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。     

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。     

籼粳交错区光壳稻品种亲和性鉴定与低温不育性研究

对籼粳测验种与光壳稻、02428和Dular配制的122个组合F1及其亲本在云南籼粳交错区宜良县进行亲和性鉴定分析表明,云南光壳稻资源中蕴藏着耐冷性强于02428、Dular的广亲和基因源。籼稻测验种与光壳稻单交F1育性易受低温影响,巴利拉与光壳稻单交F1易产生低温敏感不育现象。Dular与光壳稻、籼粳测验种间抽穗期的遗传差异较大及对低温敏感是造成杂交后代结实率低的直接原因。用亲和指数将籼粳测验种与光壳稻、02428、Dular单交F1组合划分为低温不育型、低温敏感型、亲和型和耐冷亲和型四大类型;并将亲本品种分为四大类型即：Dular属于低温不育型,明子谷、大白糯、毫梅和毫秕属于低温敏感型,02428、矮嘎、扎那嘎、镰刀谷属于亲和型品种,花二早、花二早l属于耐冷亲和型品种。     

三类雄性不育水稻花药和叶片中抗氧化酶活性变化

为进一步了解水稻雄性不育现象,调查了光温敏核质互作不育系‘2310SA’、光温敏核不育系‘2310S’和核质互作不育系‘2277A’三类水稻及正常粳稻在不同光温环境下穗发育后期花药和剑叶中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶的活性及丙二醛的含量和光合速率的变化。结果表明,水稻花药比叶片对光温胁迫更敏感,不育与可育花药活性氧代谢方面有明显差异。不同类型的不育水稻败育生理不尽相同,光温环境变化对光温敏核不育水稻‘2310S’有更明显的胁迫性,其不育花粉发育后期,上述3种抗氧化酶不能协同作用,SOD活性高,POD活性低,膜脂过氧化程度高和时间提前。其他两类不育系中POD活性也稳定较低,显示其可能与水稻不育花粉的形成更相关,同时,不育水稻中光合速率较低。     

籼稻光(温)敏核不育系抽穗与结实对光周期和温度的反应特性

在控制光长与温度的人工气候室,研究了7个核不育系籼稻抽穗与结实的光、温反应特性。二九青S、安农S-1、衡农S,CY8526S,W6154S,KS-14植株抽穗的感光性均弱,光周期敏感期(PSP)为-6至8天,仅8902S中等,PSP为31天,抽穗的高温促进率(TSR)一般为20％左右,感温性均属中等:KS-14为41％属强级。它们结实对光周期一般不敏感,仅二九青S、CY-8526S8902S在LD下结实率明显下降,但未达到全不育程度,因此均不是光敏核不育系;它们结实对温度均极敏感,30℃高温下5个品系全不育,W6154S在高温与20℃低温下都近于全不育;衡农S则在低温下近于全不育。供试7个不育系全为温敏不育系,它们结实的最适温度范围相当狭窄。     

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:     

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。     

我国发现的几种作物核不育基因及其在遗传育种研究中的价值

我国发现小麦显性雄性不育基因之后,又在水稻、谷子、亚麻上发现了显性雄性不育基因,并且还发现一个隐性基因控制的光敏感核不育水稻。这些核不育材料是宝贵的自然资源,在遗传育种研究中有重要价值。一、显性核不育基因及其应用显性核不育突变是一种罕见的自然现象,迄今人们只在棉花、马铃薯、小麦、油菜、水稻、谷子、亚麻等少数作物上发现过。太谷核不育小麦的发现和研究工作的深入,使育种工作者对显性核不育基因重要性的认识空前地提高了,它启发人们有意识寻找和鉴定新的核不育材料。     

