水稻光温敏核不育系的育性遗传分析

运用混合遗传模型对水稻光温敏核不育系1290S与1990杂交的F_1、F_2、B_1、B_2和P_1、P_2多世代群体进行联合分析,结果表明:光温敏核不育性遗传符合E-1模型,为两对加性-显性-上位性主基因 加性-显性多基因遗传模型．两对主基因的加性效应均为-0．059,而两对主基因的显性效应分别为0．153和-0．263,多基因的显性效应更大,为-0．404．其中上位性效应比较明显,以显性．显性互作最大,达0．435．B_1、B_2和F_2群体中主基因遗传率分别为56．03%,44．44%,83．0 7%,多基因遗传率分别为42．24%,33．33%,15．23%,表明1290S的不育性主要由两对主基因 多基因相互配合控制遗传的,环境虽有一定影响,但影响较小．     

水稻核不育系4个柱头性状的遗传分析

为改良水稻(Oryza sativa)核不育系柱头性状提供遗传信息, 调查了粳型核不育系7001S、籼型核不育系Z913S及其杂交、自交获得的F₁、F₂和F_2:3群体的4个柱头性状, 分析了4个性状间的相关性, 并利用主基因+多基因遗传模型对2个世代4个性状进行遗传分析。结果表明, 4个性状两两间呈极显著正相关, 相关系数介于0.274-0.897之间。除F_2:3群体中花柱长度和柱头外露率分别表现出受2对加性-显性主基因和1对负等效加性-显性主基因+多基因控制外, F₂和F_2:3群体的柱头长度、花柱长度、柱头-花柱总长度以及柱头外露率均表现出受2对主基因和多基因控制, 且F_2:3群体中控制花柱长度的主基因表现出加性-显性效应, 其余均表现出加性-显性-上位性效应。2个世代中4个性状均以主基因遗传为主。     

水稻籼型光温敏核雄性不育性遗传研究

1　引　　言水稻光温敏核雄性不育性是一种典型的生态遗传现象 ,其遗传行为既受内部基因控制 ,又受外部光、温等生态因子的调节 ,还与所处的遗传背景密切相关 .前人已对农垦 5 8Ｓ及其衍生系等粳型光温敏核不育性有过较系统地研究 ,并提出一对、二对、三对和重复基因突变等多种假说[3 ,5,7～ 9] ;但对籼型及非农垦 5 8Ｓ基因源的光温敏核不育性研究较少 .本文采用极大似然法 ,对不同来源的籼型光温敏核不育性进行系统研究 ,旨在揭示其遗传本质 ,为解决两系法杂交水稻推广过程中出现的不育起点温度“漂移”等问题提供理论依据 .2　材料与方法…     

两个籼型水稻核不育系育性温光反应的研究

在杭州男单通过分期播种,比较了两个籼稻光温敏核不育系的育性及其转换特性。结果表明,光照长度对浙大247S和培矮64S两不育系育性表达的影响小,温度起主导作用,均属温敏型不育系,且日最低温度对不育系育性效应显著高于日平均温度和日最高温度。不育系浙大247S和培矮64S的温度敏感期分析是抽穗前3-18和6-21d,育性转换的临界日期为9月19日和9月25日,转换临界温度为25.28和25.66℃,与培矮64S相比,浙大247S不育期败育较彻底,可育期较长且自交结实率高,在杭州田间可以繁种。     

短光低温不育水稻不育性的遗传观察

用若干常规品种与短光低温不育水稻宜ＤＩＳ配组,考察双亲及Ｆ１在自然低温影响前后的花粉育性,并于不育系稳定不育期间调查Ｆ２及Ｆ３的育性分离。结果表明：（１）低温是影响双亲及Ｆ１育性稳定性的重要生态因子;（２）Ｆ１的育性稳定性除与父本的育性稳定性有关外,可能尚与其他因素有关,这种育性稳定性表现是由可遗传因子决定的;（３）短光低温不育特性基本上符合２对独立主基因控制的遗传模式,但可能尚受到众多微效基因的     

