籼型光敏核不育水稻育性可转换性的基因定位和基因互作研究

本研究以来源于农垦58S的籼型光敏核不育系培矮64S(短日条件下育性难转换)和8902S(短日条件下育性易转换)及其F１、F２群体为材料,通过短日不同光温和不同生态条件4种处理,利用RFLP分子标记研究了影响光敏核不育水稻在短日条件下的育性可转换性的遗传、基因定位和基因互作,主要结果表明：影响光敏核不育水稻的育性可转换性表现为微效基因的作用,定位了7个控制光敏核不育水稻的育性可转换性QTL,即S2、S3a、S3b、S5、S8和S10。揭示了基因互作真实存在于光敏核不育水稻中,基因互作形式和互作类型对光敏核不育水稻的育性可转换性的影响表现多种多样,不同类型的基因互作所解释的遗传变异处于2.15%～10.07%之间。     

光敏核不育水稻育性转换的光温生态

光敏核不育水稻的花粉育性,可依种植地区与种植季节而变化。同一品系既可用作不育系而制杂交稻种子,又可自交繁殖而省去保持系。为水稻杂种优势利用改“三系法”为“二系法”开辟了新途径。光敏核不育材料育性可转换是该材料的宝贵之处。同时,这种可转换特性,特别是温度参预育性转换的调控引起的育性波动,给生产利用带来了一定困难。这种困难同其他科学研究中所遇到的困难一样,有待于进一步研究,加以     

8个籼型水稻环境敏感核不育系的育性转换特性研究

在武汉、贵阳（1997年）和三亚（1997－1998年）3个生态点,对8个籼型水稻（Oryza Sativa L.ssp.indica）环境敏感核不育系（2－2S、K1405S、F131S、2136S、Pei-Ai64S、1290S、GD－1S和N17S）进行分期播种试验,每期相隔10－15d,考察自交不育度的动态变化,结果表明,8个不育系在武汉的稳定不育期均长于30d,在遗阳的稳定不育期均短于30d,在三亚的稳定不育期均长于150d。8个不育系的育性表达均表现对温度敏感,但不同的不育系育性转换的敏感时期、敏感敏感期的长短和临界温度是不同的。2－2S和K1405S的敏感时期位于抽穗前的第18天至第9天,敏感期为7－10d,育性转换的临界温度为23.7－24.5℃。F131S的敏感时期位于抽穗前的第17天至第5天,敏感期为13d,育性转换的临界温度为24.3-24.7℃。2136S的敏感时期位于抽穗前的第24天至第11天,敏感期为7－13d,育性转换的临界温度分别为24.3-24.7℃、25.5-26.2℃、25.4-26.1℃和24.1-24.7℃。     

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。     

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     

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。     

光周期对光敏核不育水稻RNA水平上诱导效应的初步研究

本文以PGMR农垦58为材料,在PGMR育性转换临界期进行不同光周期处理,分析了叶片总RNA的含量和电泳特征。结果表明:叶片总RNA含量在长日照处理下明显减少,光周期对PGMR育性转换和表达在转录水平上可能有一定的调控作用,似乎属于阻遏调控类型。在育性转换期,长日照处理有1个特异的小分子和大分子RNA组份,这些特异RNA组份是否为PGMR的特异阻遏产物还有待进一步研究。     

长日照下栽培的光敏核不育水稻小穗育性观察（简报）

栽培在１６ｈ光照、平均气温约２５（环境下的光敏不育水稻（Ｃ４０７ｓ，３１３０１ｓ和８９０２ｓ）有为数不少的颖花雄性败育不完全，花药里还有正常花粉粒。即使在自交完全不结实的样本里仍有２％以上的可育颖花（正常花粉率大于３０％的颖花）。考察可育颖花在不同枝梗间、第一、二次枝梗内的不同花位间的频率分布，未见可育颖花的出现部位与发育早晚或强（弱）势花位有明显关联。     

水稻红莲型CMS育性恢复QTL分析

红莲型CMS是在我国杂交水稻生产中被广泛利用的雄性不育细胞质之一。为了同时定位红莲型CMS育性恢复主效和微效QTL,利用红莲型CMS不育系粤泰A(YTA)与“Lemont／特青”RIL群体测交,结合1张含有198个DNA分子标记的高密度遗传图谱,对测交F1群体的小穗育性和花粉育性进行复合区间作图。在对YTA的育性恢复性方面,该。RIL群体的2个亲本之间具有明显差异,特青的恢复性较强,其测交F1的小穗育性和花粉育性分别为72％和51％;而Lemont测交F1的小穗育性和花粉育性分别为32％和9％。复合区间作图定位到4个育性恢复QTL,分别位于水稻第1、2和10号染色体上,单个QTL的贡献率在5％～24％之间。其中,除1个QTL的增效基因来源于Lemont外,其余3个QTL的增效基因均来源于特青。效应最大的QTL为qRF-10-1,该QTL位于10号染色体RM258-C16标记区间,对小穗育性表型变异的贡献率为24％,对花粉育性的贡献率为17％,且该QTL被检测到的LOD值显著较高,因此是1个主效QTL,其增效基因来源于特青。除了主效QTLqRF-10-1外,其它3个QTL对性状的贡献率均在10％以下(5％～8％)。由此表明,该RIL群体对红莲型CMS的育性恢复由1个主效QTL控制,并受其它几个微效QTL的影响。该QTL定位结果与小穗育性在测交F1群体中呈连续的双峰分布的结果相一致。与主效QTL qRF-10-1紧密连锁的SSR标记为RM258,该主效QTL可作为分子标记辅助育种的操作目标之一,用于杂交稻分子育种中培育红莲型CMS的强恢复系。     

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。     

Phenotype Analysis and Fine Mapping of the Male Sterile Mutant <i>ms10</i> in Rice (<i>Oryza sativa</i> L.)

