水稻温敏核不育系810S繁殖技术

总结了温敏核不育水稻810S的主要繁殖途径,即冬季海南繁殖、高海拔低产田繁殖和利用自然"冷水源"繁殖。简述了不同繁殖途径的繁殖技术要点,并对不同繁殖途径的优缺点进行了讨论。     

光敏、温敏雄性核不育水稻不育基因研究进展

简要要概述了光敏、温敏核雄性不育水稻不育基因表达的条件，光温信号的接受与传递及不育基因的探索工作。     

水稻光温敏核不育系B06S不育基因的遗传研究

利用混合分布理论对水稻新资源光温敏核不育系B06S不育性状的主基因进行了分析,结果表明：B06S受一对主效核基因控制,且该基因遗传效应较大。     

水稻光温敏核不育系1161S的选育

1161S是以培矮64S作母本与133S杂交，经4a8代的系谱选择和测交筛选育成的水稻光温敏核不育系，2006年2月通过湖南省农作物品种审定委员会审定。该不育系株叶形态好，群体不育性稳定，不育起点温度为23．5℃，开花集中，柱头外露率达87．8％。所配组合生育期适中，株叶形态好，米质较优，产量较高；其中两优1169（1161S／9311）、隆平602（116ls／蜀恢527）分别于2004和2006年通过江西省品种审定。     

实用籼型水稻温敏核不育系种质创制进展及未来主攻方向

不育系是杂交水稻的“芯片”,不论三系法还是两系法,品种的不断突破都取决于不育系种质的发现与持续创新。自水稻光敏核不育种质农垦58S被发现以来,水稻两系法杂种优势利用研究已历经50年,目前两系法杂交水稻已占据我国杂交水稻半壁江山。作者通过总结我国水稻光温敏两用核不育系选育历程、取得的主要成就,以及作者团队在制种安全实用籼型水稻温敏两用核不育系创制方面取得的一系列进展,提出未来实用型水稻两用核不育系育种的主攻方向。     

水稻温敏核不育系本S的选育

本S是以光温敏核不育系广占63S为母本与保持系天丰B杂交,F3代选择优良不育单株为母本与天丰B回交,后经多代目标性状定向选择而育成的新水稻温敏核不育系.该不育系综合农艺性状优良,不育起点温度较低,开花习性好,异交结实率高,配合力强,2018年7月通过广东省技术鉴定.     

水稻温敏核不育系Y58S冷灌繁殖高产优质技术

总结了2007—2009年冷灌繁殖Y58S实施的技术措施和产量情况,认为冷灌繁殖是繁殖Y58S的有效方法,适宜冷灌的水温为20.5～21.5℃;同形可育杂株和头季落田谷成苗混杂是Y58S冷灌繁殖保纯遇到的主要问题,核心种子和原种生产中严格隔离是清除同形可育杂株的关键措施。     

水稻温敏核不育系一季加再生连繁试验

2011～2012年在湖南怀化利用岩洞冷水灌溉,对水稻温敏核不育系安农810S、云峰S进行一季加多次再生连繁试验。2年平均产量：安农810S头季繁殖为4906.7 kg／hm2、再生繁殖为5131.7 kg／hm2;云峰S头季繁殖为5790 kg／hm2、再生繁殖为6167.5 kg／hm2;种子质量合格。连繁方法简化了水稻温敏核不育系繁殖程序,降低了劳动用工成本和物质消耗,提高了原种的繁殖系数,是高产、优质、低耗、高效的水稻栽培技术。     

水稻光温敏核不育系C815S的繁殖特性研究

对水稻光温敏核不育系C815S的低温处理试验初步表明,其适宜繁殖条件是短光照条件下20.5℃的冷水处理和21.0℃的低温处理。短光照低温条件下,C815S的繁殖结实率可达到正常水稻的水平,易获得高产。在实际生产中,其适宜繁殖方式是短光照条件下,用18.5~19.5℃冷水串灌处理,以保证其幼穗部位处于20.0~20.5℃低温条件。     

水稻光温敏核不育系新安S种子休眠特性研究

以海南收获的新安S种子为材料,对其休眠特性、休眠机理和解除休眠的方法进行了研究,从稃壳、α-淀粉酶活性、温度3个方面探讨休眠的机理,并采取了多种物理和化学方法解除休眠。结果表明,新安S种子具有深度休眠特性,休眠期为47~62 d;休眠种子的α-淀粉酶活性低于解除休眠后的种子;稃壳是影响新安S种子休眠的重要因素。高温干燥(45℃烘4 d)和剥壳处理以及适宜浓度的强氯精、H2O2、稀硝酸和GA3溶液浸种均能有效解除新安S种子的休眠。     

