对光周期敏感雄性核不育水稻的初步研究——修饰基因对光敏感雄性不育后代表现型值的影响

利用人工控制光周期程序(简称SPAC)处理或在北京自然长日下栽培,考察了15个群体的自交结实率和正常花粉率频率分布,得到了如下结果。 1.F_1的育性正常。F_1群体的表现型值呈双峰连续分布。分离出1个无法准确划分的“败育群”;2.在F_2的“败育群”或农垦58原种S群体内,雄性彻底败育的个体只是少数,其余多数个体败育不完全,表现型值各不相同,在低值端呈连续分布;3.由F_1选出的光敏感雄性不育单株繁衍来的F_4家系群体,其表现型值依然分离,在低值端呈连续分布。雄性完全败育个体的比例在各家系、株系、甚至同一株系内的植株间存在差别;4.仅F_4家系群体中的1个株系。农垦58S或鄂宜105S群体内表现型值基本一致,雄性彻底败育了。作者认为,连续分布是水稻光敏感雄性不育初级群体表现型值分布的普遍形式。它多半产生于修饰基因分离、重组造成的基因型值的连续变异。

水稻光敏感雄性不育临界日长及其对环境因子反应的初步研究

水稻光敏感雄性不育的临界日长包括:可诱导显著雄性败育的最小的日照时数(简称“诱导临界日长”)和导致雄性近似于完全败育的日长(简称“败育临界日长”)。“诱导”与“败育”两个临界日长值间有约1小时的间隔。而且它们随栽培环境中除日长外的其它因子的波动而变化。经对在4种不同环境下测得的败育度—日照时数变异的统计分析,证明日长处理期间日最高(或最低)汽温的平均值差异可对光敏感雄性不育性表现程度产生显著影响;揭示出“日长×环境温度”的互作效应。作者认为,此两种效应的同时存在导致了光敏感雄性不育临界日长值的变异。

温度对光敏感雄性核不育水稻育性转换的影响研究

在北京(N39°56′)自然变温和人工控温条件下分别对比观察光敏感雄性核不育(pgms)水稻的育性对10小时、16(或15)小时两种光周期的反应。试验结果指出: 1.在适宜水稻发育的温度范围内,pgms水稻均有因光周期不同而发生的育性转换。而且光周期效应远大于温度不同所引起的育性变化。 2.温度变化可诱发长日光周期状态下pgms水稻的雄性败育水平的波动,即所谓“温度效应”。在日平均温度(Tm)30.4℃—21.6℃区间内,其花粉败育度是Tm的直线回归函数,回归系数因不育品系而异。 3.短日光周期状态下pgms水稻的育性对温度的变化比较敏感,其变异情况因品系而异。 作者对pgms育性转换的含义和判别标准进行了讨论。

试议光敏不育水稻育性转换的光温作用模式

雄性败育度（设为纵坐标）随敏感期内日照时数（设为横坐标）的增加呈“S”状曲线增加。该曲线是水稻光敏不育性表现的特征曲线。在温度单因子的作用下,“S”状曲线的坐标沿纵轴方向上下浮动;由于光温互作的存在,温度对临界日长值的修饰可导致它沿横坐标轴方向的左右移动;作为日长对温度效应水平制约的结果,该曲线的形状发生改变:即近短日端变幅较大,近长日端变幅较小。光周期、温度、光温互作等因子对雄性育性的作用是耦合在一起的,拟把上述各单因子作用模式,即“S”状曲线在纵坐标轴方向上下浮动,在横坐标方向左右移动和形变之简单叠加,作为光敏不育水稻育性转换光温作用模式的雏形。其结果在33—25/26—18℃（昼/夜）温度区间内是在SPT（光敏不育水稻花粉败育度-光周期-温度）三维坐标系内的一个曲面。每个光敏不育水稻都有一个特征的三维曲面。作者建议测绘有实用价值的光敏不育水稻的SPT三维曲面,进而对其安全制种的光温参数做出科学推断。

