水稻离体育性变异研究

对野败型不育系珍汕97A、保持系珍汕97B、恢复系IR24、IR26、泰引1号、明恢63、红莲型不育系红源A、包台型不育系包源A、光敏核不育系农垦58s、温敏核不育系W6154s等10个水稻材料的幼穗在不同的培养基上培养、再生植株及对其后代进行育性鉴定,探讨了体细胞无性系变异中雄性不育突变发生的机率以及影响离体筛选雄性不育变异体的因素, 结果表明：在5个材料 (珍汕97B、红源A、包源A、W6154s和IR26)中共获得了29例雄性不育变异株, 其中R1代有24株, R2代有5株。在R1代, 共获得2*!368株再生植株, 雄性不育变异的频率为1.02%(0.96%～1.08％)。在珍汕97B和泰引1号R2代各发现一个株系分离出雄性不育和育性正常植株。出现不育株系的频率分别为2.22％和1.89％。水稻花粉败育类型可分为无花粉、典败、圆败和染败4种类型。同时, 还发现了不育花粉败育类型之间可以相互转换这一现象,在IR26和明恢63 R1代再生植株中, 各发现一株嵌合体。在泰引1号和珍汕97B R2代再生植株中分离出不育株。在影响离体筛选雄性不育变异体的因素中, 基因型的差异是主要的,在所试10个材料中,除农垦58s、IR24、泰引1号和珍汕97A,都有雄性不育变异株产生。外植体的脱分化对产生雄性不育变异是必需的, 在这一过程中,2,4-D起决定性的作用。随着继代时间的延长,发生雄性不育变异的频率也随之提高。雄性不育变异频率在R2代高于R1代。     

细胞质雄性不育水稻幼穗和花粉发育期的蛋白酶活性变化

水稻细胞质雄性不育系珍汕97A,在花粉母细胞形成期以后可溶性蛋白含量迅速降低。单核期仅为花粉母细胞形成期的56％,二核期和三核期分别为花粉母细胞形成期的36．4％和30．3％。保持系珍汕97B虽在花粉母细胞形成期后可溶性蛋白含量降低,但在二核期则有所增高,表现为鞍形变化过程。在花粉母细胞形成期后,珍汕97A的酪蛋白水解酶活性增高,单核期为前一时期的1倍,而珍汕97B的酶活性增幅较小。第一次枝梗分化期珍汕97A的内肽酶活性较珍汕97B高,而雌雄蕊形成期两者的酶活皆降低。整个发育期中珍汕97A的内肽酶活性较珍汕97B高15％至55．5％。珍汕97A在幼穗第一次枝梗分化期时氨肽酶活性较珍汕97B高。第二次枝梗分化期后,不育系和保持系的氨肽酶活性均下降。但花粉母细胞形成期后,珍汕97A的氨肽酶活性迅速增高,三核期达最高水平,这可能意味着此时大量蛋白质被水解。蛋白酶类抑制剂的实验表明,在雌雄蕊形成期后不育系和保持系含有半胱氨酸型氨肽酶和约10％含金属型氨肽酶;而在三核期,保持系的氨肽酶则主要为半胱氨酸型。不育系三核期含有的BAPA内肽酶包括半胱氨酸型、丝氨酸型,以及部分含金属酶类;而保持系三核期的内肽酶仅为丝氨酸型。不育系肽酶类型的变化,可能反映酶基因编码的去抑制。     

~(60)Co-γ射线与NaN_3复合处理对珍汕97A的诱变效应

以珍汕 97A为材料 ,通过不同剂量的 6 0 Co- γ射线和 Na N3药剂对珍汕 97A进行复合处理 ,分析研究它们的诱变效应。结果表明 ,随着辐射剂量的增加 ,M1群体中的育性恢复突变率有所下降 ;而分离出不育株的 M2 株系占育性恢复突变 M1株系的比例逐渐增加 ;与珍汕97A相比 ,M2 分离出的不育株有的仅发生农艺性状的变异 ,有的则在不育性的表达和农艺性状上均发生变异 ;与珍汕 97B相比 ,育性恢复的 M2 群体部分农艺性状发生了多种变异 ,并在M2 群体中出现了无花粉型不育株及弯秆突变体。此外 ,还讨论了诱变技术对不育系的改良与创新的有关问题。     

