敲除TMS5基因获得温敏不育粳稻新材料

【目的】水稻温敏不育系的选育是两系杂交稻育种工作中的关键环节。TMS5是控制温敏不育的重要基因,在生产上也应用较广。为了加快水稻温敏不育系的选育进程,【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在武运粳7号背景下对TMS5基因进行编辑。【结果】通过测序从22株T0代中筛选获得6株纯合的突变体,分析发现6个纯合的突变体产生了相同的遗传变异,都在TMS5基因第2外显子44 bp和45 bp之间插入碱基"A",导致翻译提前终止。通过细胞学观察和人工辅助授粉证实获得的株系花粉败育而雌配子正常发育。【结论】这些结果表明对温敏不育基因TMS5基因进行编辑可以快速获得粳型温敏雄性不育系。     

敲除TMS5基因获得温敏不育粳稻新材料

【目的】水稻温敏不育系的选育是两系杂交稻育种工作中的关键环节。TMS5是控制温敏不育的重要基因,在生产上也应用较广。为了加快水稻温敏不育系的选育进程,【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在武运粳7号背景下对TMS5基因进行编辑。【结果】通过测序从22株T_0代中筛选获得6株纯合的突变体,分析发现6个纯合的突变体产生了相同的遗传变异,都在TMS5基因第2外显子44 bp和45 bp之间插入碱基"A",导致翻译提前终止。通过细胞学观察和人工辅助授粉证实获得的株系花粉败育而雌配子正常发育。【结论】这些结果表明对温敏不育基因TMS5基因进行编辑可以快速获得粳型温敏雄性不育系。     

敲除TMS5基因获得温敏不育粳稻新材料

【目的】水稻温敏不育系的选育是两系杂交稻育种工作中的关键环节。TMS5是控制温敏不育的重要基因，在生产上也应用较广。为了加快水稻温敏不育系的选育进程，【方法】利用CRISPR/Cas9技术，在武运粳7号背景下对TMS5基因进行编辑。【结果】通过测序从22株T0代中筛选获得6株纯合的突变体，分析发现6个纯合的突变体产生了相同的遗传变异，都在TMS5基因第2外显子44 bp和45 bp之间插入碱基“A”，导致翻译提前终止。通过细胞学观察和人工辅助授粉证实获得的株系花粉败育而雌配子正常发育。【结论】这些结果表明对温敏不育基因TMS5基因进行编辑可以快速获得粳型温敏雄性不育系。     

聚合水稻温敏核不育基因和反温敏核不育基因创制永久核不育系

【目的】制种安全是影响两系杂交稻持续健康发展的关键问题。本研究旨在探索解决两系杂交水稻的制种安全隐患途径。【方法】以16个(光)温敏核不育系与4个反温敏核不育系配组并对F1育性进行观察,选择矮紫S(温敏核不育系)和矮雁s(反温敏核不育系)为构建永久核不育系的供源亲本。通过回交将矮紫S和矮雁s的育性基因导入到桥梁亲本天丰B中,分别育成天丰B的近等基因系天丰S和天丰s。【结果】天丰S和天丰s杂交获得的天丰Ss即为永久核不育系。对天丰Ss的育性、可恢性等特性的研究表明,天丰Ss在自然长日高温和短日低温下均表现不育;天丰Ss及其3个亲本与5个恢复系杂交的F1组合结实率无明显差异。【结论】永久核不育系的创制有望从根本上解决两系杂交水稻的制种安全问题。     

水稻光温敏核不育系不育基因的分子检测

对部分水稻光温敏核不育系及相关可育材料中的光温敏核不育基因p/tms12-1和温敏核不育基因tms5进行了检测。通过PCR-RFLP方法,在农垦58S、培矮64S和双8S中检测到光温敏核不育基因p/tms12-1,其SNP位点为G;而安农S-1、Y58S、株1S、农垦58、安农N携带p/tms12-1正常可育基因,其SNP位点为C;农垦58S×农垦58 F1代种子中同时存在C和G 2个SNP位点,测序分析表明,安农S-1、双8S、Y58S和株1S携带有温敏核不育基因tms5,培矮64S、安农N、农垦58和农垦58S不含tms5基因。说明双8S同时携带p/tms12-1和tms5不育基因。     

