抗除草剂杂交稻的选育

通过杂交将抗除草剂Liberty的bar基因转移到恢复系 ,培育出 3个抗除草剂恢复系测 6 4 B、明恢 6 3 B和特青 B。与不育系杂交 ,选配出 3个抗除草剂三系杂交组合和 2个抗除草剂两系杂交组合。抗除草剂组合能保持原组合的产量水平 ,苗期喷除草剂可淘汰假杂种。利用这项技术能解决两系、三系或化杀杂交稻在制种过程中出现的纯度问题。

转bar基因水稻除草剂抗性遗传研究及其应用

试验用３ 个恢复系——测６４、明恢６３ 和特青作母本分别与３ 个抗除草剂转ｂａｒ基因水稻品种——Ｂｅｎ－ｇａｌ－Ｈｕ１０、Ｃｙｐｒｅｓｓ ＰＢ－６ 和Ｇｕｌｆｍ ｏｎｔ杂交，对其后代（Ｆ１，Ｆ２ 和ＢＣ１）进行遗传分析表明：除草剂的抗性是受一对显性核基因控制，通过杂交可将这对基因转育到恢复系，选配出抗除草剂杂交组合。应用这项技术可放宽对不育系完全雄性不育的严格要求，有利于优良不育系的培育及高产、优质、多抗新组合的选配。在秧田期喷施除草剂，可淘汰假杂种，确保杂种纯度。

除草剂(草丁膦)抗性基因的遗传与利用

Threerestoringlines (Minghui 6 3,Ce 6 4andTeqing)asfemaleparentswerecrossedwithherbi cide_resistanttransgeniccultivars (Bengal_Hu10andGulfmont)asmaleparents .Geneticanalysisongenera tionsofF1,F2 andBC1indicatedthattheresistancetotheherbicide (Liberty)wascontrolledbyasingledomi nantnucleargene .Theresistancetotheherbicidewillworkasamarkerforthetruehybridfromcrossingwith themaleparent ,butnotforallotherplantsfromeitherselfing ,orintracrossinginfemaleparentpopulation . Aftertheapplicationoftheherbicide ,allplantsexceptthetruehybridwereeliminated .Withtheaidofthis technology ,thestrictrequirementofcompletesterilityformalesterilelineincropscanbereduced .Itwillbe beneficialnotonlyforbreedingnewexcellentmalesterilelines ,butalsoforcommercializingchemicallyin ducedmalesterilesystemincrops .

水稻无融合生殖研究的新进展

从水稻双胚苗中提高不定胚的发生频率是研究利用无融合生殖固定Ｆ１代杂种优势的主要途径之一。通过特殊的选育方法，已将原有双胚苗品系的双苗率由３０％提高到６０％左右。由于不定胚与双苗的发生率有着一定的内在联系，随着双苗率的提高，内含不定胚的频率也有相应提高的趋势。又据细胞学观察，认为不定胚发生在远离珠孔端的部位，故在种子中部的萌发苗可能是不定胚产生的种子形态学特征。１９８９年，我们采用特定苗位为标记的筛选方法，选取种子正中部萌发苗并结合对其它非正中苗的人工切除，使水稻的不定胚频率由原来的２．６—５．１％提高到２１．２％。水稻不定胚频率的大幅度提高，为无融合生殖在杂交水稻育种中的研究应用开拓了诱人的前景。

水稻(Oryza sativa L.)双胚苗遗传学的研究

APⅠ、APⅡ、APⅢ和 APⅣ四个双胚苗品系分别具有16.1%、23.4%、32.4%和5.0%的双苗率,双苗中有一个中胚轴和两个中胚轴的两种类型。以双胚苗为母本与显性紫色稻杂交,F1出现1.8—3.8%的绿色双苗或单苗,因此,四个双胚苗品系中可能存在低频率的无融合生殖。双胚苗是可遗传的,受两对隐性基因控制,而双苗频率的高低则受修饰因子的影响。

