光敏核不育水稻光敏色素基因的RFLP分析

以灿稻“ＩＲ３６”光敏色素基因ｐｈｙＡ的ｃＤＮＡ克隆作探针,对光敏核不育水稻“农垦５８Ｓ”和对照水稻“农垦５８”进行ＲＦＬＰ分析,性内切酶ＥｃｏＲｖ,ＤｒａＩ,ＨｉｎｄⅢ、ＸｂａＩ、ＭｓｐＩ等都没有显示出多态性,而用ＨｐａⅡ显示出了多态性。ＭａｐＩ和ＨｐａⅡ是一对同裂酶（识别位点为ＣＣＧＧ）,但二者对识别位点上第２个胞嘧啶（即ＣｐＧ）甲基化的敏感性不同。实验结果表明,“农垦５８Ｓ”ｐｈｙＡ基因中Ｃ     

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。     

水稻光敏核不育系的选育

湖北光敏感核不育水稻的发现,为两系杂交稻奠定了基础。农垦58S为晚梗型,经济性状不理想,直接利用于生产较困难,必须将光敏核不育特性转育到优良的籼、粳品种中,选育出符合生产要求的光敏核不育系,才有生产利用价值。光周期诱导水稻雄性育性转换特性是由1—2对主效基因控制的,可以通过杂交转育。自八十年代以来,湖北和全国的水稻遗传育种学家开展了水稻光敏核不育系的选育,到1991年止,由农垦58S为源的通过省级以上鉴定的水稻光(温)敏核不育系18个,其中籼稻10个粳稻8个,由光、温敏核不育系配制的两系杂交稻组合开始用于生产。     

光敏核不育水稻叶片中钙调素mRNA原位杂交分析

采用组织ＲＮＡ原位杂交技术研究钙调素基因在光敏核不育水稻接受光周期信号后时空表达特征的结果表明,钙调素基因在不同光周期诱导后,吉片在育性转换对不周期敏感的不同发育时期中,ｍＲＮＡ表达量和空间分布上没有明显的差异,与光敏核不育水稻育性不存在直接的关系,可能与光敏色素信号系统调节叶绿体发育及光合作用有关。     

利用初级三体定位水稻光敏核不育基因

自 1 973年 Ramanunjam首次获得三体 ( 2 n=2 x 1 =2 5)植株以来 ,已报道的粳型初级三体有日本晴 NT和籼型初级三体 IR36、Sona、广陆矮 4号 [1 ]及籼型初级三体 30 37[2 ]等。获得细胞学证据并用于定位研究的仅有日本晴三体和 IR36三体 [3,4]。目前 ,利用形态标记和分子标记定位水稻光敏核不育基因的报道较多 ,且涉及到第 5、7和第 1 2三条染色体 [5,6] 。我们拟以粳型光敏核不育系为父本 ,台中 65初级三体为母本配组 ,定位光敏核不育基因 ,对粳型光敏核不育基因定位结果进行验证 ,以期为光敏核不育的利用与研究提供理论依据。1 　材料…     

RAPD在水稻温敏核不育研究的应用

ＲＡＰＤ是新发展起来的一种分子标记技术,近来得到广泛应用,我们对这种技术的实验程序进行了研究,摸索出了ＲＡＰＤ反应的适宜条件,并在不影响扩增结果的前提下,缩短反应时间,提高了仪器的利用率,有利于大量样品的分析,进而用这种技术对温敏核核不育水稻安农Ｓ－１及其原始株进行分析,在２００个引物中发现了１个引物在２种材料中扩增带型有差异,并初步认为此差异与不育相关。     

光敏核不育水稻恢复基因对数和等位性研究

以不同遗传背景和熟期的９个粳型恢复系相互间和与农垦５８Ｓ配制杂交组合,１９９７～１９９９年研究了农垦５８Ｓ光敏核不育基因的遗传规律。结果表明,供试恢复系均携带恢复农垦５８Ｓ光敏核不育性的１对或２对主效显性基因。Ｔ９８４和农垦５８的１对主效恢复基因等位。其它７个恢复系携带２对等位的主效恢复基因,暗示农垦５８Ｓ的光敏核不育性涉及到２对隐性基因,遗传背景仅影响微效基因的表达和分离。     

光敏核不育水稻的温光反应研究

本文选用W_(6154)S、安农S-1和衡农S-13个水稻光敏核不育系做材料,采用分期播种的办法研究,提出了“临界低温”、“临界高温”和“过渡温度”的概念,求得W_(6154)S和安农S-1的临界低温为23℃,临界高温为25℃;衡农S-1的临界低温为23.5℃,临界高温为27℃。认为(1)不同的光敏核不育系的温光反应特性不同;(2)以“生态因子敏感雄性核不育水稻”这一名称代替“光敏核不育水稻”为宜;(3)在生产上可以应用。     

光敏核不育水稻叶片中钙调素mRNA原位杂交分析(简报)

采用组织RNA原位杂交技术研究钙调素基因在光敏核不育水稻接受光周期信号后时空表达特征的结果表明,钙调素基因在不同光周期诱导后,叶片在育性转换对光周期敏感的不同发育时期中,mRNA表达量和空间分布上没有明显的差异,与光敏核不育水稻育性不存在直接的关系;叶肉细胞中钙调素mRNA的大量表达,可能与光敏色素信号系统调节叶绿体发育及光合作用有关。     

