水稻体细胞杂交研究进展

水稻是世界重要的粮食作物,全世界约有120个国家种植水稻。水稻的近缘或远缘种具有一些优良性状,如抗病、抗虫、抗逆等。将这些性状导入水稻,是科学家们所希望的,但因用普通杂交方法存在交配系统的不亲和性等难题而进展不大。随着组织培养技术的发展,特别是植物原生质体培养技术的日趋成熟,使得人类能够在细胞水平通过体细胞杂交方法实现遗传信息的重组。     

水稻子粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析。结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好。水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关。水稻子粒中矿质元素含量大小依次为PKMgSCaMnFeZnCuSe,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象。水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般。本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据。     

利用人工杂交方法研究转基因对植物遗传多样性的影响

如何分析转基因对植物遗传多样性的影响一直以来是一个难题。提出了一种所谓“人工杂交”的分析方法 ,即利用具有相同遗传背景的转基因及其野生型植物群体 ,分别与一组具有代表性的遗传对象进行有性杂交 ,通过考察它们后代主要性状分离变异状况来评估转基因导入对群体遗传性状的多样性的影响。作为一个实例 ,选用了由转基因水稻及其野生型组成的 3对不同遗传群体 ,分别与 7个具有代表性 (如不同亚种、不同品种类型等 )的水稻品种进行杂交 ,获得 15对杂交组合 ,经杂种 F1 自交获得 F2 种子 ,通过观测 F2 分离世代的主要性状分离状况 ,比较和统计转基因水稻群体及其野生型群体后代的性状分离程度。结果表明 ,提出的“人工杂交”技术路线是可行的 ,为全面和深入开展相关研究开辟了一个新途径。同时根据本研究利用这 3对转基因水稻及其野生型群体的研究结果表明 ,在一些性状上转入的外源基因可以显著地增加种群内的遗传变异而在另外一些性状上却显著地减少了种群内的遗传变异 ,但尚不能得出或支持转基因植物可能对遗传多样性产生负面效应的结论。     

光温因子与杂交水稻生态群体的产量和品质性状的典型相关分析

以54个杂交水稻组合的F₁生态群体为材料,应用典型相关分析方法分析了光温因子与杂交水稻的产量和品质性状的典型相关性.结果表明,光温因子与杂交水稻的产量构成因素、产量性状和品质性状间均有显著典型相关关系,尤其是营养生长期的光温因子与产量性状的第一典型相关系数为λ₁=0.9975^**,其相关信息占两组性状间总相关信息的99.96%,引起的产量变异为99.50%;光温因子主要通过对每穗实粒数、每穗总粒数和结实率的作用而影响杂交水稻的产量;不同生育期起主导作用的光温因子并不相同,营养生长期为积温和有效积温,生殖生长期为极端温差和日照时数;光温因子对杂交水稻品质性状的精米率和整精米率影响明显;不同生育期影响品质性状的主导光温因子不同,灌浆期前是积温,之后是极端温差和日照时数.     

水稻籽粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析.结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好.水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关.水稻子粒中矿质元素含量大小依次为P＞K ＞Mg ＞S＞ Ca＞ Mn ＞Fe ＞Zn ＞Cu ＞Se,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象.水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般.本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据.     

《水稻分子生态栽培学》书评

正《水稻分子生态栽培学》的出版.无疑对学术界同行是件好事.本书作者率先应用现代生物学理论与技术,研究作物栽培学科学问题.从水稻细胞质类型和核质互作角度研究了杂交水稻性状表达的遗传生态特性及其栽培调控策略,很好地回答了学术界争论的焦点问题;利用数量遗传方法构建了遗传群体,系统研究了水稻产量及其构成因素表现的遗传生态特性,并运用差异蛋白组学技术研     