水稻无融合生殖材料PDER选育的初步研究

通过离子注入Ｆ１代杂交种子，从后代中选育出２个早发生胚水稻品系，开花前１～２ｄ，未经授粉受精，卵细胞能自行分裂成多细胞原胚，发生频率高达２６．８％，用显性紫色稻作父本测交，Ｆ１代出现一定比例母本类型植株。经细胞胚胎学观察，已证实该材料存在二倍体孢子生殖（Ｄｉｐｌｏｓｐｏｒｙ）和无孢子生殖（Ａｐｏｓｐｏｒｙ），同时还存在未受精极核分裂成初生胚乳核的现象。

提高水稻双胚苗和不定胚频率的研究

以水稻双胚苗中提高不定胚的发生频率是研究利用无融合生殖固定F_1代杂种优势的主要途径之一。通过特殊的选育方法,已将原有双胚苗品系的双苗率由30％提高到60％左右。由子不定胚每双苗的发生率有着一定的内在联系,随着双苗率的提高,内含不定胚的频率也有相应提高的趋势。又据细胞学观察,认为不定胚发生在远离珠孔端的部位,故在种子中部的萌发苗可能是不定胚产生的种子形态学特征。今年,我们采用特定苗位作标记的筛选方法,选取种子正中部萌发苗并结合对其它非正中苗的人工切除,使水稻的不定胚频率由原来的2.6—5.1％提高到21.2％。水稻不定胚频率的大幅度提高,为无融合生殖在杂交水稻育种中的研究应用开拓了诱人的前景。

Bar基因和转Bar基因作物的研究进展

概述了草丁膦的毒害机理和 Bar基因的抗性机理与表达情况。总结了转 Bar基因作物的来源、抗性遗传特点和其对环境安全性评价等方面的研究进展。展望了 Bar基因和转 Bar基因作物的应用前景。

转BAR基因水稻的抗性遗传、生理特性和农艺性状研究

为了明确BAR基因对水稻的影响,对转BAR基因的Bengal HU-10、Bengal HC-11、CypressPB-6、Cypress PB-13的抗性遗传、生理特性和农艺性状进行了研究,结果表明,它们对除草剂Liberty的抗性均受一对显性核基因控制,在这4个实验材料中,BAR基因在染色体上的整合位置互不等位,株高、生育期和每穗粒数等农艺性状也不相同.转BAR基因水稻与原亲本比较,叶片中叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数、GS酶活性等均未有明显差异,但用Liberty处理2 d后,上述生理性状变化明显,且在这4个转BAR基因材料之间也有显著差异,说明与BAR基因的插入位置有关.

转bar基因水稻恢复系的生理性状和农艺性状

通过杂交将转bar基因水稻亲本 (Gulfmont、BengalHu -10和CypressPB -6)中的bar基因转移到恢复系测 64、明恢 63和特青中 ,培育出 6个抗除草剂 (Liberty)的同型恢复系测 64 -B(G)、测 64 -B(C)、特青 -B(B)、特青 -B(C)、明恢 63 -B(G)和明恢 63 -B(C)。抗除草剂同型恢复系的大部分生理性状和主要农艺性状与原恢复系接近。将同型恢复系与不育系杂交 ,选配出 8个抗除草剂三系杂交组合和 2个抗除草剂两系杂交组合 ,抗除草剂组合能保持或略高于原组合的产量水平。

水稻杂种优势预测方法的现状、问题与对策

系统总结了国内外关于水稻杂种优势预测方法的研究进展 ,分析了前 (他 )人研究工作中存在的问题 ,并提出了拟采取的相应对策。

水稻双胚苗无融合生殖胚胎学研究初报

将子房整体染色透明观察后,通过筛选材料石蜡切片的方法,研究发现水稻双胚苗品系APⅣ中,存在低频率的无融合生殖。开花前珠心细胞特化并分裂发育形成不定胚。随着珠心组织的退化,不定胚长八胚囊腔中,以球形胚形式存在。开花后4天,球形胚开始分化。球形胚在胚囊中可以和合子胚并存,也可以单独存在。但双胚主要来自受精的助细胞或合子胚纵裂。开花后3—4天,在胚乳腔中着色深的球状结构是胚乳部份脱落形成的,不是不定胚。珠孔端反足细胞团不能形成胚。

