湖北光敏感核不育水稻不育性的遗传规律

本文选用5个常规粳稻品种和3小光敏感核不育系与湖北光敏感核不育水稻农垦58S杂交,用花粉育性、套袋自交结实率、自然结实率和大田目测4种育性指标同时鉴定同一植株育性,观察分析杂种后代在长日下植株育性的表现。结果表明：光敏核不育水稻不育性的遗传行为表现为受1对隐性主基因控制,不同的遗传背景对不育性的遗传行为表现有不同程度的影响。     

籼型光敏核不育水稻育性可转换性的基因定位和基因互作研究

本研究以来源于农垦58S的籼型光敏核不育系培矮64S(短日条件下育性难转换)和8902S(短日条件下育性易转换)及其F１、F２群体为材料,通过短日不同光温和不同生态条件4种处理,利用RFLP分子标记研究了影响光敏核不育水稻在短日条件下的育性可转换性的遗传、基因定位和基因互作,主要结果表明：影响光敏核不育水稻的育性可转换性表现为微效基因的作用,定位了7个控制光敏核不育水稻的育性可转换性QTL,即S2、S3a、S3b、S5、S8和S10。揭示了基因互作真实存在于光敏核不育水稻中,基因互作形式和互作类型对光敏核不育水稻的育性可转换性的影响表现多种多样,不同类型的基因互作所解释的遗传变异处于2.15%～10.07%之间。     

湖北光敏核不育水稻农垦58S叶片60 kD蛋白特异性及其功能的讨论

湖北光敏核不育水稻(Hubei photoperiod-sensitive genic male-sterile rice, HPGMR)是在我国发现并开始应用研究的。人们在应用研究中发现的许多问题,如光敏不育特性转育到籼稻上多变成温敏不育等,很难达成共识。加强机理研究已成为光敏水稻研究深入发展的当务之急。除了对不同时期“农垦58”与58S的代谢做各种分析外,寻找特异蛋白与特异基因是光敏水稻机理研究中两个重要方面。在蛋白研究方面,目前已报道发现35kD、45kD、60kD、61kD等与光敏不育材料有关的特异蛋白。这些结果表明,在“农垦58”与58S之间是可以找到特异蛋白的,但还不能确定这些蛋白与光敏不育性状的关系。为了解决已发现的特异蛋白与光敏不育性状的相关性问题,我们采用多对照的方法,对已知在农垦58S中稳定表达而在“农垦58”中不出现的60kD蛋白做了进一步的研究。     

籼型光敏核不育水稻育性可转换性的基因定位和基因互作研究

本研究以来源于农垦58S的灿型光敏核不育系培矮64S（短日条件下育性难转换）和8902S（短日条件下育性蝗转换）及其F1,F2群体为材料,通过短日不同光温和不同生态条件4种处理,利用RFLP分子标记研究了影响光敏偿育水稻在短日条件下的育性可转换性的遗传,基因定位和基因互作,主要结果表明：影响光敏不育水稻的育性可转换性表现为微效基因的作用,定位了7个控制光敏核不育水稻的育性可转换性QTL,即S2,S3a,S3b,S5,S8和S10,揭示了基因互作真实存在于光敏核不育水稻中,基因互作形式和互作类型对光敏核不育水稻的育性可转换性的影响表现多种多样,不同类型的基因互作所解释的遗传变异处于2．15％－10．07％之间。     

光敏核不育水稻农垦58S与正常品种“农垦58”在pmsl区段无育性基因分离

光敏核不育水稻农垦58S系由正常品种“农垦58”(Oryza sativa L.ssp.japonica)自然突变产生。为弄清该突变基因在染色体上的位置,曾用覆盖整个水稻基因组的300余个RFLP探针对农垦58S和“农垦58”进行了对比分析,得到了7个具多态性的探针,其中2个探针RG30和RZ626正好落在第7染色体上以前定位的光敏核不育基因pmsl所在的区段。以这两个标记对农垦58S/“农垦58”组合F_2随机群体140单株进行了RFLP分析,按RFLP基因型分组对育性作方差分析,结果表明,这2个标记位点与此群体中引起育性分离的位点无连锁关系。说明由正常“农垦58”变为光敏核不育农垦58S的突变基因不在pmsl区段。     

湖北光周期敏感核不育水稻育性转换机理与利用的研究

我国杂交水稻在水稻育种方面处于世界领先地位,光敏核不育水稻的发现和研究是继杂交水稻之后的重大突破。湖北光周期敏感核不育水稻是在湖北沔阳由石明松首先发现的。科学基金于1984年重点资助了该项研究。短期内,对转育效果、两系杂交稻组合的配制和制种以及光敏核不育基因与广亲和基因重组的研究都有重大突破,获得1986年湖北省科技进步特     