应用花粉培养育成水稻花育1号、2号

水稻是我国最重要的粮食作物之一,在农业生产中占有极其重要的位置,因地制宜的选育、推广优良品种,逐步更新原有品种,对于提高水稻的产量具有积极意义。杂交育种是目前国内外水稻育种的主要方法,它对水稻品种的改良起到了很大的作用。但是,由于杂交后代性状的重组和分离,所以获得一个稳定品系需要的年限较长,因而长期以来,人们就设想能找到一种方法以加速后代性状的稳定,提高选择效率,缩短育种年限。直到1964年印度人Guha和Maheshwari等人从毛叶曼陀罗(Datura innoxia)的花药培养获得花粉植株,1968年新关等培养水稻花药诱导产生水稻花粉植株后,才把这种设想变成了可能。     

水稻育性调控的分子遗传研究进展

杂交水稻为世界粮食安全做出了重要贡献。细胞质雄性不育和光/温敏不育分别是三系和两系杂交稻生产利用的遗传基础,而(亚)种间杂种不育则是杂交稻生产中要克服的主要技术瓶颈。因此,水稻育性调控是杂交水稻生产技术的关键,也是研究植物核质互作和物种生殖隔离等基础科学问题的重要模型。我国植物遗传学家在阐明杂交水稻育性调控的分子遗传基础领域做出了重要贡献。本文回顾了我国杂交水稻的发展历程,系统总结了杂交水稻生产涉及的细胞质雄性不育与恢复、光/温敏不育与育性转换、杂种不育与亲和性的遗传基础和分子作用机制,探讨了我国杂交水稻生产存在的问题,指明了水稻杂种优势利用的发展方向。     

水稻雄性发育功能基因的发掘及应用

水稻雄配子体发育包含花药细胞分化、绒毡层细胞程序性死亡、花粉壁形态建成和受精等连续的发育过程,是生殖发育基础理论研究和水稻育种特别是杂交育种的关键过程。现重点介绍近年来国内外水稻雄性发育分子调控机制的最新研究进展,并概述雄性不育系在杂种优势利用、杂交不亲和等重要农艺性状控制方面的理论基础。     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。     

我国已攻克“人工种子”的制作

由复旦大学攻关完成的“人工种子”研制课题,1991年4月通过了专家鉴定。几年来他们相继攻克了水稻、早芹、杂交水稻等多种作物的“人工种子”的制作,并培育了一批性状稳定的种苗。即将开始工厂化大批量生产。     

欢迎订阅2017年《杂交水稻》

<正>《杂交水稻》是由国家杂交水稻工程技术研究中心和湖南杂交水稻研究中心主办的、国内外公开发行的专业技术刊物(刊号:ISSN 1005-3956,CN 43-1137/S)。主要宣传报道我国及国外杂交水稻研究、应用中的最新成果、进展、动态、技术经验和信息等。辟有专题与综述、选育选配、栽培技术、繁殖制种、新组合、基础理     

水稻的耐淹性状及其Sub1基因

近4年来, 水稻(Oryza sativa L.)耐淹性状及其分子机理的研究取得了长足的进展。水稻植株的耐淹性状主要由Submergence-1 (Sub1) 基因控制。Sub1通过调节乙烯和赤霉素介导的反应, 抑制淹水期间的伸长生长和减缓碳水化合物消耗来控制耐淹性状。文章介绍了水稻应对淹涝胁迫的两种策略, 影响耐淹性状的主要生理因素, Sub1基因定位以及它控制耐淹性状的机理; 阐述了Sub1基因在我国杂交水稻生产方面的应用前景。     

燕麦雄性不育新种质在育种中的应用

摘 要:对燕麦CA雄性不育材料的特征与遗传表现的研究表明,该不育性状是由一对隐性核基因控制遗传的。对原CA雄性不育材料进行改造,设计出培育不同类型不育材料的选育程序,并转育出性状独特、不育株分离比例较高的新种质。提出了利用不育新种质改进燕麦杂交技术的方法,采用改进的杂交技术建成具有高千粒重、高蛋白质、低脂肪、丰产、抗病等性状的、遗传基础丰富的后代选择群体供育种应用。     

燕麦雄性不育新种质在遗传改良中的应用

对燕麦CA雄性不育材料的特征与遗传表现的研究表明,该不育性状是由1对隐性核基因控制的。对原CA雄性不育材料进行改造,设计出培育不同类型不育材料的选育程序,并转育出性状独特、不育株分离比例较高的新种质。提出了利用不育新种质改进燕麦杂交技术的方法,采用改进的杂交技术建成具有高千粒重、高蛋白质、低脂肪、丰产、抗病等性状的,遗传基础丰富的后代选择群体供育种应用。     