低温条件下喷施乙烯利对温敏核不育水稻育性的影响

【目的】为解决我国南方温敏核不育水稻制种过程中遇低温易发生育性转换问题,对处于育性转换敏感期的温敏核不育水稻进行低温诱导并喷施不同浓度乙烯利,探讨其对温敏核不育水稻育性的影响。【方法】利用温敏核不育水稻株1S和准S为材料,在育性敏感时期对其进行连续7 d冷灌池低温(22.5℃)诱导并分别喷施乙烯合成促进物质乙烯利和抑制物质二氧化氯溶液,统计花粉可染率及套袋自交结实率,对乙烯合成关键酶进行实时荧光定量PCR分析。分离并分析了乙烯合成途径关键酶OsA CO5和Os ACS5的启动子。【结果】在22.5℃低温诱导条件下,株1S和准S连续7 d喷水处理后的可染花粉率分别是4.3%和8.9%,套袋结实率分别是1.6%和2.5%;与喷水对照相比,喷施1600 mg/L乙烯利,株1S和准S可染花粉率分别下降3.3和7.2个百分点,且都无结实;喷施1500 mg/L二氧化氯溶液的株1S和准S可染花粉率分别上升3.5和3.3个百分点,套袋结实率分别上升0.78和0.52个百分点。在低温诱导条件下(以喷水为对照),连续7 d喷施1600 mg/L乙烯利时,株1S和准S幼穗中OsA CO5和OsA CS5基因表达量显著升高,分别是对照(喷水)的1.19、1.24(株1S)和1.24、1.1(准S)倍;连续7 d喷施1500 mg/L二氧化氯溶液时,株1S和准S幼穗中Os ACO5基因表达量变化不显著,而株1S和准S中OsA CS5基因表达量显著降低,分别是对照(喷水)的93%和89%。与正常大田温度相比,在22.5℃低温诱导7 d时,喷水、喷施1600 mg/L乙烯利及1500 mg/L二氧化氯溶液处理分别会导致株1S和准S幼穗中OsA CO5和Os ACS5基因下调表达。此外,发现OsA CO5和OsA CS5的启动子除含TATA盒和CAAT盒等基本结构以外,还含有多个组织特异表达及乙烯调控顺式作用元件。【结论】低温诱导条件下,在温敏核不育水稻育性敏感期,喷施1600 mg/L乙烯利可抑制育性转换。     

低温条件下喷施乙烯利对温敏核不育水稻育性的影响

【目的】为解决我国南方温敏核不育水稻制种过程中遇低温易发生育性转换问题,对处于育性转换敏感期的温敏核不育水稻进行低温诱导并喷施不同浓度乙烯利,探讨其对温敏核不育水稻育性的影响。【方法】利用温敏核不育水稻株1S和准S为材料,在育性敏感时期对其进行连续7d冷灌池低温(22.5℃)诱导并分别喷施乙烯合成促进物质乙烯利和抑制物质二氧化氯溶液,统计花粉可染率及套袋自交结实率,对乙烯合成关键酶进行实时荧光定量PCR分析。分离并分析了乙烯合成途径关键酶OsACO5和OsACS5的启动子。【结果】在22.5℃低温诱导条件下,株1S和准S连续7 d喷水处理后的可染花粉率分别是4.3%和8.9%,套袋结实率分别是1.6%和2.5%;与喷水对照相比,喷施1600mg/L乙烯利,株1S和准S可染花粉率分别下降3.3和7.2个百分点,且都无结实;喷施1500mg/L二氧化氯溶液的株1S和准S可染花粉率分别上升3.5和3.3个百分点,套袋结实率分别上升0.78和0.52个百分点。在低温诱导条件下(以喷水为对照),连续7 d喷施1600mg/L乙烯利时,株1S和准S幼穗中OsACO5和OsACS5基因表达量显著升高,分别是对照(喷水)的1.19、1.24(株1S)和1.24、1.1(准S)倍;连续7 d喷施1500mg/L二氧化氯溶液时,株1S和准S幼穗中OsACO5基因表达量变化不显著,而株1S和准S中OsACS5基因表达量显著降低,分别是对照(喷水)的93%和89%。与正常大田温度相比,在22.5℃低温诱导7 d时,喷水、喷施1600mg/L乙烯利及1500mg/L二氧化氯溶液处理分别会导致株1S和准S幼穗中OsACO5和OsACS5基因下调表达。此外,发现OsACO5和OsACS5的启动子除含TATA盒和CAAT盒等基本结构以外,还含有多个组织特异表达及乙烯调控顺式作用元件。【结论】低温诱导条件下,在温敏核不育水稻育性敏感期,喷施1600mg/L乙烯利可抑制育性转换。     