There is a positive correlation between fertility and yield, and the decrease of fertility is bound to a greatly reduced crop yield. Male sterile mutants can be used in hybrid rice. Therefore, rice male sterility has an important value in research and application, and the study of related mutants is also very vital. The mutant ms10 (male sterile 10) reported in this study was induced by ethyl methane sulfonate (EMS) in the indica maintainer line Xinong 1B. There was no significant difference between the ms10 and wild type in the vegetative growth stage. However, in the reproductive growth stage, ms10 showed that the plant became shorter, the anther became smaller and the color became lighter, and finally showed the phenotype of male sterility in comparison to the wild type. I₂-KI staining showed that the pollen was malformed and only a little was active. Scanning electron microscopy observation showed that the exine waxy layer of the ms10 anther decreased, suggesting that the protective effect on pollen was decreased. This may be one of the reasons leading to the phenotype of male sterility. Finally, the pollen showed shrinkage and collapsed, and the structure of germinating pore cover disappeared. This may be the result of sterility. Genetic analysis showed that the male sterility phenotype of the mutant was controlled by a single recessive nuclear gene. MS10 was mapped between the molecular markers IND37 and IND51 on chromosome 4, with a physical distance of 178.6 kb. These results lay the foundation for further studies on MS10.     

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,在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,并且它们同时存在于水稻中,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Ｉ（ｐｈｙＡ）的含量。从农垦５８Ｓ的二次枝梗原基分化期开始,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）沉淀后,上清液供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     

应用微卫星标记鉴别水稻籼粳亚种

应用70个微卫星标记分析了3个籼稻测验种和3个粳稻测验种的多态性,发现其中36个标记可以区分籼粳测验种。再以18个籼粳品种进一步筛选,找到了分布于12条染色体的21个籼粳特异性微卫星标记。在这21个标记中,20个在籼粳亚种间带型相异,其中7个在亚种内带型一致,13个在亚种内带型不一致;1个标记在12个籼稻品种和1个粳稻品种检测到相同的带型,其余11个粳稻品种具有另一种带型。微卫星标记和RFLP标记检测籼粳亚种不仅具有一致性,而且还有互补性。 Abstract:Six indica and japonica testers were assayed using 70 microsatellite markers.Thirty-six markers distinguishing indicas from japonicas were detected.By further-screening among 18 indica and japonica varieties,21 markers distributed on 12 rice chromosomes were found to be indica-japonica differentiated.No indica varieties shared same patterns with any japonica varieties at 20 marker loci,of which identical patterns were observed within subspecies at 7 loci while within-subspecies variations were observed at 13 loci.At the remaining locus,12 indica and 1 japonica varieties had the same allele,while other 11 japonica varieties had another allele.It also showed that SSLP was not only consistent,but also complementary,to RFLP for the subspecies identification.     

水稻显性早熟材料D64B的发现、遗传分析和分子标记定位

D64B是从籼型杂交稻保持系D63B中发现的一个无色早熟突变株。用不育系、保持系、恢复系以及早稳型水稻品种与之杂交,F1的抽穗期多数与早熟亲本D64B相同或相近,部分偏向早熟亲本。这些结果表明D64B具有显性早熟特性。将D64B在海南陵水短日照和温江长日照下分期种植,观察到两地点因生长发育期间温度变化引起的抽穗期的变化的程度是一致的,并且在一定范围内随着生长发育期间温度升高,D64B抽穗缩短,可知D64B不感光,感温性中等。种植D64B与蜀恢527的正反交F2和回交一代BC1,三者的抽穗期均呈双峰分布,并且峰谷处于同一位置,以峰谷值103d为转折点进行分组,早熟与迟熟植株的分离比经x^2检验分别符合3：1和1：1,表明D64B的早熟特性主要受一对显性早熟核基因控制。用356对微卫星引物对亲本D64B和蜀恢527进行多态性分析,并用多态性引物扩增蜀恢527／D64B的F2早熟和迟熟近等基因池,找到多态引物RM279,进一步用RM279附近的微卫星引物扩增F2早熟和迟熟近等基因池、迟熟植株,筛到多态性引物RM71。用MAPMAKER／EXP3．0软件分析,将该早熟基因定位于第2染色体的短臂端,位于RM179和RM71之间,遗传距离分别为12．6cM和13．3cM,该基因拟名EF-3(t)。在育种实践中用D64B育成早熟不育系D64A。