水稻白化苗性状的遗传分析

携有白化苗性状的水稻品种金龙与不含有白化苗性状的其它九个水稻品种杂交,F1苗期表现全绿,F2苗期绿叶苗与白叶苗的分离比经X^2测验完全符合3：1的遗传模式,从F2中选出的白苗F3仍表现为白化苗,从F2中选出的绿苗F3里面有的株系表现为全绿（即绿苗纯合体）,有的株系表现为分离,仍符合3：1的分离比。水稻白化苗性状由隐性单基因控制,不受细胞质的影响。结合两系杂交制种及杂交稻生产,利用杂交手段,已经成功地转育出含有纯合白化苗基因的不育系。     

水稻白化苗性状的遗传分析

携有白化苗性状的水稻品种金龙与不含有白化苗性状的其它九个水稻品种杂交,F_1苗期表现全绿,F_2苗期绿叶苗与白叶苗的分离比经 X~2测验完全符合3:1的遗传模式,从 F_2中选出的白苗 F_3仍表现为白化苗,从 F_2中选出的绿苗 F_3里面有的株系表现为全绿(即绿苗纯合体),有的株系表现为分离,仍符合3:1的分离比。水稻白化苗性状由隐性单基因控制,不受细胞质的影响。结合两系杂交制种及杂交稻生产,利用杂交手段,已经成功地转育出含有纯合白化苗基因的不育系。     

复粒稻种质资源及其遗传育种利用

水稻(Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一, 也是单子叶植物发育分子生物学研究的理想模式植物。穗部形态是影响水稻产量的重要因素, 也是当前水稻遗传改良和发育生物学研究的热点之一。复粒稻是发生于水稻穗粒部的一种突变体材料, 在形态上可分为小穗簇生型和颖壳多雌型两种, 有自然突变、杂交变异和理化诱变等多种来源途径。作为一种特异的水稻种质资源, 复粒稻在水稻新材料创建、复粒型新品种选育、改善杂交制种结实性及探讨单子叶植物成花机理等方面具有重要的研究价值, 对创造复粒新型育种材料、提高穗着粒密度及穗粒数、有效缩短穗长度、改良水稻植株性状及提高产量等都具有重要意义。该文综述了复粒稻的资源类型、来源途径、遗传分析、基因定位及其育种利用价值等方面的研究进展, 并提出了今后的研究方向, 以期为水稻遗传育种提供参考。     

长江下游不同类型水稻分蘖期耐淹能力比较

在分蘖期对长江下游稻作区主栽的9个水稻品种进行大田模拟没顶淹涝处理,研究淹涝胁迫对水稻植株农艺性状、生理指标和产量性状的影响,比较分析了常规粳稻、杂交籼稻和杂交粳稻对淹水胁迫环境适应性的差异.结果表明:淹水胁迫4d后,水稻株高及顶部全展3片叶长均比对照有不同程度的增加,伸长程度为杂交粳稻＞杂交籼稻＞常规粳稻.杂交粳稻的茎蘖数、绿叶数和地上部干质量损失率分别为18.0％、41.4％、13.2％,显著小于常规粳稻;杂交籼稻则介于杂交粳稻和常规粳稻之间,且整株死亡率显著低于常规粳稻.常规粳稻叶片中丙二醛(MDA)含量比对照增加1.91 μmol·g-1 FM,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性明显降低;杂交粳稻和杂交籼稻MDA含量分别降低2.32和2.10 μmol·g-1 FM,SOD和CAT活性显著提高.不同类型品种的减产程度差异显著,常规粳稻的产量损失率达到38.5％,显著高于杂交粳稻和杂交籼稻,杂交粳稻产量损失率仅为4.1％.长江下游水稻分蘖期的耐淹涝能力为杂交粳稻强于杂交籼稻,常规粳稻的耐淹能力最低.