水稻雄性不育系花药微量热分析

采用LKB2277生物活性检测器,对核-质互作雄性不育水稻不育系紫稻A、野败型不育系珍汕97A,红莲型不育系红莲粤泰A和马协型不育系马协A等4个不育系以及1个保持系紫稻B的花药进行了37℃条件下等温呼吸曲线的测定,微量热分析结果表明,每一不育系都具有一特征曲线,等温曲线的幅度高低和走势与花药中花粉粒的败育程度呈睚相关,这与我们的细胞学观察结果相一致。以紫稻A败育最彻底,其呼吸曲线幅度最低,能量代谢最不活跃;余者呼吸曲线幅度递增,依次为珍汕97A,马协A,和红莲粤泰A,最后为紫稻保持系B。     

热激处理与水稻雄性不育系育性转变关系的初步研究

本实验对水稻雄性不育系珍汕97A及其保持系在幼苗(2叶或3叶)和孕穗期(抽穗前8天)分别进行一次热激处理,并比较了其同工酶组成、花粉育性以及自交结实性的变化。同工酶分析结果表明,热激处理能使不育系与保持系花药的POX和Est的表达发生不同的改变,导致两系在这两种同工酶组成上的原有差异缩小;育性观察结果显示,在正常温度条件下,热激处理对珍汕97A的育性表达几乎无影响,而在有高温作用(穗分化发育阶段的日平均温度高于30℃)的条件下,3叶期幼苗往后的热激处理似乎能不同程度地提高珍汕97A的育性稳定性。简要讨论了热激处理与不育系育性转变间的关系。     

水稻雄性不育系珍汕97A抽穗期的基因型分析

水稻雄性不育系珍汕97A是我国应用最大,使用最广泛的不育系,利用抽穗期基因型明确的秋光（e1e1e2e2e3e3se-1^eSe-1^e),越光（E1E1E2E2e3e3Se-1^eSe-1^e),日本晴（E1E1e2e2e3e3Se-1Se-1)和日光（E1E1E2E2e3e3Se-1Se-1)作测验品种,分析了水稻珍汕97B的抽穗期基因型,结果表明,珍汕97B的抽穗期感光基因型为：e1e1e2e2E3E3Se-1Se-1,同时还存在1对隐性感光抑制基因i-Se-1,进一步用QTL近等基因系NIL（Hd1),HIL(Hd2),NIL(Hd3),NIL(Hd5)和NIL（Hd6)进行的实验也验证了珍汕]97B 在1个显性的主效感光基因Se-1,以及其他感光修饰基因,如E3,Hd3(En-Se-1),Hd5和Hd6的基因的作用。因此,推测珍汕97A带有主效感光基因是其配制的灿型杂交稻抽穗期超亲表现的内因。     

水稻细胞质雄性不育系和保持系的线粒体COⅠ、COⅡ基因组织结构差异的分析

我们研究了水稻珍汕97不育系和保持系的线粒体DNA的PstⅠ、HindⅢ、BamHⅠ酶切电泳带型,发现了不育系和保持系的线粒体DNA分子结构的显著不同,而不育系和保持系的叶绿体DNA的HindⅢ酶切片段没有差异。以线粒体的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ(COⅠ、COⅡ)基因为探针,与珍汕97不育系、保持系的叶绿体、线粒体DNA酶切片段进行分子杂交,证明叶绿体DNA没有COⅠ、COⅡ基因的同源顺序,发现不育系和保持系COⅠ、COⅡ基因有组织结构上的差异,但不能确证这些差异是否与细胞质雄性不育有关。     

水稻离体育性变异研究

对野败型不育系珍汕９７Ａ、保持系珍汕９７Ｂ、恢复系ＩＲ２４、ＩＲ２６、泰引１号、明恢６３、红莲型不育系红源Ａ、包台型不育系包源Ａ、光敏核不育系农垦５８ｓ、温敏核不育系Ｗ６１５４ｓ等１０个水稻材料的幼穗在不同的培养基上培养、再生植株及对其后代进行育性鉴定,探讨了体细胞无性系变异中雄性不育突变发生的机率以及影响离体筛选雄性不育变异体因素。因素表明：在５个材料（珍汕９７Ｂ、红源Ａ、包源Ａ、Ｗ６１５４ｓ和     

水稻新种质明恢86及其系列组合的选育研究

通过选用籼粳交中间材料与籼型强恢材料杂交导入广亲和基因的育种方法,将粳稻基因渗入籼稻恢复系,育成的三系及二系新种质明恢86,具有广亲和性、恢复力强、恢复谱广、米质优、配合力好、抗稻瘟病、制种产量高等特点.明恢86与野败型、矮败型、K型败、印尼水田谷型、冈型败、D型败、两用不育系、新质源不育系(岳4A)等多个不育系配组,均表现出强优的杂种优势和优良的综合性状,其中汕优明86、福两优2186、Ⅱ优明86已先后通过福建省或三明市农作物品种审定委员会审定.目前,正在福建和全国南方稻区大面积推广应用.     