光敏核不育水稻农垦58S与其衍生不育系的叶绿体DNA的比较

扩增了光敏核不育系农垦58S及从它衍生出来的5个两用核不育系叶绿体DNA的ORF（open reading frame）100、ORF29-TrnC^GCA、rps16（ribosomal proteins16）基因内含子和TrnT^UGU-TrnL^UAA（tRNA^Thr（UGU）-tRNA^-Leu（UAA）等4个片段,并测定了其序列。研究结果表明,粳型光敏核不系农垦58S的叶绿体为粳型。农垦58S衍生的核不育系中,粳型核不育系7001S以及3个籼型核不育系1103S、培矮64S和广占63S的叶绿体DNA为粳型,与选育者提供的细胞质系谱一致。籼型核不育系W6154S的叶绿体DNA为籼型,与选育者提供的细胞质系谱不一致,推断选育者在选育过程中更换过细胞质（曾用不育系作过父本）。5个粳型叶绿体DNA的rps16基因内含子和TrnT^UGU-TrnL^UAA间区的序列相互之间有1-2个单核苷酸的变异。     

抗南方水稻黑条矮缩病水稻光温敏核不育系的筛选和鉴定

对东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)3个生态群落株系及协青早B//协青早B/东乡野生稻的BC1F6株系进行了南方水稻黑条矮缩病抗性鉴定,筛选出抗性较好的种质资源。利用筛选到的协青早B//协青早B/东乡野生稻抗性株系,与光温敏核不育系C47S杂交转育,鉴定筛选到6份抗性较好的光温敏核不育系,为选育抗南方水稻黑条矮缩病的两系杂交稻组合奠定了材料基础;同时研究发现,来源于东乡野生稻的对南方水稻黑条矮缩病的抗性可能由数量性状基因控制。     

光敏核不育水稻育性转换的光温生态

光敏核不育水稻的花粉育性,可依种植地区与种植季节而变化。同一品系既可用作不育系而制杂交稻种子,又可自交繁殖而省去保持系。为水稻杂种优势利用改“三系法”为“二系法”开辟了新途径。光敏核不育材料育性可转换是该材料的宝贵之处。同时,这种可转换特性,特别是温度参预育性转换的调控引起的育性波动,给生产利用带来了一定困难。这种困难同其他科学研究中所遇到的困难一样,有待于进一步研究,加以     

光（温）敏核雄性不育水稻的光周期与温度反应特性及其发育遗传规律

籼型光（温）敏不育稻均为温敏不育系,它们与粳型光敏不育稻结实的最适温度范围均较狭,两者的雄性细胞均较脆弱易受异常温度及长光为害,花药中有蛋白质组分不能转译,光敏不育性与感光性不能分开;光敏不育性的遗传是由2对独立的隐性不育基因控制,与其对应的2对恢复基因在粳稻、籼稻和爪哇稻中普遍存在,部分常规稻中原已存在1对隐性不育基因,农垦58S产生于农垦58一个基因位点的隐性光敏突变,控制农垦58S不育的2对隐性基因中来源于农垦58的1对即为与BT型水稻等位的不育基因。     

光敏核不育水稻农垦58S 41 kD蛋白质的N—端序列分析

光敏核不育性受1对或2对或3对隐性主基因控制,这反应了光敏核不育特性遗传机制的复杂性。张端品等用形态标记法将农垦58S光敏核不育基因定位于第5染色体。胡学应和万邦惠用同工酶法以农垦58S/02428 F_2群体为材料,将光敏核不育基因定位于第6和11染色体;Zhang等用RFLP法以32001S/明恢63 F_2群体为材料将不育基因定位于第3和7染色体。这三种方法所得到的定位结果完全不同,综合起来,第3、5、6、7和11染色体均有光敏核不育基因的位点,由此结果可得出两种解释:1.光敏核不育性由多对基因、至少5对基因控制;2.上述定位方法均是以不育(可育)性状在F_2群体中的分离模式为依据,育性划分界线的不同将会造成分离群体中单株表现值的差异,从而影响定位结果的精确性;再者不同实验室使用的材料不一致,已知不同遗传背景和光温条件影响光敏核不育基因的表达。因此,染色体定位结果有待确证。光敏核不育基因在染色体上定位的复杂性和不一致在某种程度上影响了基因克隆和光敏核不育分子机制的研究。无论光敏核不育性的遗传机制如何复杂,上述结果     

