广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1花粉育性及其发育特点

以粳稻台中65为母本,高州普通野生稻141个编号材料为父本,成功组配72个粳野杂种F1,分别对杂种F1的结实率、花粉育性及其发育特点进行研究。结果发现,粳野杂种F1平均结实率为68.30％,变化范围为30.29％～94.05％,大部分在50％～80％之间;花粉平均育性为76.49％,最低为33.23％,最高为95.72％,大部分都高于70％,表现正常。花粉败育类型包括染败、典败、圆败和大小花粉粒;花药的平均裂药指数为3.87,接近正常。粳野杂种F1花粉发育过程与栽培稻基本一致,可分为8个时期,包括小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期。研究结果表明广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1花粉育性的不同基因,包括花粉不育中性基因等。     

广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1花粉育性及其发育特点

以粳稻台中65为母本,高州普通野生稻141个编号材料为父本,成功组配72个粳野杂种F1,分别对杂种F1的结实率、花粉育性及其发育特点进行研究.结果发现,粳野杂种F1平均结实率为68.30%,变化范围为30.29%～94.05%,大部分在50%～80%之间;花粉平均育性为76.49%,最低为33.23%,最高为95.72%,大部分都高于70%,表现正常.花粉败育类型包括染败、典败、圆败和大小花粉粒;花药的平均裂药指数为3.87,接近正常.粳野杂种F1花粉发育过程与栽培稻基本一致,可分为8个时期,包括小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期.研究结果表明广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1花粉育性的不同基因,包括花粉不育中性基因等.     

广东高州普通野生稻的研究进展

广东高州普通野生稻具有丰富的遗传多样性,是水稻育种的宝贵资源。本文就近几年来有关高州普通野生稻遗传多样性、生殖特性、有利基因发掘与利用等方面的研究进行综述,并提出进一步研究的设想。     

海南儋州普通野生稻开花习性及育性研究

对海南儋州普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的开花习性、花粉育性和结实率进行了研究.结果表明:海南儋州普通野生稻居群在原生境的开花时间为10月初到12月初;晴天开花时间主要集中在11:30-11:50,最适开花的气温为29.84±2.27℃,相对湿度为53.33±6.63%,阴天开花时间要推迟20-30 min;每朵颖花从开颖到闭颖历时70-100 min,颖花开放历时10-20 s,50-60 s之后开始散粉,闭颖约需要1 h.花时与风速呈负相关,与温度呈正相关.单穗可育率大于50%的居多.结实率介于0-45%,其中多数小于10%.此居群与当地常规稻的开花有一定的差异,初步提出了对此居群普通野生稻原生境资源的合理利用和有效保护的策略.     

广东高州普通野生稻生殖特性的研究Ⅱ.胚囊育性、胚囊发育、胚胎发生和胚乳发育

利用整体染色激光扫描共聚焦显微镜术（WCLSM）,对采自广东省高州市6个地点共141个编号的高州普通野生稻的成熟胚囊育性和胚囊形成发育特点等进行研究。结果表明,供试的绝大多数高州普通野生稻材料成熟胚囊均存在不同程度的育性异常现象,包括雌性生殖单位退化、极核位置异常、极核数目异常、胚囊退化等。这些异常结构的胚囊由于没有正常的卵细胞,不能正常受精,影响子粒结实。141个编号平均异常胚囊频率为11．11％,最高异常率为67．86％。高州普通野生稻胚囊发育过程与正常栽培稻一致,属寥型。对一些结实率偏低材料的研究,发现在胚囊发育过程的不同时期存在一些异常现象,包括功能大孢子退化,二至八核胚囊发育异常等。对柱头上的花粉量调查,发现观察的69个编号中,多数编号柱头上花粉量偏少。研究表明,花粉量偏少影响受精是导致结实率偏低的最主要原因之一。本文对导致结实率偏低的综合因素进行了讨论。     

广东高州普通野生稻的研究进展

广东高州普通野生稻具有丰富的遗传多样性,是水稻育种的宝贵资源.本文就近几年来有关高州普通野生稻遗传多样性、生殖特性、有利基因发掘与利用等方面的研究进行综述,并提出进一步研究的设想.     