非洲狼尾草无融合生殖胚胎学研究

报道非洲狼尾草（ＰｅｎｎｉｓｅｔｕｍｓｑｕａｍｕｌａｔｕｍＦｒｅｓｅｎ）的胚囊形成、胚胎发生与发育过程。非洲狼尾草的孢原细胞直接发育成大孢子母细胞，并由它分裂产生三分体。从大孢子母细胞发育至三分体的不同阶段，均会出现败育。性细胞退化期间，其周围的珠心组织中，常出现一至多个体积较大的无孢子生殖原始细胞。通常只有靠近珠孔端的１个无孢子生殖原始细胞体积进一步增大，并出现大液泡，发育成无孢子生殖单核胚囊。随后，其核经连续两次有丝分裂，形成无孢子生殖四核胚囊，胚囊内的４个核常聚积在珠孔端，４个核进一步分化形成１个卵细胞、１个助细胞和具两个极核的中央细胞，没有反足细胞。胚囊发育属于大黍型。其它的无孢子生殖原始细胞能发育到单核或二核胚囊阶段，而后核解体导致胚囊败育。胚的发生有两种类型：（１）早发生胚。大多数胚囊在开花前一、二天，次生核未分裂，卵细胞不经受精，自发分裂形成胚。（２）迟发生胚。少数胚囊的卵细胞不经过受精，但需要在开花后三、四天次生核分裂为多个胚乳核时才开始分裂。无论是早发生胚或迟发生胚，卵细胞在分裂前具有极性，珠孔端有大液泡，细胞质稀薄，合点端细胞质较浓。胚的发育经历球形胚、梨形胚和胚分化阶段。

光（温）敏核雄性不育水稻育性转换中幼穗和花药的某些生理指标变化

光（温）敏核雄性不育水稻（Ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ／ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｇｅｎｉｃｍａｌｅ－ｓｔｅｒｉｌｅｒｉｃｅ，简称Ｐ／ＴＧＭＲ）８９０２５和培矮６４ｓ在秋季从不育阶段经半不育阶段向可育阶段转变进程中，对其花粉母细胞形成期（Ⅴ）、花粉母细胞减数分裂期（Ⅵ）的幼穗和成熟花药（Ⅷ）中过氧化物酶（Ｐｅｒｏｘｉｄｓｅ，简称ＰＯＤ）、超氧物歧化酶（Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ，简称ＳＯＤ）．和过氧化氢酶（Ｃａｔａｌａｓｅ，简称ＣＡＴ）活性测定表明，幼穗和花药相同发育时期的酶活性随正常花粉的比率升高而增加，但以成熟花药中增加最多．并伴有丙二醛（Ｍａｌｏｎａｌｄｅｈｙｄｅ，简称ＭＤＡ）含量减少．表明自由基代谢的变化可能与光（温）敏核雄性不育水稻花粉败育有关，且自由基代谢变化在幼穗发育中期即已开始．

转bar基因水稻在杂种优势育种中的利用

以3个美国转bar基因水稻抗除草剂品种BengalHu-10、CypressPB-6和Gulfmont为父本,分别与三系、两系不育系及人工去雄恢复系杂交。考种结果发现:这3个抗性亲本所配组合杂种优势不明显。通过杂交将抗除草剂亲本中的bar基因转移到常规恢复系,已经培育出3个抗除草剂恢复系明恢63-B、测64-B和特青-B;且已选配出5个抗性杂交组合,它们能保持原组合的产量水平。还讨论了水稻杂种优势利用面临的问题和转bar基因水稻抗性亲本在杂种优势上的应用前景。