运用AFLP技术筛选分离野败型水稻mtDNA中与雄性不育性状相关的片段

对野败型水稻不育系（珍汕97A）、保持系（珍汕97B）和F1杂种（汕优63）线粒体DNA进行了AFLP比较,从M／PA引物对选择扩增产物中找到了不育系与保持系差异条带ZA1、ZA2和ZA3。Northern分析表明,片段ZA1黄化苗期无转录产物,可能是非编码序列;而ZA2、ZA3两片段在不育系、保持系和F1杂种中的转录则有差异,其中片段ZA2在黄化苗期保持系转录,不育系和F1杂种无转录产物;片段ZA3在黄化苗期保持系和F1杂种转录,表明ZA3转录受核恢复基因Rf影响．     

水稻孢子体细胞质雄性不育系线粒体DNA的RAPD分析

利用200个10nt随机引物对水稻孢子体细胞质雄性不育系珍汕97A、保持系珍汕97B、F1代汕优63、恢复系明恢63和另一种孢子体细胞质雄性不育系马协A、保持系马协B、F1代马协63的线粒体DNA进行PCR扩增。在36℃的退火温度下,有132个引物扩增出了清晰的、重复性较好的条带。同一组合内的不育系同保持系、恢复系之间线粒体DNA随机引物扩增产物的多态性明显高于不育系与F1代。不育系与F1代线粒体DNA的扩增产物也存在多态性。一些特异性的差异片段可能与水稻CMS相关。     

水稻细胞质雄性不育系与保持系的呼吸途径比较

比较水稻细胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B之幼穗、叶片和花药的呼吸代谢。结果表明：不育系花药的总呼吸速率、抗氰呼吸所占总呼吸比例和细胞色素氧化酶（COD）、苹果酸脱氢酶（MDH）和6－磷酸葡萄糖脱氢酶（6－PGDH）活性低于保持系;幼穗中则仅6－PGDH低于保持系;叶片间各指标均无差异。Na3PO4可抑制保持系的叶片和幼穗及不育系叶片总呼吸的30％,而仅能抑制不育系幼穗总呼吸的24％;丙二酸则抑制不育系与保持系的叶片和幼穗的总呼吸的70％。     

籼粳质核互作雄性不育恢复基因等位性研究

籼粳质核互作雄性不育恢复基因等位性研究严菊强,沈圣泉,薛庆中（浙江农业大学农学系,杭州３１００２９）ＴＧ７是由ＣＰＳＬＯＩ７／明恢６３经花药培养产生的广谱型广亲和恢复系,对珍汕９７Ａ等籼型和７６２７Ａ等粳型质核互作雄性不育系均有恢复能力,并带有与ＣＰ...     

稻米营养品质种子效应和母体效应的遗传分析

采用谷类作物种子数量性状的遗传模型,以珍汕９７Ａ等６个籼型不育系与测早２－２等,３个早籼恢复系进行不完全双列杂交,对籼型杂交稻稻米营养品质性状进行了遗传分析。结果表明：稻米蛋白质含量和蛋白质指数主要受制于母体遗传效应,但亦受到种子基因效应的影响;赖氨酸含量和赖氨酸指数则主要与种子基因效应有关,其中赖氨酸含量还受到母体加性效应的影响。除赖氨酸指数外,其它营养品质性状的种子直接遗传率和母体遗传率均已达到极显著水平。遗传效应预测值表明,选用浙南１号Ａ和２６７１５较易获得稻米营养品质较为理想的籼型杂交稻组合。     

水稻胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层发育过程中的Ca2+分布变化

利用焦锑酸钾沉淀法研究了野败不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层细胞的发育过程及其细胞中Ca2 的分布变化。研究发现保持系绒毡层细胞在单核花粉晚期才开始迅速解体,而不育系绒毡层细胞在花粉母细胞时期就开始出现核膜、细胞膜解体,此过程持续到二核花粉时期。珍汕97A绒毡层细胞从花粉母细胞时期开始,细胞质内有少量颗粒状的Ca2 沉淀;减数分裂时期,绒毡层细胞的内切向壁表面有大量大颗粒的Ca2 沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞周围集聚一层Ca2 沉淀。而保持系绒毡层细胞遮花粉母细胞时期和减数分裂时期细胞内没有Ca2 沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞内的Ca2 沉淀主要分布在解体的细胞质内。推测绒毡层细胞结构发育的异常和Ca2 的异常分布可能与花粉的败育有关。     