光（温）敏核雄性不育水稻在广州的育性表现及光温反应特性研究

对１２个光（温）敏核雄性不育水稻在广州的育性测定表明：１２个不育系在夏季都有一个不育期,但不育性稳定程度不尽相同,以Ｗ６１１１ｓ和Ｗ６１５４ｓ育性波动较大．其中９个不育系在早晚季各有一个长短不一的可育期,ＫＳ—９仅见第二可育期,ＫＳ—１４则未见可育期．在晚季,７００１ｓ,Ｎ５０８８ｓ,农垦５８ｓ和８９０２ｓ可育恢复较好,可育期明显,而其余７个不育系仅能部分恢复正常．光温处理表明：７００１ｓ,Ｎ５０８８ｓ,８９０２ｓ,农垦５８ｓ和８９１２ｓ为光敏型,长日条件下不育性受温度影响不大,但短日条件下不育性恢复程度与温度有一定关系．Ｗ６１５４ｓ和Ｗ８０１３ｓ,培矮６４ｓ,ＫＳ—１４和ＫＳ—９为温敏型．Ｗ６１５４ｓ和Ｗ８０１３ｓ转育起始温度在２４—２７℃间,ＫＳ—１４和培矮６４ｓ则在刀一２４℃间．     

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.     

水稻广亲和性和胞质雄性不育恢复性的遗传分析

对经花培育成的广亲和恢复系ＴＧ７、ＴＧ８的遗传分析表明：ＴＧ７、ＴＧ８均带有１对广亲和基因,与ＣＰＳＬＯ１７、０２４２８的广亲和基因等位。广亲和基因与雄性不育恢复基因表现为独立遗传,野败型（籼）和滇－Ｉ型（粳）不育胞质的育性恢复基因非等位。ＴＧ７和ＴＧ８分别带有２对野败不育胞质和１对滇－Ｉ型不育胞质的恢复基因,分别来自亲本明恢６３和ＣＰＳＬＯ１７。     

小麦光温敏核雄性不育基因的初步定位

农大3338是通过多年鉴定发现的一个优良的光温敏核雄性不育小麦品系,运用SSR和ISSR两种分子标记对其光温敏核雄性不育基因进行了定位,检测到了两个光温敏核雄性不育基因座位,并分别命名为ptms1和ptms2,其中ptms1的基因效应是ptms2的2～3倍。     

应用水稻基因芯片分析小麦光温敏核雄性不育系的基因差异表达

小麦光温敏雄性不育系是二系法杂交小麦应用技术体系的核心与基础,其育性严格受光周期和温度控制.了解光温敏雄性不育机理将促进二系法杂交小麦育种技术的应用和发展,而筛选控制不育的关键基因是揭示光温敏雄性不育分子机理的前提.由于小麦基因组信息有限,根据小麦与水稻有较高同源性,尝试利用水稻基因组芯片筛选小麦光温敏雄性不育系BS366冷胁迫响应基因.得到9个差异表达基因,这些基因参与基因表达调控、胁迫应答、信号转导、代谢等重要生命过程,为解析小麦光温敏雄性不育机理提供了有益信息.利用雄蕊cDNA半定量PCR法验证表明,NADH（nicotinamide adenine dinucleotide hydrate）脱氢酶亚基4L、锌指富含DHHC（deaf/hard of hearing connection）结构、线粒体物质运输蛋白、外被体蛋白COPⅠδ（coat proteinⅠδ）亚基和ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白5个基因,在低温和对照温度下表达存在明显差异,可作为育性相关候选基因开展下一步研究.     

