水稻核不育系柱头性状的主基因+多基因遗传分析

柱头性状是影响水稻不育系异交繁殖和杂交水稻制种产量的重要性状。为创制长柱头、高外露率的水稻温敏核不育系提供遗传信息,调查了短柱头、低外露率的粳型光温敏核不育系7001S和长柱头、高外露率的温敏核不育系紫泰S及其杂交、自交获得的F_1、F_2群体(350个株系)和F_2:3群体(320个株系)的4个柱头性状,分析了4个性状之间的相关性,并运用主基因+多基因混合遗传模型,对2个世代4个性状进行了遗传分析。结果表明,4个柱头性状间均表现出极显著正相关,相关系数介于0.262和0.895之间。柱头长度、花柱长度、柱头和花柱总长度(以下简称柱花总长度)均表现出受2对主效基因和微效基因共同控制,除F_2群体中柱花总长度的2对主基因表现为等加性效应和等显性效应外,其余均表现为加性-显性-上位性效应,3个性状均表现出以主基因间的上位性效应为主;F_2群体柱头外露率受2对加性-显性-上位性主基因+多基因控制,而F_2:3群体则表现为受1对加性-显性主基因+多基因控制,以主基因间的加性效应为主。2个世代中的4个柱头性状均以主基因遗传为主。     

水稻光温敏核不育系特征特性和开花习性观察与分析

[目的]了解几个水稻光温敏核不育系的特征特性和开花习性。[方法]在南宁自然栽培条件下,观察、分析香125S、安湘S、培矮64S、贺S共4个光温敏核不育系的特征特性和开花习性。[结果]4个光温敏核不育系的生育期由短到长依次为:香125S、安湘S、培矮64S、贺S;农艺性状各不相同且各有优势;育性表现均较好,不育花粉以典败为主,不育性稳定,花粉不育率高;开花时间较长,花时高峰明显,基本集中在10:00～11:00,午前开花百分率高;除香125S外,其他光温敏核不育系柱头外露率均达80.0%以上;张颖时间长,颖尖距离大,张颖角度较大;柱头生命力除香125S保持5d外,其他3个光温敏核不育系均能保持6d。[结论]该研究为香12S等4个光温敏核不育系在南宁的生产应用提供了参考依据。     

矮败小麦高效育种技术平台的研究

[目的]探讨矮败小麦高效育种技术平台。[方法]对矮败小麦的创制和应用研究进展进行了总结,并提出了将单倍体育种技术引入矮败小麦高效育种技术体系的构想。[结果]矮败小麦既保留了太谷核不育小麦雄性败育彻底、不育性稳定、开放授粉异交结实率高的特性,又发挥了矮变1号降秆作用强的特点,是较理想的群体改良工具。目前对矮败小麦的应用主要包括利用矮败小麦进行群体改良的种质资源平台、利用矮败小麦建立高效育种技术新体系的技术平台及利用矮败小麦作为新品种选育的生产平台。通过在已建立的小麦高效育种技术体系中引入单倍体技术的应用,从理论上建立了一套矮败小麦高效育种生物技术新体系。[结论]该研究为矮败小麦的进一步研究及应用提供了参考。     

光温条件对无花粉型光温敏核不育水稻籼S育性转换的影响

为了弄清光温条件对自然突变的无花粉型水稻光温敏核不育系籼S育性转换的影响,通过大田遮光和人工气候箱设置不同光长(11.5、12.5、13.5和14.5 h)、不同温度(21、23.5、24、24.5和28℃)对幼穗分化期内的籼S持续(7、8、9、10、15和20 d)处理。结果表明,越冬材料在13.5 h光长下处理15 d,24和24.5℃两种处理最终均能使籼S从可育转为不育,21℃低温处理能使籼S可育率高达96.5%;以21℃低温、13.5 h光长的条件持续处理不同时间,仅9、10 d的低温处理才能导致籼S出现持续可育;大田遮光处理仅在晚造时对育性转换产生影响,出现可育花粉的时间早晚及其花粉可育率存在显著差异时的育性高低总体趋势均为11.5 h处理>12.5 h处理>CK>13.5 h处理;人工气候箱内不同光长持续处理20 d发现,28℃高温各处理始终为无花粉型败育;24℃低温处理,仅11.5 h光长处理能使籼S出现部分可育花粉;23.5℃低温处理,11.5和12.5 h两种光长处理能使籼S出现部分可育花粉。故籼S具有较强的温敏性和一定的光敏性,在23.5~24.0℃的低温下,存在一定的光温互作效应。     