ADH在光敏感核不育水稻中反应特征的研究

乙醇脱氢酶(ADH)活性在湖北光敏感核不育水稻(HPGMR)幼穗发育的育性诱导阶段对光周期反应非常敏感。此时,在短日照或远红光处理的条件下,乙醇脱氢酶同工酶AdhII活性高,湖北光敏感核不育水稻原始不育株农垦58雄性可育;在长日照或红光间断长暗期的条件下,AdhII活性陡降,表现雄性不育。因此认为AdhII与湖北光敏感核不育水稻育性转换有关,可能是它参予了育性基因表达的调控作用。     

光周期对光敏核不育水稻光敏色素A含量及其mRNA丰度的影响

光敏核不育水稻(农垦58S)是我国特有的水稻(Oryza sativa L.)种质材料,光敏色素是光周期诱导其育性转变的受体。报道了育性转换敏感期间的光周期处理对农垦58S及对照“农垦58”叶片中光敏色素A(Phy A)含量及其mRNA丰度的影响。在10个光周期处理的最后一个暗期结束前,收获每株水稻的上部两片叶,用酶联免疫吸附测定法测定Phy A。和长日照(LD)相比,短日照(SD)处理导致农垦58SPhy A相对含量增加38.5％;而“农垦58”只增加18.5％。显然,在较长的暗期中,农垦58S中Phy A的积累比对照快。在水稻幼苗中也得出相似的结果。以光敏色素A基因(phy A)的特异性片段RPA3作探针,用RNA斑点杂交的方法对叶片中Phy A mRNA丰度进行分析的结果表明,光周期处理5d和10d时,两品种水稻的Phy A mRNA丰度都是SD处理的比LD的高,而且SD下农垦58S Phy A mRNA的丰度均比“农垦58”的高。这些结果表明,甲基化水平较低的农垦58S phy A可能比“农垦58”的phy A更活跃地表达。另外,在育性转换敏感期每日主光期结束时(EOD)进行10次短暂的远红光(FR)照射。结果表明,农垦58S植株抽穗和开花期比SD处理推迟2d,而花粉败育率、种子结实率却无变化。暗示农垦58S开花和育性转变过程的光周期反应可能不同。     

不同光长诱导HPGMR过氧化物酶活性及同工酶的比较研究(简报)

湖北光敏感核不育水稻(Hubei Photo-period-Sensitive Genic Male-sterile Rice,简称HPGMR)经研究为光周期敏感的隐性雄性核不育遗传。短日照处理后用10 min红光或白光暗中断处理均起到长日不育的作用。这些特性不仅存生产上具有广泛利用的价值,而且在遗传学研究方面也具有重要的理论意义。为了探讨HPGMR的光诱导不育的机理,本文以HPGMR农垦58和正常可育农垦58(O.sativa,Japonica)为材料,对不同发育时期的幼穗和花药过氧化物酶活性及同工酶谱进行研究,试分析不同光长诱导下HPGMR过氧化物酶活性及同工酶谱的特征,结果简报如下:     

从水稻同源三倍体中鉴定出无融合生殖种质TAR

水稻杂种优势的成功应用使水稻单产提高了20%,这主要得益于70年代初细胞质雄性不育系的发现和利用。但传统的三系法杂交水稻必须做到不育系、保持系、恢复系“三系”配套,选育程序和杂交种子生产环节较复杂,以致培育目标组合的周期长、效率低、推广环节多,同时种子成本高、价格贵[1]。80年代光敏核不育水稻以其“一系两用、配组自由”等优越性大有取代三系杂交水稻的趋势。但是,光敏核不育特性同时又受温度的调控,加之育性波动等缺陷使两系杂交水稻的研究和利用受到严重制约[2]。80年代后期,科技工作者开始探索利用无融合生殖固定水稻杂种优…     