水稻光(温)敏核不育系与核质互作不育系的遗传关系剖析

1991─1992年,分析了7个光(温)敏核不育系与15 个核质互作不育系杂交F1及部分F2植株在长日照和短日照条件下的育性表现,结果清楚地表明,有些光敏核不育系能够保持核质互作不育系的雄性不育性,有些光(温)敏核不育系则能够恢复或部分恢复; 有些光敏核不育系对某一核质互作不育系具有保持能力,对另一核质互作不育系则具有恢复能力; 并初步推测光(温)敏核不育基因与核质互作不育基因是独立发生的,当核质互作不育系中细胞质和细胞核的隐性不育基因一起作用时,能够掩盖光(温)敏不育基因及其育性恢复基因的表达。     

花椰菜温敏型雄性不育系的RAPD标记

选取温敏花椰菜不育系GS-19与GS-31杂交组合的F2高可育和高不育单株构建基因池,利用100对随机引物对其进行RAPD标记。同时,采用正交设计对其反应体系及扩增条件进行优化。试验结果表明,在25μL反应体系中含dNTPs0.625mmol/L,引物0.5μmol/L,DNA模板60ng,Taq酶1.5U,超纯水14.9μL;反应条件为94℃预变性4min,然后进行94℃变性30s,36℃退火45s,72℃延伸90s,35个循环后,再72℃延伸7min,花椰菜RAPD扩增效果较好。P21-1800为花椰菜温敏雄性不育基因的连锁标记。     

光敏核不育水稻等位突变系的APLP分析

通过对NK58s和NK58F这一对光敏核不育水稻等位突变系的AFLP分析,比较了AFLP,RAPD及RFLP检测DINA多态性的相对效率。结果表明,这三种分子标记的DNA多态性检出效率依次为AFLP>RAPD>RFLP;找出了水稻AFLP分析的最适反应条件;通过AFLP和集群混合分析(Bulked segregating analysis,BSA),筛选出了一批与水稻光敏核不育(PGMS)基因连锁的多态性AFLP产物,已完成了对4个多态性AFLP产物的克隆,Southem杂交证明其中2个为单拷贝顺序,另外2个为低拷贝顺序。对上述三种分子标记各自的优缺点及它们在DNA多态性检测中的适用之处进行了分析探讨。     

上位性对光敏核不育水稻不育性不稳定性的影响

以来源于农垦５８Ｓ的籼型光敏核不育水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｗａ Ｌ．）培矮６４Ｓ（长日低温下不育性稳定）和８９０２Ｓ（长日低温下不育性不稳定）及其人Ｆ１、Ｆ２群体为材料,通过长日低温和不同长日生态条件的７种处理,并结合ＲＦＬＰ分子标准记,研究了影响光敏核不育基因的育性不稳定性的遗传及其基因定位和基因互作对其育性不稳定性的影响。结果表明：影响光敏核不育基因的育性不稳定性表现为微效基因的作用,定位了     

油菜单显性核雄性不育基因的分子标记

以陕西省杂交油菜研究中心选育的单显性核不育油菜分离群体为材料,利用集群分离法（BSA）对该油菜单显性核不育基因进行了RAPD分析。在随机选取的300个10碱基随机引物中,引物S243（5′CTATGCCGAC3′）在可育集团与不育集团间扩增出特异而可重复的1．5kb的多态性片段OPU-031500,而在细胞质雄性不育和其它核不育类型油菜中均未扩增出上述特异性片段,从而确证此RAPD标记OPU-031500。片段是与甘蓝型油菜单显性核不育基因连锁的。将该多态性片段克隆并测序,发现其序列与拟南芥的一段DNA序列高度同源。根据同源序列及测序结果设计两对特异引物（P1／P2和P3／P4）,引物P3／P4在可育系中可扩增到约1．5kb的单一特异片断,而在不育系中无带,从而将RAPD标记转化为稳定可靠的SCAR标记。     

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。     

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.     

温光敏核不育水稻N28S无花粉败育的显微结构观察

采用石蜡切片和荧光显微技术观察了温光敏核不育水稻N28S无花粉败育过程中的显微结构变化,结果显示：N28S的小孢子母细胞形成后细胞质变得稀薄,一部分不能进行减数分裂,一部分减数分裂阻滞在细线期或胞质分裂异常,最终所有细胞液泡化解体消失。在此过程中,还观察到小孢子母细胞在细线期胼胝质壁不产生或提早消失,以及小孢子发育后期花药壁绒毡层的异常解体。认为N28S的无花粉败育是由小孢子母细胞的细胞质异常引起的,胼胝质壁和绒毡层的异常是结果而不是原因。     

Analysis of Cytoplasmic Effects and Fine-Mapping of a Genic Male Sterile Line in Rice

Cytoplasm has substantial genetic effects on progeny and is important for yield improvement in rice breeding. Studies on the cytoplasmic effects of cytoplasmic male sterility (CMS) show that most types of CMS have negative effects on yield-related traits and that these negative effects vary among CMS. Some types of genic male sterility (GMS), including photo-thermo sensitive male sterility (PTMS), have been widely used in rice breeding, but the cytoplasmic effects of GMS remain unknown. Here, we identified a GMS mutant line, h₂s, which exhibited small, white anthers and failed to produce mature pollen. Unlike CMS, the h₂s had significant positive cytoplasmic effects on the seed set rate, weight per panicle, yield, and general combining ability (GCA) for plant height, seed set rate, weight per panicle, and yield. These effects indicated that h₂s cytoplasm may show promise for the improvement of rice yield. Genetic analysis suggested that the phenotype of h₂s was controlled by a single recessive locus. We mapped h₂s to a 152 kb region on chromosome 6, where 22 candidate genes were predicted. None of the 22 genes had previously been reported to be responsible for the phenotypes of h₂s. Sequencing analysis showed a 12 bp deletion in the sixth exon of Loc_Os06g40550 in h₂s in comparison to wild type, suggesting that Loc_Os06g40550 is the best candidate gene. These results lay a strong foundation for cloning of the H₂S gene to elucidate the molecular mechanism of male reproduction.