水稻光温敏核不育系福龙S2的育性观察

以培矮64S为对照,采用分期播种试验,分析水稻光温敏核不育系福龙S2的育性与特征特性表现,结果表明:福龙S2播始历期86~89 d;稳定不育期从7月20日开始;开花习性好,柱头活力强,午前花比率达70%以上;柱头外露率较高,单边外露率高于双边外露率;福龙S2比培矮64S具有更好的异交结实特性。     

核雄性不育基因向卵圆生态型大白菜中的成功转育

本研究根据“复等位基因遗传假说”，以甲型“两用系”AB21为不育源（直筒生态型），采用杂交、自交、兄妹交的方法。将核不育基因向卵圆生态型大白菜可育品系Lu6-11中转育，获得了不育株率100％的卵圆生态型大白菜核基因雄性不育系。扩大了原有不育系的遗传基础．拓宽了该优良雄性不育基因的应用范围。     

水稻光温敏核不育基因与同工酶基因的遗传关系及连锁测定

本试验以光温敏核不育系农垦58S,双8-2S,N_(989)为材料,以花粉育性为指标,研究了不同自然条件,不同光照长度及不同温度处理下同工酶变化与育性变化的相关性,并测定了同工酶基因与光温敏核不育基因的连锁关系。试验结果表明:Adh-1和Est-3与育性有密切关系,不育时,这两位点都表现有效等位基因;可育时,这两位点都表现无效等位基因。控制光温敏核不育的两对基因中,一对与Adh-1密连锁(重组率为0);另一对与Cat-1连锁(重组率为29％)。     

Characterization and fine mapping of RTMS10, a semi-dominant reverse thermo-sensitive genic male sterile locus in rice

The discovery and application of environment-sensitive genic male sterile(EGMS) rice germplasm provide an easy method for hybrid rice breeding and have made great contributions to hybrid rice production. Typically, the photoperiod-and thermosensitive GMS(P/TGMS) lines utilized in two-line hybrid systems are male sterile under long day or/and high temperature but fertile under short day or/and low temperature conditions. However, Yannong S(Yn S), a reverse TGMS(rTGMS) line, is sterile under low t...     

利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻温敏不育基因TMS5

Thermo-sensitive genic male-sterile (TGMS) gene tms5 is most widely used in the two-line hybrid breeding system in China. To develop novel rice thermo-sensitive male sterile lines, we knocked out the TMS5 genes of six elite japonica and four indica rice varieties by using CRISPR/Cas9 gene editing technology. By analyzing the critical sterility-inducing temperature (CIST) of the newly TGMS lines, it was found that the CIST of japonica TGMS lines ZG75S, CYGS, YG0618S, ZG07S, T0361S, and 7679S were between 28°C and 32°C, the CIST of indica TGMS lines 2537S, 6150S and 6379S were between 24°C and 28°C, and the CIST of indica TGMS line 1109S was lower than 23.5°C. These results indicated that the CIST of tms5 mutant from different genetic background materials was different. The TGMS lines with lower CIST could be obtained by knocking out the TMS5 from different genetic background materials. A hybrid rice combination 1109S/8048 had high quality and high yield. The yield of 1109S/8048 was 13.1% higher than that of Fengliangyou 4. The creation of the TGMS 1109S and the high-yield cross combination 1109S/8048 provides a new way for high-yield breeding.