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。     

用RAPD方法分析水稻光敏核不育基因

本文以农垦５８Ｓ与Ｆ２杂交所得的Ｆ２分离群体为材料,按其育性分为不育和可育两大群体,分别以混合的可育群体核ＤＮＡ和不育体核ＤＮＡ为模板,进行ＲＡＰＤ分析,从检测过的３００个引物中发现有２个引物在不育群体和可育群体中扩增出多态性产物。就其中一个引物对杂交亲本和Ｆ２个体的ＲＡＰＤ分析进一步证明了这种多态可靠性。转移杂交实验表明这个多态性产物是一种重复顺序。     

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     

日照长短和脯氨酸处理对光敏核不育水稻花药培养的影响

本试验对粳型光敏核不育系Ｎ５０４７Ｓ、７００１Ｓ、Ｎ５０８８Ｓ和ＨＰ１３Ｓ、常规粳稻品种渐农大４０和０２４２８及由它们所配制的Ｆ１杂种进行花药培养,主要结果如下：不同光敏核不育系及其杂种Ｆ１出愈率、绿苗率和培养力存在明显差异;光敏核不育系的花培效率并不一定比非光敏核不育系低;无论光敏不育系还是非光敏核不育系,长日都比短日处理具更高的愈伤组织诱导率,光敏核不育系长日下生长取样接种,脱分化培养基中添加     

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,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（phyA）的含量。从农垦58S的二次技梗原基分化期开始,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）沉淀一,上清液供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。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含量有较大的影响。要相同的光周期下,农垦58S的phyA在较长时间暗期中的合成速度明显比农垦58快,这证实了前人的推测,即农垦58S甲基化程度较低的phyA基因的表达可能比农垦59更活跃。许多研究指出,pohyA含量的高低必然影响有关的生理过程。两种基因型相同的大麦品种对光周期、远红光（FR）敏感性的不同反应正是phyA含量差异所致。因此,SD下叶片积累较多的phA可能是农垦58S花粉育性恢复所必需的。另外,在农垦58S育性转变敏感期内每天的光周期结束时（EOD）进行短暂（15分钟）的FR照射实验,以推测光敏色素(PhyB)在育性转变中的作用,因为EODFR反应由phyB介导。10次EODFR处理后,农垦58S的抽穗、开花期均比SD对照相应地推迟2天。这与穗、开花（LD效应）,其花粉败育、种了结实率却没有变化（图1）,说明开花与花粉育性的调控机制有所不同。从上述结果我们认为,可能是phyA,而不是pohyB参与光周期诱导的农垦58s花粉育性转变过程,并且phyA可能通过其含量的变化起调节作用;phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58S可能通过其含量的变化起调节作用;phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58s控制花粉正常发育的phyA信号传导链可能存在某些缺陷,从而导致对光周期的敏感性增加,SD下积累较多的phyA则可以弥补这些缺陷。     

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。     

光敏核不育水稻光敏色素基因的RFLP分析

以灿稻“ＩＲ３６”光敏色素基因ｐｈｙＡ的ｃＤＮＡ克隆作探针,对光敏核不育水稻“农垦５８Ｓ”和对照水稻“农垦５８”进行ＲＦＬＰ分析,性内切酶ＥｃｏＲｖ,ＤｒａＩ,ＨｉｎｄⅢ、ＸｂａＩ、ＭｓｐＩ等都没有显示出多态性,而用ＨｐａⅡ显示出了多态性。ＭａｐＩ和ＨｐａⅡ是一对同裂酶（识别位点为ＣＣＧＧ）,但二者对识别位点上第２个胞嘧啶（即ＣｐＧ）甲基化的敏感性不同。实验结果表明,“农垦５８Ｓ”ｐｈｙＡ基因中Ｃ     

植物生长调节剂对水稻光敏核不育系培矮64S育性恢复的作用…

一定剂量的ＣｏＣｌ２,ＩＡＡ和２,４－Ｄ以及与ＧＡ３配合叶面喷施或根部水施后,水稻培矮６４Ｓ的育性在不育条件下得到部分恢复,其中以浓度各为５０ｍｇ／Ｌ的,２,４－Ｄ和ＧＡ３配合进行根部水施效果最好,自交结实率提高达７．９％。     

光周期调节光敏感核不育水稻叶片抗环血酸过氧化物酶的活性

从第二次枝梗原基分化期开始用长日照(LD)或短日照(SD)处理光敏感核不育水稻农垦58S 和常规水稻农垦58。与 SD 处理比较,LD 处理明显抑制农垦58S 和农垦58的抗坏血酸过氧化物酶(AsAPOD)的活性,对农垦58S 的 AsA POD 活性的抑制效应较之农垦58的大。随着 AsAPOD 活性下降,抗坏血酸(AsA)和丙二醛(MDA)的含量逐渐增加,AsA POD 活性与 AsA 和MDA 含量之间呈负相关。LD 抑制 ASA POD 活性和抑制幼穗发育的时间有一定的一致性。推测在 LD 处理下 AsA POD 活性下降与幼穗发育受阻有某些内在的联系。     

核酸代谢抑制剂对水稻光敏核不育性的影响

在稻穗分化的二次枝梗期后,观察比较了叶片喷施核酸代谢抑制剂５ＦＵ对水稻光敏核不育性及幼穗发育的影响,结果表明：长日照下,５ＦＵ在使农垦５８Ｓ穗长缩短、颖花数减少的同时,却使其抽穗提前,可育性得到一定程度的恢复;５ＦＵ处理还使农垦５８的抽穗被完全阻止。在短日照下,５ＦＵ处理则使农垦５８Ｓ与农垦５８在穗长与颖花数减少的同时,其抽穗反被延迟,可育性受到抑制而结实率显著降低,上述效应还可被随后施用的恢复剂乳清酸所弱化。因此可以认为光敏核不育现象与稻穗发育中核酸代谢的改变有关。     