雄性核不育水稻育性转换的光周期效应指数值(PE)和温度效应指数值(TE)的遗传性初步研究

对比考察了农垦５８ｓ与７００１ｓ、８９０２ｓ与培矮６４ｓ及８９０２ｓ与安农Ｓ１等３个光（温）敏核不育水稻杂交组合的双亲、Ｆ１、Ｂ１、Ｂ２和Ｆ２世代的样本及每一个体的ＰＥ和ＴＥ的变异。无论双亲核不育基因的等位程度及栽培环境的光、温周期如何，在多数情况下都显示了如下的规律：（１）后代样本ＰＥ、ＴＥ的大小虽然形形色色，但都取决于其双亲。Ｆ１表示完全显性甚至超显性。（２）Ｆ２个体的ＰＥ或ＴＥ、尤其同一个体ＰＥ与ＴＥ的集成类型发生有规律的分离和超亲分离，产生形形色色的育性转换类型。在纯粹由雄性不育个体组成的Ｆ２不育分样本中也发生同样分离。（３）ＰＥ或ＴＥ的广义遗传力的估值都大于５０％。据此推断ＰＥ、ＴＥ是两个可遗传并可供选择的独立性状；并对育性转换现象的遗传机制也进行了讨论。

光敏不育粳稻及其杂交后代的光周期效应指数(PE)分析

作者通过剥蘖分株,把供试水稻每一单株的4个第1次分蘖分别栽培在高温长日(光照时数/平均气温为15小时/28.4℃)、低温长日(15小时/23.5℃)、高温短日(10小时/28.4℃)和低温短日(10小时/23.5℃)环境下,在对号统计供试个体分株苗的育性(花粉败育度和小穗不育率)、计算个体光周期效应指数(PE,等于长日与短日植株育性之差)的基础上,分析了光敏不育粳稻(农垦58s、7001s)及它们的杂交F_1、BF_1和F_2个体、群体的PE.结果表明:1.农垦58s和7001s群体的PE以花粉败育度(或小穗不育率)为指标时大于50%(或 6.4%).温度处理间差异不显著.2.F_1群体的PE表现超亲优势.3.BF_1和F_2个体的PE(A)或PE(B)(分别表示以花粉败育度或小穗不育率为指标的PE)的变异远大于双亲.PE(A)的遗传力估值为82.0%(高温环境)和71.8%(低温环境);PE(B)的遗传力估值为58.0%与14.8%.4.F_2个体的PE(A)或PE(B)呈偏态的双峰连续分布.其中有约5%的PE(A)、10%的PE(B)高于双亲的最高值.据此研究结果,作者建议光敏不育水稻育种应注重对PE性状的选择.

光周期条件对水稻光敏不育温度效应值的影响

利用人工气候箱设置 31 /2 2℃、2 7/2 2℃ 2种昼 /夜温度处理及 1 0 .0、1 2 .0、1 3.0、1 3.6、1 4.0和 1 5.0 h6种光周期处理 ,考察光周期条件对水稻光敏不育温度效应值的影响 .结果表明 ,在对照品种雄性育性正常且光敏不育水稻能发生 SD可育与 L D完全不育育性转换的温度范围内 ,气温降低 4℃可以诱发温度效应 ,即可使在各光周期处理组的光敏不育水稻雄性可育程度明显增高 .光周期条件不同时温度效应值明显不同 .温度效应随日长的缩短而急剧增加 ,与日长有负相关的趋势 ,可以认为 ,通过培育败育临界日长较短的光敏不育水稻 ,人为调节制种地区 (季节 )实际日长与临界日长的关系 ,可促进光敏不育特性表达 ,减低温度的影响 。

粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica)光敏感雄性不育“温度效应”初析

感光性不同的4个光敏感雄性不育粳稻经受14小时光周期下的31/27℃、31/22℃、31/17℃、27/22℃和27/17℃ 5种光期温度/暗期温度组合处理。考察其花粉育性的结果表明:1,在试验设计的光、温条件下,参试的不育品系都表现高度的光敏感雄性不育。但是,不同温度处理引起了败育水平的显著变化。2,光期温度下降4℃、暗期温度相同时,花粉育性极显著地增加;光期温度不变,暗期温度变动幅度为5℃时(31/27℃处理除外),不影响光敏感雄性不育的表现。3,不同品系光敏感雄性不育表现对温度处理的反应不同,而且有明显不同的“温度×品系”互作效应。本试验中未见感光性不同品系不育性表现对温度敏感性的显著区别。

光敏核不育性状在弱感光性水稻中的遗传学研究

在北京（３９°５６＇Ｎ）长日、中温条件下，分析了弱感光型光敏不育水稻Ｃ４０７ｓ与秋光、南６５两品种配制的正反交Ｆ１、ＢＦ１、Ｆ２和Ｆ３代的雄性育性表现。结果表明，在弱感光型遗传背景下光敏不育性及其育性恢复受两对独立的细胞核隐性主基因控制和修饰基因的作用。讨论了缩小样本出穗期的离散度和利用Ｆ３家系育性类型分析资料的必要性及所谓“育性抑制基因”影响下光敏不育性状表达的种种异常情况。