高州普通野生稻主要生殖性状的数理统计分析

高州野生稻各采样点的生殖特性表现出明显的多样性。对141份野生稻的花粉育性、裂药指数、胚囊育性和结实率进行通径分析。结果表明,花粉育性、裂药指数和胚囊育性决定了结实率变异的61．17％,其中裂药指数对结实率的直接作用最大,通径系数为0．6495;花粉育性和胚囊育性对结实率的直接作用较小,通径系数分别为0．2356和0．2137,花粉育性通过裂药指数还有较大的间接通径系数（0．2960）。通过系统聚类,将高州普通野生稻分为4群,并时各群进行方差分析和邓肯氏多重比较,可归纳为：Ⅰ群的花粉育性、胚囊育性和裂药指数对结实率影响小;Ⅱ群主要由胚囊育性影响结实率;Ⅲ群主要由裂药指数影响结实率;Ⅳ群主要由花粉育性和裂药指数共同影响结实率。     

海南北部普通野生稻育性相关性状调查与分析

调查和分析了海南北部普通野生稻40个居群的柱头颜色、柱头外露率、花粉育性、自交结实率和自然结实率。结果发现,海南北部普通野生稻柱头颜色分为褐色、紫色、白色、紫白双色、褐白双色5类。柱头总外露率均在60%以上,平均总外露率82.4%,其中有28个居群总外露率在80%以上,最高总外露率达96.7%。花粉可育率平均为25.6%,可育率在40%以上的居群占总居群的22.5%,可育率最高达91.4%。自然结实率在3.0%~53.1%之间;自交结实率在0~46.8%之间,有4个居群的花粉可育率和自交结实率均为0;自然结实率最高的单株达98.6%。这些结果对海南野生稻进一步研究和利用提供了重要依据。     

海南万宁普通野生稻居群开花习性和生殖特性研究

对目前海南最大的普通野生稻居群——万宁普通野生稻居群的花期、花时、结实率和花粉育性进行了调查研究。结果发现,该普通野生稻居群内东部和西部群体花期相差15d;东部群体单穗平均结实率为8．67％,西部群体单穗平均结实率达62．1％,呈极显著差异;而东部和西部群体的花时基本相同,花粉育性与栽培稻均无显著差异。该居群东部群体与毗邻再生栽培稻的花期相遇,花时一致,满足基因漂移发生的部分必须条件。虽然目前尚无充分证据证明普通野生稻与其毗邻的栽培稻有基因漂移发生,但出于野生稻保护的需要,转基因水稻种植应设置安全距离,避开该野生稻分布区域。     

亚洲栽培稻与普通野生稻种间杂种花粉和胚囊败育研究

以亚洲栽培稻籼稻品种广陆矮4号（简称GLA）、粳稻品种辽粳944（简称944）、粳型亲籼系G2416．3（简称M12）与产于广东高州的普通野生稻（简称GP）配制6个正反交种间杂交组合,F1育性研究的结果表明：GLA／GP F1与GP／GLA F1之间的花粉育性（56．71％、56．15％）、胚囊育性（42．10％、33．33％）和小穗育性（33．66％、32．60％）差异较小;944／GP F1与GP/944 F1之间的花粉育性（79．01％、7．45％）、胚囊育性（50．00％、27．28％）和小穗育性（47．31％、17．59％）差异较大;M12／GP F1与GP／M12 F1的花粉育性（65．26％和49．55％）和小穗育性（73．16％和54．10％）差异介于前两者间,而胚囊育性（75．00％和40．00％）相差较大。各杂种F1败育花粉以典败类型为主;杂种F1败育胚囊主要有雌性生殖单位退化,卵器退化,极核异常排列,胚囊内组织混乱,助细胞退化且珠心组织吞噬胚囊,以及胚囊退化等。杂种胚囊育性和花粉育性直接影响小穗育性。以野生稻为母本的杂种育性较相应反交组合杂种的为低,表现出野生稻细胞质对栽野杂种育性的影响效应。可尝试利用人为创建的粳型亲籼系来开展克服栽培稻与普通野生稻种间杂种不育性的研究。     

龙须草花粉活性及结实率与其无融合生殖的关系

以两种生态型无融合生殖龙须草为材料,经去雄套袋、去掉柱头及相互杂交等处理,比较几种方式下的结实率。结果表明：去雄套袋、截去柱头以破坏授粉和杂交授粉等处理与去雄不套袋作对照之间结实率的差异不显著。两种生态型龙须草的成熟花粉粒都具有活力,在蔗糖溶液中的离体萌发率分别为28％和34％;花粉在柱头上的附着和生长的荧光观察表明：花粉附着率较低,花粉在柱头上可以萌发,但不能进入柱头和花柱。证明龙须草花粉对其结实率没有显著影响;龙须草具有很高的无融合生殖度,是优良的无融合生殖基因供体。     