光敏核不育水稻61kD特异性蛋白质的纯化和N—端序列分析

用制备型聚丙烯酰胺凝胶电泳和制备型等电聚焦纯化了曾报道的光敏核不育水稻 (Oryza sativa)农垦 58S叶绿体的特异性蛋白质 P2 ,得到 SDS- PAGE和等电聚焦 (IEF )纯的 P2。经 SDS- PAGE和 IEF测定 ,该纯蛋白质的分子量是 61 k D,等电点是 5.8。现称 P2为 P61。氨基酸序列分析表明 P61的 N-端氨基酸序列与水稻和大麦叶绿体 ATPaseβ亚基的 N-端氨基酸序列同源。     

湖北光周期敏感核不育水稻农垦58S幼穗和花药发育期的蛋白酶活性变化

湖北光周期敏感核不育水稻农垦585的可育与不育株在一次枝梗期的幼穗中可溶性蛋白含量相近。雌雄蕊形成期和花粉母细胞分化期的可有株可溶性蛋白较不育株的分别高21％和12．3％;可有株在花粉二核和三核期亦有较高含量。不育株在雌雄蕊形成期后,酪蛋白酶活性迅速增高,而可有株至二核期才增高。不育株除在二次枝梗期的内肽酶活性略低外,其余阶段酶的活性较高。育性转变时内肽酶类型亦发生变化。可有株有较高的氨肽酶活性．     

内源植物激素与光敏核不育水稻农垦58S育性的关系

采用气相色谱－质谱联用选择离子检测（ＧＣ－ＭＳ－ＳＩＭ）技术,定性、定量分析了光敏核不育水稻农垦５８Ｓ（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ． ｓｕｂｓｐ． ｊａｐｏｎｉｃａ）及对照品种“农垦５８”在长（ＬＤ）、短（ＳＤ）日照处理下,不同发育时期顶端全展叶片中内源ＩＡＡ、ＡＢＡ 和生殖器官中内源ＩＡＡ、ＡＢＡ、ＧＡ１、ＧＡ４ 的含量变化。实验结果表明：在ＬＤ 处理下,农垦５８Ｓ雌雄蕊形成期的叶片和花粉母细胞形成期的幼穗中ＩＡＡ 相继发生亏缺;农垦５８Ｓ－ＬＤ花粉母细胞形成期、单核期和扬花期,生殖器官中内源ＡＢＡ 均低于农垦５８Ｓ－ＳＤ 的含量,“农垦５８”则与此相反;扬花期不育花药中内源ＧＡ１ 和ＧＡ４ 含量剧减。据此认为：生殖器官中早期ＩＡＡ 的亏损、ＡＢＡ 含量剧减伴随着抗逆性能的减弱及ＧＡＳ的不足共同导致了农垦５８Ｓ的雄性败育     

甲基乙二醛-双(脒腙)处理对光敏核不育水稻多胺含量的影响及其与育性转换的关系

ＭＧＢＧ（ｍｅｔｈｙｌｇｌｙｏｘａｌｂｉｓ（ｇｕａｎｙｌｈｙｄｒａｚｏｎｅ））处理短日可育、处于光敏感时期的农垦５８Ｓ,可显著降低花粉可育度和自交结实率,但并不影响其正常的生长。ＭＧＢＧ处理长日不育株时效果不明显。以１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１处理短日可育株效果最佳。ＭＧＢＧ主要影响穗子中下部枝梗的结实,对上部结实影响较小。ＭＧＢＧ处理引起腐胺增加而使亚精胺和精胺减少,推测亚精胺和精胺的减少是育性下降的原因之一。     

花药培养对籼稻两用核不育系培矮64S的提纯与改良

以籼稻两用雄性核不育系（简称两用系）培矮６４Ｓ为供体,通过花药培养,获得了２６个愈伤系共１９６９株花粉植株。根据花粉一代（Ｈ１）的倍性和育性,可把它们分为三种类型,即ａ）单倍体：有１个愈伤系４１株全为单倍体植株;ｂ）不分离型：有１９个愈伤系的群体育性不分离,全部植株均在不育期表现败育,其它性状有差异但不显著;ｃ）分离型：其余６个愈伤系表现分离,其中３个各有２－７株单倍体植株出现,并且这些愈伤系中均     

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     

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。     

白菜核雄性不育两用系可育和不育花药ATPase的分布

对白菜核雄性不育两用系可育花药和不育花药的ATPase做了定位分析。可育花药的花粉母细胞核中积累了大量的ATPase反应颗粒,而细胞质中ATPase反应颗粒较少,但在线粒体中特异地聚集了一些大的ATPase反应颗粒。减数分裂后,小孢子细胞质中ATPase反应颗粒明显增加。随着小孢子发育,其细胞质中ATPase反应颗粒逐渐减少,但在线粒体中又特异性地聚集了较多的AT-Pase反应颗粒。当花药发育到二胞花粉时期,花粉和绒毡层细胞中的ATPase反应颗粒已很少了。不育花药的花粉母细胞中呈现较多的ATPase,然而在线粒体中很少。异常四分体小孢子细胞质中虽然有较多的ATPase反应颗粒,但还是通过细胞质收缩和质壁分离方式退化。对可育花药的花粉母细胞线粒体中特异出现的簇状ATPase分布现象进行了分析,讨论了不育花药中花粉母细胞线粒体ATPase的异常与花粉败育的可能关系。