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。     

水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 花粉败育的细胞学机理

 采用半薄切片及薄切片技术, 对水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 与正常水稻品种IR36 的花粉形成发育过程进行了比较研究。结果表明, 小孢子母细胞减数分裂之前, 培矮64S 与IR36 的发育过程基本相似。但从减数分裂开始, 培矮64S 的雄性性细胞出现一些异常变化, 并最终发育至二胞花粉早期败育。这些变化主要发生在两个阶段: (1) 减数分裂前期,约半数的小孢子母细胞的胞质出现异常, 游离核糖体稀少, 并具有不发育线粒体和大量泡状内质网。这类异常的小孢子母细胞在随后的发育中逐渐液泡化并最终解体。(2) 早期小孢子形成之后, 几乎所有小孢子外壁均发育异常, 表层与里层之间界限不清, 缺少中间透明带, 同时内壁没有形成。但是, 在花粉发育的整个过程中, 培矮64S 与IR36 绒毡层的发育和降解过程基本相似。据此认为, 培矮64S 的花粉败育可能是由小孢子母细胞或花粉外壁的异常发育造成的, 而不是由绒毡层发育引起的。     

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。     

高配合力优质籼型两系不育系504S的选育与应用

504S系安徽省农业科学院水稻研究所以籼型两系不育系1892S为母本,以自育三系保持系65B（丰8B/早籼M057）为父本,经5年8代选择育成的优质籼型温敏核不育系。该不育系具有株型紧凑、叶色深绿、分蘖力强、不育起点温度低、异交结实率较高、配合力强等特性,2013年8月通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定。利用504S所配制的两系杂交籼稻新组合两优5078和两优5077具有优质、高产、抗逆的特点,分别于2019年和2020年通过国家农作物品种审定委员会审定。     

萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期的研究

利用人工气候箱研究了萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期。试验结果表明高温诱导萍乡显性核不育水稻纯合不育株和杂合不育株育性转换的临界值均为27℃～ 28℃, 说明高温诱导萍乡显性核不育水稻育性转换不存在显性不育基因的剂量效应; 萍乡显性核不育水稻育性转换温度敏感期在花粉母细胞形成期至减数分裂期, 即抽穗前18～ 12 d;同时, 讨论了该不育材料的实际应用问题。     

Improving Blast Resistance of a Thermo-Sensitive Genic Male Sterile Rice Line GD-8S by Molecular Marker-Assisted Selection

The broad-spectrum blast resistance gene Pi-1, from donor line BL122, was introduced into a thermo-sensitive genic male sterile rice line GD-8S, which possessed good grain quality but high susceptibility to rice blast, by using backcross breeding and molecular marker-assisted selection. Five elite improved male sterile lines, RGD8S-1, RGD8S-2, RGD8S-3, RGD8S-4 and RGD8S-5, were selected based on the results of molecular marker analysis, spikelet sterility, recovery rate of genetic background and agronomic traits. Thirty-three representative blast isolates collected from Guangdong Province,China were used to inoculate the improved lines and the original line GD-8S artificially. The resistance frequencies of the improved lines ranged from 76.47% to 100%, much higher than that of the original line GD-8S (9.09%). On the agronomic characters, there were no significant differences between the improved lines and GD-8S except for flag leaf length and panicle number per plant. The improved lines could be used for breeding hybrid rice with high blast resistance.     

Inheritance of the Male Sterility in a New Photo/Thermo-Sensitive Genic Male Sterile Line B06S of Rice

The major male sterile genes in a new photo/thermo-sensitive genic male sterile (PTGMS) line B06S of rice were analyzed by the manipulation of mixture distribution theory. The results indicated that a pair of major male sterile nuclear genes with large effects were responsible for controlling the male sterility of B06S.     

水稻温敏核不育系多环境多次选择育种技术研究

以水稻温敏核不育系孟S为材料,利用海拔100,700和1 000 m 3个不同的海拔高度设立不同温度梯度的3个环境,在自然条件下种植大群体,通过对比育性检测,筛选不育起点温度比原群体更低的单株.结果表明,经过3次选择,盂S不育起点温度由24℃降到了23℃.