广东高州7个普通野生稻居群遗传结构的SSR分析

利用32对SSR引物对来自全部7个自然居群的217份广东高州普通野生稻（简称＂高野＂）材料进行遗传结构、多样性和遗传聚类分析。结果表明,高野各居群因遗传结构存在差异而相对独立,但各居群之间由于存在基因渗透又具有一定的相似性。高野总体多样性指数（Ht）为0.65,居群内的多样性（HS=0.431）略大于居群间的多样性（DS=0.392）,二者差异并不显著。居群间的遗传分化系数（GST）为0.611,说明高野群体的遗传差异是由居群内和居群间的遗传分化共同作用的结果。其中A、B、E居群间,D、F、G居群间遗传相似性较高,C居群与其它居群之间存在较大差异。根据7个居群的遗传结构,结合其地理分布状况,认为遗传多样性最大的B和E居群以及遗传分化最小的C居群应作为重点对象进行保护。     

广东高州7个普通野生稻居群遗传结构的SSR分析

利用32对SSR引物对来自全部7个自然居群的217份广东高州普通野生稻(简称“高野”)材料进行遗传结构、多样性和遗传聚类分析。结果表明, 高野各居群因遗传结构存在差异而相对独立, 但各居群之间由于存在基因渗透又具有一定的相似性。高野总体多样性指数(Ht)为0.65, 居群内的多样性(HS=0.431)略大于居群间的多样性(DS=0.392), 二者差异并不显著。居群间的遗传分化系数(GST)为0.611, 说明高野群体的遗传差异是由居群内和居群间的遗传分化共同作用的结果。其中A、B、E居群间, D、F、G居群间遗传相似性较高, C居群与其它居群之间存在较大差异。根据7个居群的遗传结构, 结合其地理分布状况, 认为遗传多样性最大的B和E居群以及遗传分化最小的C居群应作为重点对象进行保护。     

广东高州普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)的遗传多样性和居群遗传分化研究

利用30对SSR引物对广东高州普通野生稻3个群体进行了遗传多样性分析和居群遗传分化研究.结果表明,30对引物中只有20对表现出多态,多态位点比率P为66.7%;在20个多态位点中共检测出81个等位变异,平均等位变异数(Ap)为4.05 个;3个群体总的遗传多样性(Ht)为0.61,其中,居群内的遗传多样性为居群间的遗传多样性的3倍多,说明总的遗传多样性主要来自居群内;虽然居群间的遗传分化系数(G ST)较低,仅为0.2427,但当遗传相似系数临界值增加时,3个群体在聚类图上相对独立 ,说明3个群体既存在着高度的遗传相似性,又具有一定程度的遗传分化,可以作为3个居群进行原生境保护.     

膏桐花粉活力与柱头可授性及其生殖特性研究

采用TTC法测定了膏桐花粉的活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头可授期,以套袋结果检测花粉活力与柱头可授性的变化,以研究柱头颜色变化与柱头可授性的关系以及开花式样对生殖成功的影响.结果表明:(1)膏桐雄花单花花期一般为2 d,花后0~9 h内花粉活力相对较高,24~33 h后花粉活力较低,48 h后花粉基本无活力.(2)膏桐雌花单花期为5~12 d,柱头可授性在花后1~4 d最强,5~8 d可授性开始逐渐降低,第9天基本失去可授性.(3)膏桐柱头表面无明显的渗出物,柱头的可授性与柱头颜色的变化相关,柱头绿色越多,柱头可授性越强;遇降雨时,少量雌花的花瓣展开而柱头仍呈球状,或者花瓣不展开而柱头先伸出,此时柱头可授性较差.(4)膏桐常表现为雄性先熟,尽管雌花数目较少,但开放速率较快,且集中在第3~5天开放,雌花开放完毕也仍有雄花未开放,为展开后的柱头留有较长时间等候昆虫传送花粉,为保障生殖成功提供了机会,但少数花序先开雌花,后开雄花,有支持异交而降低自交的倾向.     