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     

上位性对光敏核不育水稻不育性不稳定性的影响

In this study the authors selected two indica photoperiod-sensitive genic male sterile (PSGMS) rice (Oryza sativa L.), Peiai 64S (the sterility is stable) and 8902S (the sterility is instable), and their F1,F2 populations. The genetic basis for sterile stability of PSGMS lines was studied under long-day low-temperature environments and different ecological conditions, and the genes which affected the sterile stability were mapped using RFLP analysis. The major results are as follows: The sterility instability of PSGMS lines was controlled by minor effective genes. The linkage map of Peiai 64S and 8902S has been constructed. According to Mapmaker/QTL program, seven QTLs were identified that influence the sterile stability for PSGMS lines under the long-day condition, such as L2, L3a, L3b, L5, L6, L7 and L10. They were located on the chromosomes 2, 3, 5, 6, 7, and 10 of the rice linkage map, respectively. The interaction was detected under different long-day conditions and affected the sterility stability of PSGMS. The major interactions were between additive and additive and between additive and dominance. The variances explained of epistasis were between 2.04% and 11.94%. The repeatability of the interaction was very high under different long-day conditions. The implications of these findings in hybrid rice development are also discussed.     

萍乡显性核不育水稻育性相关基因的定位和遗传分析

萍乡显性核不育水稻(Pingxiang Dominant Genic Male Sterile Rice,PDGMSR)是在水稻中首次发现的显性核不育材料,其育性由两对显性基因互作控制,一对是萍乡显性核不育基因Ms-p,另一对是显性上位恢复基因(dominant epistatic fertility restorer gene,Rfe)。两者共同存在时显性上位恢复基因能抑制不育基因的表达,从而使育性表现可育。本实验用一个对萍乡显性核不育水稻有恢复能力的水稻品种E823与萍乡显性核不育水稻配制杂交组合,将(萍乡核不育水稻/E823)F2作为定位群体,根据F3株系的育性分离,选择育性分离株系对应F2单株(基因型为Ms-pMs-pRefrfe和Ms-pms-pRferfe)构建可育池,用对应F2株系中的不育单株(基因型为Ms-pMs-prferfe或Ms-pms-prferfe)构建不育池,将显性上位恢复基因Rfe定位在水稻10染色体RM311和RM3152一侧,遗传距离分别为7.9cM和3.6cM。根据已有的Ms-p的定位结果,合成10染色体部分微卫星引物,对不育单株进行分析,发现RM171和RM6745位于Ms-p的两侧,距离分别为0.3cM和3.0cM。根据10染色体的测序结果,将Ms-p界定在约730kb的范围内,并构建了Ms-p的电子重叠群。植物显性核不育的育性恢复机理存在“复等位基因”和“显性上位互作”两种假说,贺浩华等用经典的遗传学方法证明了萍乡显性核不育水稻育性恢复的遗传机理属于“显性上位互作”。理论上认为,确定其遗传机理最为有效的方法是基因定位,如果不育基因和恢复基因位于同一位点,则其遗传机理属于“复等位基因”,否则为“显性上位互作”。本实验将不育基因和恢复基因定位在水稻10染色体不同的位点,用基因定位的方法证实了萍乡显性核不育水稻育性恢复的遗传机理属于“显性上位互作”。     

水稻温敏核不育突变体0A15-1的育性表现及遗传学研究

水稻细胞质型雄性不育系IR69700A的幼穗经离体培养,获得一个体细胞克隆突变体0A15-1。经短日照和低温处理表明,0A15-1具有在高温下不育和低温下转为可育的特性,是一例温敏不育突变体。花粉染色显示0A15-l属于典败型不育。通过与明恢63、优B和广陆矮等多个父本的杂交,其F2和BC1群体的育性分离比都揭示0A15-1的不育性状受一对隐性核基因控制,并且为孢子体型雄性不育。该新种质可以用于对相关温敏核不育基因进行分子标记及用于两系法生产杂交水稻。     