杂交水稻产量性状配合力研究

利用 9个不育系和 7个恢复系配制 40个杂交组合 ,对 6个产量性状的亲本一般配合力和组合特殊配合力效应进行分析。结果表明 ,杂种一代 (F1)各性状的形成同时受亲本一般配合力和组合特殊配合力的影响。单株穗数、每穗总粒数、千粒重三性状主要受一般配合力作用 ;每穗实粒数、结实率、单株粒重三性状则一般配合力和组合特殊配合力的作用同样明显 ,或特殊配合力作用更明显些。不育系珍汕 97A、龙特浦A、K1 8A和恢复系明恢 63、直龙、1 0 2 5的一般配合力高 ,利用它们容易配制出高产组合。两年试验结果千粒重、单株粒重二性状的形成均是不育系的作用大于恢复系 ,近期育种工作重点应放在不育系的选育上。     

三系和二系籼粳交杂种F1农艺性状遗传表现的比较

通过6个籼型三系不育系（A）和3个籼型光温敏核不育系（S）分别与7个粳型广亲和系（W）的不完全双列杂交试验,对两类不同配组模式（即AW和SW）的杂种优势的表现、农艺性状遗传特点及参试亲本基因效应值的差异进行了比较,结果表明,在多数性状上,AW比SW型具有更强的群体平均优势和群体超亲优势;而两者农艺性状遗传方差分量除主穗总粒数等外,在抽穗期、着粒密度和剑叶长的遗传分量则较为一致;参试亲本的加性效应预测值,是D汕A具有降低株高的效应,红突A、W6llls和浙南1号A具有明显地缩短生育期的效应,红突A、D汕A和协青早A有显著地增加每株穗数的效应,而02428、T984和轮回422则有增加主穗总粒数的效应．     

水稻野败型细胞质雄性不育系和其保持系蛋白质多肽的比较研究

应用单向SDS—PAGE结合蛋白质铬银染色技术对水稻野败型细胞质雄性不育系珍汕97A和其保持系的叶绿体、线粒体和细胞质的蛋白质多肽进行了比较研究,发现两系之间存在明显的差异,生殖器官(穗子)上的差异比营养器官(叶片)上的差异更为显著。在成熟穗上,叶绿体可溶性蛋白不育系有25条带,保持系仅16条带,两者间有19个多肽不同;线粒体可溶性蛋白不育系有28条带,保持系比不育系少30.1和21.8KD两个多肽;细胞质可溶性蛋白丙酮沉淀物的水溶性蛋白组分不育系有24条带,保持系为29条带,两系间却有7条多肽存在差别;细胞质可溶性蛋白丙酮沉淀物的SDS-增溶性蛋白组分不育系有18条带,保持系只有11条带,两者间亦有7条多肽出现差异。由此可以看出,水稻野败型CMS表型的表达可能需要较多个基因的启动和关闭,既与叶绿体和线粒体有关,还涉及到核基因组的作用。     

5份粳型亲籼种质的生物学特性及育种利用

本研究以5份自主选育的粳型亲籼种质明恢413、明恢1616、明恢1707、明恢512和明恢509为研究材料,通过对其生物学特性和育种利用进行研究和评价,以期为今后开展粳型亲籼种质资源的选育和籼粳亚种间杂种优势的利用提供理论参考。生物学特性研究结果表明:5份粳型亲籼种质的播始历期偏长,株高适中,直立穗型,穗子小,着粒密,单株有效穗数多,结实率均在75%以上,千粒重中等。程式指数判定表明,明恢413、明恢1616、明恢1707、明恢512的籼粳属性为偏粳;明恢509的籼粳属性为粳。5份粳型亲籼种质均具有良好的亲籼性,与籼型两系不育系测交F1的结实率均在75%以上,最高可达89.80%;同时能够恢复野败型、印水型、K型等籼型三系不育系,测交F1的结实率均在80%以上,其恢复谱广、恢复力强。光合特性分析表明,其剑叶在生育后期能够保持较高的光合速率,利于籽粒的充实饱满。5份粳型亲籼种质的杂种优势表现:除播始历期、株高和千粒重外,在穗长、单株有效穗数、每穗总粒数、结实率、一次枝梗数和二次枝梗数等性状上均表现出明显的竞争优势。其中,穗长、一次枝梗数、二次枝梗数和每穗总粒数所表现出的竞争优势均超过10...