萝卜叶绿体DNA花粉育性特异片段的定位

本实验采用萝卜细胞质雄性不育系401A及其同核保持系401B为材料,利用BamH I、EcoR I、BglI和HindⅡ四种内切酶酶解其叶绿体：DNA。除HindⅡ外,其余三种内切酶电泳图谱中均显示两系之间的明显差异。将BamH I的5个差异片段分别与载体pBR322进行体外连接,获得4种重组体克隆。利用3种膜蛋白质基因探针,分别与两系的叶绿体DNA杂交,杂交均未出现在差异片段所在部位,这说明,两系之间的差别可能与这3种基因无关。将重组体质粒分别与P700叶绿素a脱辅基蛋白质基因探针及反向重复区内rRNA基因区探针杂交,结果表明,有3种重组体质粒所携带的差异片段与rRNA基因探针在杂交中显示出明显的阳性反应。也就是说,这3个差异片段均位于rRNA基因所在的叶绿体基因组的反向重复区中。     

不同水稻花粉育性耐高温的差异比较研究

长江中下游一季稻的花粉发育和授粉受精极易受到盛夏高温的危害,是导致一季稻产量不稳定的主要自然因素.选育花粉发育耐高温的品种是提高一季稻稳产性的关键.本研究对190份水稻材料在高温条件下的花粉育性进行了比较,结果显示:MZQA8和MCQA2等花粉可染率高于80％、结实率高于70％的耐高温材料有36个;部分花粉染败、结实率...     

湖南、江西普通野生稻居群变异的数量分类研究

本文运用数量分类方法,对产于湖南、江西两省的普通野生稻居群和性状进行了聚类分析。结果初步揭示了分布于我国北界的普通野生稻居群的类型和性状间的关系,表明环境因素是决定居群类型的重要原因;东乡县两居群高度游离于所有其它居群,充分说明了其高度的特殊性和它们之间的遗传异质性。     

普通小麦D2型CMS系的育性基因及其遗传特性

通过研究普通小麦D^2型CMS－育性恢复体系中育性基因的种类及其遗传特性。结果表明：（1）D^2型不育系具有较好的不育性保持与恢复特征,在一般的普通小麦品种（系）中具有广泛的恢复（基因）源、可恢复度高（恢复度超过50％的品种或品质占到33．61％）,也能较容易地转育出新的不育系（完全保持不育性的品种或品系占到25．21％）,这一特征明显优于现有T、K、V型等不育系。（2）D^2型不育系的不育性受核内不育基因和抑制基因控制,相应的核基因型分为Al（不育基因）、A2（不育基因＋抑制基因）两类;恢复纱的恢复性受核内主效恢复基因、微效恢复基因和抑制基因控制,相应的核基因型分为C1（主效恢复基因）、C2(驻效恢复基因＋微效恢复基因）、C3（微效恢复基因）、C4（主效恢复基因＋抑制基因）、C5（主效恢复基因＋微效恢复基因＋抑制基因）、C6（微效恢复基因＋抑制基因）6种。环境条件的变化对育性基因、尤其是微效恢复基因和抑制基因的遗传效应有不同程度的影响。D^2型不育有效杂交组合的模型为：A1＋C1`A1 C2、A2＋C2。（3）D^2型不育系等位恢复基因的遗传表现为不完全显性,非等位恢复基因的遗传表现出积效应,这正是强恢复系德育的理论依据之一。     

野生稻的遗传学研究——Ⅱ、普通野生稻过氧化物酶同工酶的多态性研究

本文利用电泳方法,研究了普通野生稻,尤其是中国和印度普通野生稻的过氧化物酶同工酶的多态性,结果表明: 1).普通野生稻中,过氧化物酶同工酶能分离出24条酶带,各酶带的出现频率不同,其中第3、5、6、9、10、11、19、20、21和22号酶带出现频率超过50%,又以第3、20和22三条酶带出现频率最高,这10条带可以做为普通野生稻过氧化物酶同工酶的基本酶谱,而第3、20和22三条带可能是其原始酶带。2).中国和印度的普通野生稻过氧化物酶同工酶有一定差异,但在墓本酶谱和原始酶带的表现上是一致的。因此,尽管普通野生稻过氧化物酶同工酶具有高度的分子多态性,但仍能反映种的分子特征。本文还讨论了过氧化物酶同工酶与普通野生稻的演化,和我国栽培稻的起源及其在进化学研究中的价值。