籼稻8902s×安农s-1F_2个体育性光温反应类型观察

8902s与安农s-1杂交,每个F_2个体被一分为四。在按长日/高、低温与短日/高、低温设置的人工气候箱里栽培,考察分株苗育性、个体的光周期效应和温度效应。结果表明:①育性分布随所用育性指标而截然不同。82％的个体育性程度不同地随光周期条件变化,光周期效应值大于10％;有近半数的个体在某种条件下小穗完全不育,其中1/3花粉也完全败育;有6.5％的个体在4种环境中花粉和小穗都不育。②约1％属光敏类型个体,在两种温度下以花粉或小穗不育率为指标的光周期效应值分别大于30％或10％,而且光周期效应大于温度效应。 据作者推算,对这种F_2群体来说,长日照下在较宽温度区间表现稳定雄性不育并有较强光敏特性个体的频率不大于0.07％。

增大农垦58s小穗育性对光周期条件响应强度的尝试(简报)

光敏核不育水稻农垦585在15h长日照（LD）下小穗完全不育，在10h短日照（SD）、日平均气温28．4℃（HT，32℃／25℃）或23．5℃（LT，27℃／20℃）下自交结实的小穗只有6％～13％。以小穗育性对光周期条件响应较强为指标做选择，所得农垦58s－01在LD下小穗仍然完全不育，在SD的LT乃至HT下，平均自交结实率超过35％，对光周期的响应增大两倍多。

光敏核不育水稻温敏性5种表现型的识别

综述并评议了文献涉及的５种不同的温敏性表现型，指出：①温度变化影响育性的表达是最基本的一种表现型。不过，它是核不育性、光敏性和温敏性等多种遗传因子共有的表现型；②光温互作效应包括温度变化对不育临界日长值的影响，光周期条件变化对温度效应指数或“不育起点温度”的影响以及光周期效应和温度效应的协同式互作或拮抗式互作等，是温敏性和光敏性共有的表现型；③在光周期条件被确定的条件下，有“不育起点温度”、育性转换的温度区间和温度效应指数等３种可供育种家采用的、温敏性单因子的表现型；④通过对“不育起点温度”的选择已经获得提高核不育水稻不育性稳定性的育种效果。若能实施对这三种表现型以及光温互作效应的综合选择，可望较好地扼制温敏性对两系法杂交水稻生产的不利影响。

试议光敏核不育水稻的异质性

综述了光敏核不育水稻遗传异质性的主要表现：①高世代群体的育性尚在分离；②同一样本内个体的ＰＥ（光周期效应指数值）、ＴＥ（温度效应指数值）及ＰＥ与ＴＥ的组合是具多样性；③同一样本内个体的败育临蚧日长值不一致。

试议作物环境敏感雄性核不育系选育的几个基本问题

作者提出了选育作物环境敏感性核不育(ESGMS) 系的兴利除弊策略。建议收集各种ESGMS基因型,选择光周期作为唯一敏感因子,建立一套可对个体育性转换特性做选择的方法,尽可能地削弱其它因子对育性的影响,以确保两系法杂交种的优质、稳产、高产;还建议严防由于利用ESGMS性状给农业带来新的不稳定因素。

玉米转基因育种及产业化

玉米是世界重要的饲料、粮食和工业原料作物，在100多个国家种植。据美国农业部2009年4月份全球玉米产量报告，2008／2009年度产量为7．86亿吨（1吨=1000千克，下同）。由于玉米显著的高产性能和功能的多样性特征在促进国民经济发展和国家的粮食生产中占有重要地位。玉米作为粮食类作物中的综合利用之王，不仅是人类的重要食物来源，而且是重要的工业原料．

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。

核不育育种方法──高效率的杂交育种

作者以太谷核不育小麦育种为范例，介绍了利用显性细胞核雄性不育材料作工具，在提高杂交效率和改变杂交选择方式的基础上开展高效率杂交育种的情况。

再议水稻光周期敏感雄性核不育性的鉴别方法

再议水稻光周期敏感雄性核不育性的鉴别方法薛光行中国农业科学院作物育种栽培研究所北京１０００８１我国光周期敏感雄性核不育（简称光敏核不育）水稻的研究证明，光敏核不育性的育性转换主要受光周期条件制约，也受环境温度、光温互作及背景基因型与环境互作等的影响。...

试议光周期敏感雄性核不育种质的评价

作者认为，仅凭群体不育株率、不育度、不育期与可育期结实率评价光敏核不育种质是不充分的，应当注重依据已知的光周期效应指数（ＰＥ）、温度效应指数（ＴＥ）。