免疫测定光敏核不育水稻中光敏色素I含量

光敏核不育水稻（农垦58S）是中国水稻研究中的一个重要发现,水稻杂交育种上有巨大潜力。研究表明：农垦58S的雄性不育性受光周期调控,光敏色素是育性转变过程中光周期反应的光受体。然而,鉴于高等植物中存在至少两种不同的光敏色素分子,并且它们同时存在水稻中,人们对调节农垦58S雄性不育过程的光敏色素分子种类及作用方式仍然不清楚。本文采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）,比较了不同光周期下农垦58S和对照品种农垦58叶片（光周期感受器官）中光敏色素（phyA）的含量。从农垦58S的二次技梗原基分化期开始,进行10天的光周期处理,一组为短日照（SD）,另一组为长日照（LD）。在第10个暗期结束前,于暗绿光下收获每株水稻的最上部两片新展叶,立即保存在液氮中。样品在研钵中磨成液氮粉,然后加入提取液（含50mmol/LTris-HCI和0．2mol／L巯基乙醇,pH8．5）匀浆。粗提液经0．5％聚乙烯亚胺（PEI）沉淀一,上清液供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。采用ELISA可以专一性地检测水稻phyA(Table1)。几次独立的实验说明,光周期处理对phyA含量有较大的影响。要相同的光周期下,农垦58S的phyA在较长时间暗期中的合成速度明显比农垦58快,这证实了前人的推测,即农垦58S甲基化程度较低的phyA基因的表达可能比农垦59更活跃。许多研究指出,pohyA含量的高低必然影响有关的生理过程。两种基因型相同的大麦品种对光周期、远红光（FR）敏感性的不同反应正是phyA含量差异所致。因此,SD下叶片积累较多的phA可能是农垦58S花粉育性恢复所必需的。另外,在农垦58S育性转变敏感期内每天的光周期结束时（EOD）进行短暂（15分钟）的FR照射实验,以推测光敏色素(PhyB)在育性转变中的作用,因为EODFR反应由phyB介导。10次EODFR处理后,农垦58S的抽穗、开花期均比SD对照相应地推迟2天。这与穗、开花（LD效应）,其花粉败育、种了结实率却没有变化（图1）,说明开花与花粉育性的调控机制有所不同。从上述结果我们认为,可能是phyA,而不是pohyB参与光周期诱导的农垦58s花粉育性转变过程,并且phyA可能通过其含量的变化起调节作用;phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58S可能通过其含量的变化起调节作用;phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58s控制花粉正常发育的phyA信号传导链可能存在某些缺陷,从而导致对光周期的敏感性增加,SD下积累较多的phyA则可以弥补这些缺陷。     

光敏核不育水稻开花和育性转变不同的光反应

从光敏核不育水稻"农垦585"幼穗分化至二次枝梗期开始,在每天的短日照光期（10h日光）结束、暗期开始时（EOD）进行15d的远红光（FR）照射实验,以比较开花、育性转变过程对短暂的远红光（FR）或红光（R）的反应。EODFR明显抑制水稻植株开花（穗分化）,导致"农垦585"和原种"农垦58"的抽穗期均比短日照下推退7d,表现为长日照效应,而"农垦58S"的结实率与原种相比却无显著变化。这暗示诱导农垦58S开花、育性转变过程的光反应可能有差异,前者不仅与光周期有关,且受EODFR的剧烈影响,而育性主要受光周期（临界暗期）控制,基本上不受EODFR的调控。     

水稻光温敏不育基因研究概况

光温敏雄性核不育水稻的花粉育性受日照长度或温度的调控,在长日、高温条件下表现不育,短日、低温条件下表现可育.水稻这一特性的发现使得人们可以利用其进行‘两系法'杂交稻育种来补充传统的‘三系法'杂交育种体系.水稻光温敏核不育基因的研究对于'两系法'杂交稻育种的利用研究至关重要.主要对光温敏核不育基因的遗传规律分析、基因的定位研究进展以及DAN分子标记在基因定位中的应用等方面进行了综述.     

核酸代谢抑制剂对水稻光敏核不育性的影响

在稻穗分化的二次枝梗期后,观察比较了叶片喷施核酸代谢抑制剂5-FU对水稻光敏核不育性及幼穗发育的影响,结果表明：长日照下,5-FU在使农垦58S穗长缩短、颖花数减少的同时,却使其抽穗提前,可育性得到一定程度的恢复;5-FU处理还使农垦58的抽穗被完全阻止。在短日照下,5-FU处理则使农垦58S与农垦58在穗长与颖花数减少的同时,其抽穗反被延迟,可育性受到抑制而结实率显著降低,上述效应还可被随后施用的恢复剂乳清酸所弱化。因此可以认为光敏核不育现象与稻穗发育中核酸代谢的改变有关。     

中科院上海植生所选育出新的水稻光敏核不育系

中科院上海植生所选育出新的水稻光敏核不育系中科院上海植物生理研究所唐锡华等研究人员经过５年的艰苦努力，选育出了一个新的优质中熟晚粳光敏核不育系“寒丰Ｓ”。“寒丰Ｓ”是用该所的优质中熟晚粳寒丰和引自武汉大学生物系的农垦５８５为亲本杂交选育而成。试验证明...