籼型光温敏两用核不育系盐161S选育与利用

盐161S系江苏沿海地区农科所人工配置"广占63S×盐229(本所中间材料)"杂交组合,2006年育成的籼型光温敏两用核不育系,2013年通过江苏省农作物品种审定委员会鉴定。2008年利用盐161S与自育两系恢复系盐恢888测配成功育成两系杂交水稻新组合盐两优1618,2014年通过江苏省农作物品种审定。     

叶枕距标记法研究低温对粳型光温敏核不育系育性转换的影响

用日均温20℃低温处理3个采用剑叶叶枕距标记幼穗发育时期的粳型光温敏核不育系G317S、G321S和G326S,研究低温对不同发育时期粳型光温敏核不育系育性的影响.结果表明:用20℃低温处理3d,3个粳型光温敏核不育系花粉不育度明显降低,平均自交结实率为66.41％;3个粳型光温敏核不育系育性敏感期所对应的剑叶叶枕距为-4 ～4 cm,而剑叶叶枕距＜-4 cm或＞4 cm时,各不育系育性稳定;剑叶叶枕距为-4～ -2 cm和2～4 cm时各不育系不同穗位颖花的花粉不育度比较接近,而剑叶叶枕距为-2～2 cm时,各不育系不同穗位颖花的花粉不育度表现为穗上部＜穗中部＜穗下部.     

基于全基因组多态性的安农S-1与株1S亲缘关系分析

在两系法杂交水稻育种中,温敏核不育系具有重要作用。常用的温敏核不育系大多来源于TMS5基因编码区第71至72个碱基发生GC→TA或TC→TA的变异。本研究利用全基因组测序手段,结合生物信息学,分析了安农S-1及其衍生系准S,以及株1S及其衍生系华煜4127S在全基因组及tms5功能区域内的多态性,验证了这4个温敏核不育系的亲缘关系。     

水稻粳型亲籼光温敏不育系509S的选育及其杂种优势

水稻籼粳亚种间杂种不育的主要原因在于育性位点上等位基因互作,因此,在籼粳交主要的育性位点上的片段置换,及把籼粳片段相互置换克服生殖障碍进行育种成为可能。本研究将籼稻轮回422S的光温敏不育基因以及籼稻249黄的黄叶形态标记通过回交方法导入到粳稻镇稻88中,同时在S5、S7、S8和S9育性位点上,分别利用4个与育性位点紧密连锁的分子标记RM276、RM455、RM141和RM185进行分子标记辅助选择,最终成功选育出粳稻光温敏不育系509S。该不育系株叶形态表现为粳稻特征,与大量籼稻品种杂交结实率正常,与粳稻杂交结实率反而偏低。选用分布于水稻12条染色体上的SSR标记对509S的遗传背景进行鉴定,实验结果表明不育系509S遗传背景92%为粳稻遗传背景。不育系509S在4个置换的育性位点都为籼稻片段,正是这些籼稻片段的置换使不育系509S与籼稻杂交可育,而与粳稻杂交表现低育,且在不育系与籼稻配制的杂交组合中表现强大的籼粳交杂种优势。该实验结果为籼粳交杂种优势的育种实践利用提供了一条新的可行途径。     

高产优质两系杂交中籼稻新组合广两优100

广两优100是安徽省农业科学院水稻研究所用自育籼型温敏核不育系广茉S与从凤阳县农业局引进的水稻恢复系紫恢100配组育成的两系杂交中籼稻新组合,具有高产、优质、适应性广等特点,2007年2月通过安徽省农作物品种审定.     