广适性光温敏不育系Y58S幼穗分化期耐冷性表现及生理机制

为了阐明水稻光温敏不育系幼穗分化期耐冷的形态生理机制,以耐冷不育系Y58S和4个生产上常用光温敏不育系为试验材料,研究了低温胁迫(17.5℃,10 d)下结实率、穗部形态、株高、光合特性以及抗氧化物酶系统等的变化。结果表明,低温胁迫下Y58S的幼穗分化期耐冷性在5个不育系中最强,与敏感的C815S和株1S相比,Y58S表现为株高和穗长降低幅度较小,保持较高结实率;光合作用受低温影响不显著,SPAD值、光合速率等光合指标无显著变化;SOD、POD活性降低幅度较小,MDA含量、相对电导率增幅较小。     

湖北光感核不育水稻的发现、鉴定及其利用途径

1973年在湖北发现了一株不育水稻,它在长日照条件下不育,在短日照下则可育。经鉴定,它的不育性是受一对对光照长度敏感的隐性雄性不育主基因控制,是在植物界首次被发现,是生理遗传的典型例子;用于理论研究有很大的科学价值,作为杂种优势利用,可以在短日照下自交繁殖,在长日照下杂交制种,一般粳稻品种都可以作为父本使用,杂种一代在任何生长季节下都能发挥其增产作用。这株水稻被命名为“湖北光感核不育水稻”,这个对光照长度敏感的隐性雄性不育基因被命名为msh。     

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。     

感光性的遗传背景对水稻短光诱导雄性不育特性表达的影响研究

通过对双亲及Ｆ１的感光性分析和Ｆ２群体单株的感光性及短光不育特性分析表明,强感光性对弱感光性表现为显性;具短光不育特性的单株其感光性均表现为中度以上感光（短日出穗促进率〉１５％）。对宜ＤＩＳ与宜Ｄ２Ｓ的光敏性、感光性分析和不育基因的等位性测定表明,两者感光性与光敏性符合正相关的结论,它们的不育主基因是等位的。可以认为,对短光低温不育水稻,短光不育基因需要在感光性基因存在时才能得到表达,同一不育基因     

新型光温敏小麦不育系337S的组织结构研究

普通小麦(Triticum aestivum)不育系337S是一种对短日低温、长日高温均敏感不育的新型光温敏雄性不育系。对经过短日低温、长日高温处理的不育系花药及其小孢子的形态和发育过程进行了观察,观察结果表明,不育系337S的花药异常短小,开花后花丝短,花药难外露。花药发育过程中中层组织发育紊乱,绒毡层提前解体,影响了花粉母细胞发育所需的营养供应,导致短日低温处理下的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ和长日高温处理下的花粉母细胞发育时期花粉母细胞发育异常,形成异常小孢子,造成败育。     

光周期诱导光敏感核不育水稻花药蛋白变化的研究

采用双向电脉技术对不同光周期条件下,光敏感核不育水稻（农垦５８ｓ）的可育与不育花药蛋白的变化进行分析,发现花粉发育的不同阶段中,不育花药具有四个特异蛋白ｐＩ６．２／ｂＭＷ７０ＫＤ,ｐＩ６．２／ＭＷ６８ＫＤ,ｐＩ６．２／ＭＷ３８ＫＤ和ｐＩ７．４／ＭＷ３７ＫＤ．对游离组蛋白的分析表明．长日照诱导的不育花药中游离组蛋白的相对百分率均明显低于短日照下的可育花药．据此推测长日照诱导不百花药蛋白质组成和代谢变化．不育花药中游离组蛋白含量低,可能受ＤＮＡ合成数量少的影响．     

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.     

航天与60 Co-γ射线辐射诱变对光温敏核不育水稻M1代农艺性状的影响研究

研究航天搭载、~(60)Co-γ射线及其复合处理光温敏核不育水稻干种子M_1代的发芽率、幼苗生长、植株生长发育及其农艺性状变化.结果表明,对M_1代的生物学效应(抑制或刺激),因不同性状和不同的处理方式而不同;两种光温敏核不育水稻在当代对三种不同诱变处理的辐射敏感性表现一致,而两种光温敏核不育水稻各自对三种不同诱变处理的敏感性不一致.     

