交稻亲本与其系列的产量及产量构成因素进行相关分析和对组合产量构成因素与产量进行通径分析。结果表明：保持系的每株穗数、每穗粒数、千粒重与其不育系系列组合对应性状分别呈显著、显著和极显著正呈显著正相关,每穗粒数与其不育系系列组合单株产量呈显著正相关;恢复系每株穗数与其系列组合每株穗数呈极显著正相关,结实率与其系列组合千粒重,千粒重与其系列组合每穗粒数均呈显著负相关。对于杂交稻组合选育,选育高产组合本身首先结实率要高,出于优质考虑千粒重较小,选择穗数适中的大穗型。     

哈克尼西棉细胞质雄性不育相关线粒体基因多态性分析

【目的】研究棉花细胞质雄性不育的相关线粒体基因。【方法】利用线粒体基因atp A、atp6、atp9、cob、coxⅠ、coxⅡ、coxⅢ、nad3、nad6、nad9探针,对哈克尼西棉细胞质雄性不育系S、保持系F、杂种一代H进行限制性片段长度多态性分析。【结果】atp A、coxⅢ、nad3、nad6在3个材料间具有多态性。atp A、nad6基因探针与所有酶的杂交结果均显示出多态性,且在不育系与杂种一代中表现一致,而在保持系中差异明显。atp A/Eco RⅠ在3个材料中的杂交结果均显示2条带,其中1条2.2 kb的杂交带在3个材料中相同,另一条在不育系和杂种一代中大小为3.2 kb,而在保持系中为4.8 kb;atp A/PstⅠ杂交结果中,在不育系和杂种一代中的条带大小为17.0kb,而在保持系中为10.2 kb。nad6探针与4个酶的杂交结果均为不育系和杂种一代比保持系多1~2条杂交带。coxⅢ/Eco RⅠ在3个材料中均有1条2.5 kb的杂交带,但在保持系与杂种一代中比不育系多1条1.7 kb的弱带。nad3/Bam HⅠ的杂交结果在不育系与保持系中表现一致,而在杂种一代中缺少1条9.5 kb的杂交带。【结论】推测atp A、nad6基因参与调控不育系的形成,而coxⅢ、nad3可能受到恢复系核基因的调控,在不育系育性恢复过程中发挥较为重要的作用。     

小麦K型不育系育性恢复基因的遗传分析

选用K型不育系豫麦3号、S43及其相应的保持系,与恢复系豫麦2号和豫麦49组配了不育系//保持系/恢复系、不育系//不育系/恢复系和不育系/恢复系//保持系三种回交群体,对小麦K型不育系育性恢复基因进行了遗传分析。结果表明,不同恢复力的恢复系携带的恢复基因对数不同,恢复力较强的豫麦2号携带2对主效基因,恢复力较低的豫麦49仅携带1对主效基因。此外,还有微效基因对育性恢复起作用,这种基因不仅存在于恢复系中,也存在于不育系（保持系）中。在K型细胞质背景下,不携带恢复基因的雄配子的传递率很低,而雌配子传递正常。     

高粱A_1、A_2型核质互作雄性不育性遗传的初步研究

本试验表明,A_1型雄性不育性是由细胞质不育基因S_1与核内两对隐性不育基因ms_1ms_1 ms_2ms_2共同控制.A_2型雄性不育性是由细胞质不育基因S_2与核内一对隐性不育基因ms_2ms_2共同控制.相对的显性恢复基因MS_1MS_1 MS_2MS_2是独立遗传的,不存在累加效应,两对显性基因都与S_1存在互作关系,只要有其中一对就可实现对A_1细胞质不育系的恢复.A_2细胞质雄性不育系则只有MS_2MS_2基因才能恢复.MS_1MS_1基因在A_2细胞质遗传背景下失去了显性恢复作用,成为S_2的非互作基因.雄性不育的核质互作具有普遍性和对应性,保持系则具有多样性.     

棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的定位及分子标记辅助育种研究进展

棉花细胞质雄性不育系统在实现棉花杂交种子大规模生产和培育高产、优质、抗逆等棉花新品种中具有重要的应用价值,而恢复系的好坏对细胞质雄性不育系杂交种的选育的利用起着举足轻重的作用。因此,培育优良恢复系至关重要。主要介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系的类型,综述了棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传方式和遗传定位研究进展,讨论了恢复基因的精细定位和分子标记鉴定在分子标记辅助育种中的意义和应用前景,并针对目前存在的问题提出相应对策。     

Development of a DNA marker for distinguishing CMS lines from fertile lines in rice (Oryza sativa L.)