籼型光温敏两系不育系H153S的选育及应用

光温敏核不育系转育起点温度的高低是决定两系杂交水稻制种能否安全的关键因素之一,选育起点温度较低的光温敏核不育系可以显著提高两系杂交水稻制种纯度。本课题组利用系谱选育法,将播始历期较短、不育起点温度较高、农艺性状较好的两系不育系中间材料7HS006与播始历期较长、育性转换温度较低的绿102S进行杂交,选育出籼型两系不育系H153S,该不育系的不育起点温度较低,育性稳定,可繁性、农艺性状较好。H153S将在两系杂交水稻制种和推广中起重要的实际应用价值。     

优质籼型光温敏核不育系汉S的选育与应用

籼型光温敏核不育系汉S是以广占63S为母本、籼粳中间材料明恢86/BC-10-46为父本杂交,经过8 a 14代系谱选择育成。该不育系育性转换起点温度低、育性稳定、败育彻底、异交结实率高、米质优,于2017年8月通过安徽省农作物品种审定委员会技术鉴定。该不育系已测配出2个组合通过湖南省审定。介绍了汉S的选育过程、特征特性、配组应用、制种和繁殖技术要点。     

抗病籼型水稻温敏核不育系秝S的选育

秝S是福建省农业科学院水稻研究所以RGD-7S为母本与保持系福农B杂交育成的籼型水稻温敏核不育系,具有茎秆粗壮、穗大粒多、中抗稻瘟病、育性转换起点温度低等特点,2021年通过福建省农作物品种审定委员会审定。     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

“粳不籼恢”杂交稻主要农艺性状的遗传参数分析

为探究“粳不籼恢”配组的杂交水稻遗传特性，挖掘优异的种质资源，选取4个BT型粳稻不育系和13个广亲和偏籼型恢复系，按照不完全双列杂交配制了52个杂交组合，分析了8个主要农艺性状的遗传参数。结果表明：1A/R12、ZJ7A/R3961、J14A/R86是综合农艺性状较好的苗头组合；产量与结实率、每穗实粒数和每穗总粒数呈极显著正相关，且在特殊配合力效应上，每穗总粒数和每穗实粒数发挥了重要作用；株高、穗长、有效穗数、千粒重主要受基因加性效应的影响，结实率主要受基因加性效应和非加性效应互作的共同影响，每穗总粒数、每穗实粒数、产量主要受基因非加性效应影响；株高主要依赖不育系，而穗长、有效穗数、千粒重、结实率主要依赖于恢复系。因此，以BT型粳稻不育系与广亲和偏籼型恢复系配组时，应侧重于选育半矮秆型粳稻不育系，以及穗长、有效穗数、千粒重较高的恢复系，把大穗型、高结实率作为杂交组合选育的主要指标。     

水稻籼型光温敏核不育系天源903S的选育与利用

水稻籼型光温敏核不育系天源903S是以早籼型光温敏核不育系HD9802S为母本、中籼型光温敏核不育系华201S为父本杂交,经多代选育和低温筛选育成的水稻早籼型光温敏核不育系,2015年8月通过湖北省种子管理局组织的技术鉴定.该不育系育性转换特性稳定,开花习性和品质性状好,繁殖和制种产量高.利用其配制的杂交晚稻组合天两优...     

籼型光温敏核不育系盐582S的选育及应用

盐582S系江苏沿海地区农业科学研究所育成的籼型光温敏两用核不育系,具有不育起点温度低、育性稳定、开花习性好、异交结实率高、稻米品质优、抗病性强、熟期适中、制繁种产量高,所配制杂交稻组合杂种优势强、综合性状突出等特点．是一个综合性状优良的籼型光温敏两用核不育系。     

Y两优1998在政和县示范种植表现及高产栽培技术

Y两优1998是长沙市岳麓区希望农业研究所用不育系Y58S和自选恢复系新恢1998配制而成的籼型两系杂交水稻新品种,于2015年通过国家品种审定。2015年由政和县东平镇农技站引进并在水稻高产创建项目中示范推广,表现分蘖力较强,株型适中,穗大粒多,结实率较高,抗倒性强等特点。总结了其示范表现及高产栽培技术。