水稻不育系稻粒黑粉病抗性QTL的定位

为了定位稻粒黑粉病抗性基因,建立水稻抗稻粒黑粉病分子育种技术体系.以对稻粒黑粉病抗性较强的光温敏不育系W9593S和易感稻粒黑粉病、与W9593S不育基因等位的光温敏不育系培矮64S为亲本,通过杂交和多年自交,构建了由183个高世代稳定不育系组成的重组自交系遗传群体.以这个重组自交系遗传群体为材料,利用200个多态性S...     

光温条件对光温敏核不育小麦ES-8不育基因表达的影响

采用分期播种试验方法,研究了光温条件对光温敏核不育小麦ES8不育基因表达的影响。结果表明,光温条件的变化影响不育基因的表达,在长沙地区,ES8在9月5日至10月15日播种,花粉败育率达100%,不育株率达100%.在12月5日至12月15日播种,其自交结实率为71.6～72.7%,在10月25日至11月25日播种,表现为部分可育和部分不育。ES8存在两个育性转换的临界期,10月25日播期为不育变为半不育的育性转换临界期,12月5日为部分可育变为完全可育的育性转换临界期。育性转换的临界日长约小于11.50h.     

提高光敏感雄性不育水稻花粉单倍体育种效率及不育花粉植株育性转换特点的研

比较了（光敏 s/正常品种）F1及F2为供体亲本,对在花药培养时所获得的花粉植株中不育个体／全部花粉植株之比例的影响,结果表明,以F1为供体亲本,在所获得的二倍体花粉植株（A1）中,不育株（长日下）约占20％左右;而从F2分离的不育株为供体亲本,相应的比例为90％左右,对获得不育的花粉植株而言,供体亲本经过F2的选择,在花粉一代中可以提高育种效率3－4倍,指出,以培育光敏感雄性不育系为目的的花药培养,与一般育种之花药培养采用杂种F1为供体亲本不同,不仅应对杂种F2代在长日照条件下不育株的选择,而且应在短日照下对这种不育株作育性转换的双重选择,以这种个体作为花药培养的供体亲本,可以大大提高育种效率。在长日照下表现不育的花粉植株的育性转换具仍多样性,来自同一组合的不育花粉植株在晚造（短日照）条件下,其花粉有的染色,频率高且稳定;有的虽然可变 染色,但频率不高或不稳定或二者兼有;有些却一直不I－KI染色,或即使染色频率也在10％以下,这一结果与收集全国各地15个光敏核不育系在本所同期种植条件下的反应十分吻合,这说明通过花药培养,从特定的组合培育出所需要的光敏／光温互作或温敏型的核不育系的可能性是存在的。     

提高光敏感雄性不育水稻花粉单倍体育种效率及不育花粉植株育性转换特点的研究

比较了(光敏s/正常品种)F_1及F_2为供体亲本,对在花药培养时所获得的花粉植株中不育个体/全部花粉植株之比例的影响。结果表明,以F_1为供体亲本,在所获得的二倍体花粉植株(A_1)中,不育株(长日下)约占20%左右;而从F_2分离的不育株为供体亲本,相应的比例为90%左右。对获得不育的花粉植株而言,供体亲本经过F_2的选择,在花粉一代中可以提高育种效率3—4倍。指出,以培育光敏感雄性不育系为目的的花药培养,与一般育种之花药培养采用杂种F_1为供体亲本不同,不仅应对杂种F_2代在长日照条件下进行不育株的选择,而且应在短日照下对这种不育株作育性转换的双重选择。以这种个体作为花药培养的供体亲本,可以大大提高育种效率。 在长日照下表现不育的花粉植株的育性转换具多样性。来自同一组合的不育花粉植株在晚造(短日照)条件下,其花粉有的染色,频率高且稳定;有的虽然可变为染色,但频率不高或不稳定或二者兼有;有些却一直不为Ⅰ-KⅠ染色,或即使染色频率也在10%以下。这一结果与收集全国各地15个光敏核不育系在本昕同期种值条件下的反应十分吻合。这说明通过花药培养,从特定的组合培育出所需要的光敏/光温互作或温敏型的核不育系的可能性是存在的。