草丁膦对转bar基因水稻GS酶活性和光合功能的影响

喷施草丁膦后 ,对草丁膦无抗性水稻Cypress(未转bar基因 )叶片的谷氨酰胺合成酶 (GS)活性先受到抑制 ,随后叶片内NH+ 4 积累上升 ,叶绿素含量、PSⅡ原初光化学效率 (Fv/Fm)、光能转化效率 (ΦPSⅡ)和叶片叶绿素荧光的光化学猝灭系数 (qp)下降 ,光合速率显著降低 ;最后引起植株死亡。另一方面 ,Cy pressPB 6(转bar基因抗草丁膦水稻 )的GS酶活性在喷施草丁膦后虽然先被抑制 ,但随后能恢复至正常水平 ,接着NH+ 4 积累下降 ,草丁膦对叶绿素含量、荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp 的影响被解除 ,光合速率恢复到正常水平 ,整个植株生长正常。

不同浓度除草剂和处理时期对转Bar基因水稻农艺性状的影响

对不同时期的非抗性水稻和转Bar基因水稻幼苗喷施不同浓度的除草剂Liberty水溶液。结果发现 ,喷施体积分数为 0 .3 %及其以上的Liberty水溶液均可杀死非抗性品种幼苗。除草剂浓度对抗性品种BengalHu 10和测 64 B的株高、每穗实粒数、结实率和千粒重无明显影响 ,但是随着除草剂浓度的递增 ,它们的每株穗数和单株产量呈下降趋势。采用 0 .5 %的Liberty水溶液处理过的抗性品种 ,在 3～ 4叶期处理的单株产量较高。建议将抗性杂交水稻组合用于大田生产时 ,在 3～ 4叶期喷施 0 .3 %～ 0 .5 %的Liberty水溶液比较合适。

水稻“双－3”多胚发生的研究

水稻ＭＩＶ（双－３、籼稻）传粉后可以有多个花粉管同时进入胚囊．大多数胚囊的合子发育为一个正常的胚，但是有少数合子胚发生裂生并分化形成双胚芽和一胚根．有些胚囊的助细胞和卵细胞同时受精后，分别发育为助细胞胚和合子胚；有些胚囊中的反足细胞团可直接发育为胚．可见“双－３”水稻除有正常合子胚外还存在助细胞胚和反足细胞匹的多胚现象．

水稻PDER品系的特点和二倍体孢子生殖胚囊的形成和发育

对水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）早发生胚ＰＤＥＲ（ｐｒｅ－ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｅｍｂｒｙｏｏｆｒｉｃｅ）品系的特点和细胞胚胎学研究表明，ＰＤＥＲ是二倍体植物２ｎ＝２４，约有５０％胚囊的卵细胞未经受精能自行发育形成胚，成熟种子的萌发和生长速度较常规正常水稻快。ＰＤＥＲ的大孢子母细胞经有丝分裂产生未减数的胚囊，即无融合生殖中的二倍体孢子生殖类型。在胚囊形成和发育过程中有如下几个特点：（１）孢原细胞至大孢子母细胞分裂前的过渡期持续时间较长，孢原细胞和大孢子母细胞的细胞质比周围的珠心细胞质稀淡。（２）大孢子母细胞经二次有丝分裂后形成直线排列的三个细胞（三分体），珠孔端的两个解体，合点端的一个发育为功能细胞，有少数胚囊的三个细胞全部解体形成败育胚囊。（３）功能细胞经三次连续核分裂形成具八核七个细胞的成熟胚囊，它的结构与常规正常水稻基本相同，但助细胞呈长形而没有回抱着卵细胞。

抗广谱除草剂pursuit水稻的抗性遗传分析和利用

以4个恢复系测64、明恢63、特青和02428为母本,分别与抗除草剂pursuit(普杀特)水稻品种PT2杂交,遗传分析表明,PT2的抗性遗传符合一对显性核基因的模式。通过杂交一代和回交二代已将抗性基因转移到恢复系,初步培育出4个抗性恢复系测64-P、明恢63-P、特青-P和02428-P;它们与不育系杂交,选育到4个杂交稻组合。考种结果发现,抗除草剂组合基本上能保持原组合的产量水平,苗期喷药可完全淘汰假杂种。利用这项技术可望解决三系、两系或化学杀雄杂交稻制种过程中出现的纯度问题,且有利于新杂交稻组合的选育。对该项技术在生产上的应用前景和存在问题进行探讨。