The main objective of the present study was to identify mitochondrial DNA based marker, which can distinguish male sterile and fertile counterparts of the cytoplasmic male sterile (CMS) lines used in production of rice hybrids. Amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis in CMS lines: IR58025A & IR62829A and their respective maintainers: IR58025B & IR62829B identified a polymorphic DNA fragment of about 510 bp size that was present in both CMS (A) and absent in their maintainer (B) lines. Sequencing followed by database analysis of the polymorphic fragment indicated about 97% similarity with mitochondrial NADH gene subunits of rice, maize and wheat. Based on the variable sequence regions, a site specific primer pair (BF-STS-401) was designed. PCR analysis showed that BF-STS-401 could amplify a strong band of 464 bp size in CMS and a faint band of the same size in maintainer line. To act as a positive control and avoid possible errors in PCR, BF-STS-401 was multiplexed with a new primer pair (BF-STS-402), derived from mitochondrial atp9 subunit of rice, producing monomorphic amplification indiscriminately in both CMS and maintainer lines. Both the primer pairs in combination clearly differentiated CMS lines from their corresponding maintainer lines. This primer combination was validated in a set of diverse genotypes consisting of different sources of CMS lines, restorer lines, hybrids, varieties and mixed samples from private seed companies. Our results suggested that the multiplex primer pairs developed in this study can be effectively utilized to assess the genetic purity in commercial seed lots of CMS lines and hybrids of rice.     

野生稻（Oryza rufipogon）新质源雄性不育恢复系的研究

发掘野生稻（O. rufipogon）新型雄性不育细胞质源,育成新质源优质米不育系的基础上进一步研究新质源雄性不育恢复系的育种技术—FA型细胞质雄性不育恢复系定向育种。用野生稻（非轮回亲本）与籼稻品种明恢63（轮回亲本）杂交和多次回交,后代再经过自交,将野生稻中的可育基因分离、转移、重组、整合到明恢63遗传背景中,获得农艺性状似明恢63,花粉和小穗全可育不分离的野生稻新质源恢复系金恢1号。用新质源不育系与金恢1号组配两个组合,其花粉和小穗育性都恢复到正常可育水平,产量高,米质优,实现了新质源不育系三系配套应用和大幅度提高杂交稻稻米外观品质的目的。这项育种新技术可以将水稻可育基因（恢复基因）转移到任一水稻品种中育成细胞质雄性不育恢复系,突破了新质源恢复系育种的技术瓶颈,极大地提高了恢复系利用稻种资源的育种潜力,为FA型新质源优质米不育系的杂交稻育种开辟了一条崭新的途径。新型（FA）细胞质源杂交稻可能对丰富杂交稻细胞质遗传多样性、提高杂交稻亲本对稻种资源的利用潜力、以及实质性提高杂交稻的稻米品质和产量水平都将产生积极和深远的影响。     

高州普通野生稻雄性不育胞质对杂种一代单株产量的影响

为了明确新发现的雄性不育细胞质对杂种一代产量的影响,为它的开发利用提供依据。用3种同核异质雄性不育系及其保持系与4个恢复系配制16个杂交稻组合进行了两年三季裂区试验,在相同核背景下比较雄性不育细胞质对杂种一代单株产量的影响。结果表明：高州普通野生稻雄性不育细胞质对杂种一代单株产量表现出不同程度的负效应,但均未达显著水平;高野所配组合的平均单株产量低于华南晚籼雄性不育胞质夜公、但高于野败,说明它是一个值得进一步研究利用的新型雄性不育细胞质。     

杂交水稻品种创新质量管理研究

通过开展杂交水稻品种创新质量管理研究,对杂交水稻种质资源鉴定与创新,不育系、恢复系和保持系的选育与技术控制进行了总结,规范了杂交水稻亲本及组合选育程序的工作流程,最终形成了杂交水稻品种创新质量管理体系。     

Development of CGMS system in ridge gourd [<Emphasis Type="Italic">Luffa acutangula</Emphasis> (Roxb.) L.] for production of F<Subscript>1</Subscript> hybrids

Cytoplasmic male sterile system in ridge gourd has been converted to cytoplasmic genetic male sterile (CGMS) system through the development of analogues of male sterile (MS) line, maintainer line and fertility restorer line. These lines were developed by crossing the MS mutant, regenerated through in vitro culture, with monoecious pollen parents Deepthi, Haritham, LA 101, CO 2, IC 92761 and IC 92685. All hybrids and the BC₁ generation developed by crossing with the recurring pollen parents Deepthi, Haritham and LA 101 were male sterile. Male sterile BC₁ plants have been advanced to BC₆ generation and the parental line LA 101 was proved to be a successful maintainer line, producing male sterile progeny in successive back cross generations. Analogue of cytoplasmic male sterile line, MS LA 101, was developed through back crossing and on crossing with fertility restorer lines Arka Sumeet and LA 102, this line excelled as female parent, resulting heterotic combinations. Mitochondrial marker rpS14 and SCAR Tm-53 were identified to yield male sterility specific markers whereas SSR marker 18956 has generated the male fertility specific marker. These primers are recommended for marker assisted selection of ridge gourd, for utilizing male sterility for hybrid seed production and for developing A, B and C lines in CGMS system.     

向日葵细胞质雄性不育性的机制与利用

向日葵杂种生产采用三系配套系统完成。因此,向日葵细胞质雄性不育性的研究备受关注。其中研究较为清楚的是PET1细胞质,其不育机理是线粒体DNA重组形成嵌合基因,编码新的多肽,导致小孢子的败育。然而,这些基因如何影响小孢子发育的生理机制仍不清楚,有待进一步深入研究。丰富多样的向日葵CMS会大大降低因遗传单一性给大规模生产带来的风险;未发现恢复系的CMS可以用于无花粉观赏向日葵杂交种的生产。