温度对双低两用核不育水稻96-5-2S与培矮64S育性的影响

在自然变温、人工控温及冷水灌溉条件下,比较研究了温度对双低两用核不育水稻96－5－2S与两用核不育水稻培矮64S育性影响的差异。结果表明：（1）当它们在雄性育性转换温敏感期1－12d平均自然日均温23.0-23.8℃的低温时,96－5－2S表现不良,套袋自交结实率为0,而培矮46S可育,套袋自交结实率为0．1％－4．5％;（2）在它们雄性育性转换温敏感期用22℃恒温处理5d,96－5－2S败育彻底,套袋自交结实率为0,而培矮64S可育,套袋自交结实率为10．7％;用17℃恒温处理6d,96－5－2S与培矮64S均可育,但96－5－2S套袋自交结实率（6．8％）显著高于培矮64S（2．5％）;（3）在它们雄性育性转换温和不同温度的冷水串灌15d,水深维持在20cm左右,当水温为22－22．5℃时,96－5－2S不育,结实率为0,而培矮64S可育,结实率为18．5％;当水温为19．5－21．5℃时,96－5－2S与培矮64S均可育,但96－5－2S结实率（2．5％－45．1％）显著或极显著低于培矮64S（50．4％－56．9％）以上结果说明：导致双低两用核不育水稻96－5－2S雄性不育的起点温度与导致其生理不育的下限温度均低,其不育性比培矮64S更稳定,耐寒性比培矮64S更强,即可确保制种安全,又可确保自身繁殖,对加快两系法杂交水稻的发展步伐将起到重要的促进作用。     

温度对温敏核雄性不育水稻花粉育性与花药蛋白质的影响

温度对温敏不育水稻二九青Ｓ花粉育性的影响极为明显,在３０℃高温下,其花粉接近全不育;２０℃低温下花粉不育度亦高,但不及３０℃高温下显著。与原种二九青相比,高低温均使二九青Ｓ花药可溶性蛋白质含量明显增加,低温下更为显著;蛋白质ＳＤＳＰＡＧＥ图谱表明经３０℃处理的二九青Ｓ花药蛋白质组分比原种二九青少了３条谱带。安农Ｓ－１在高温下花药中无花粉发育;而花药可溶性蛋白质含量高于造温（２５℃）下;ＳＤＳＰＡＧＥ蛋白质图谱也表明高温下少１条谱带。     

水稻不育系安农S-1育性转换及相关基因的表达分析

通过在自然环境和高温温室内对安农S-1的不同部位进行高温、低温诱导处理,对水稻温敏核不育系安农S-1的温度敏感时期和诱导部位进行了研究。总共进行了8种处理,结果表明：安农S-1的育性转换时期是从花粉母细胞形成到减数分裂的四分体时期之前。在育性转换时期,处于高温的条件下,根部低温处理不能诱导安农S-1可育,穗部低温处理可以使安农S-1保持可育,可见安农S-1的温度敏感部位在幼穗。aprz基因和育性相关,用RT-PCR方法研究了aprt基因在安农S-1不同部位和不同温度环境的表达变化,结果显示,在幼穗中aprt基因的表达在高温环境中被大幅度下调,而在叶中和根中的变化比较小,这说明幼穗对温度最敏感,从侧面验证了引起安农S-1育性转换的温度敏感部位是在幼穗。     

温敏核不育水稻穗颈节间的SSH特异表达

‘长选3S’是由‘培矮64S’通过辐射诱变选育出的长穗颈温敏核不育水稻．以‘K选3s’二核花粉期穗颈节问作为目标群体,‘培矮64S’二核花粉期穗颈节间作为对照群体,进行抑制差减杂交,川经过‘培矮64S’cDNA差减的‘长选3S’cDNA构建了一个含有大约130个独立克隆的差减文库;采用差减前的‘培矮64S’cDNA和‘长选3S’cDNA以及正向／反向差减杂交后的cDNA为模板标记探针,对随机挑取的96个承组质粒进行羞示筛选,获得了20个阳性候选克隆。从这些阳性候选克隆中随机挑取了8个进行Northern blot分析．证实其巾中1个候选克隆代表了在‘长选3S’穗颈节间中特异表达的基因．序列分析和同源性比较表明它与信号传导有关。这一在‘长选3S’穗颈节间特异表达的cDNA片段有助于进一步揭示其穗颈节间伸长的分子机制．并为水稻不育系的遗传改良提供有用的素材。