小麦光温敏核雄性不育系BS366和BS1086杂种一代结实率研究

为了解小麦光温敏核雄性不育系BS366和BS1086的育性恢复状况,评估恢复系人工定向改良对其恢复能力的效果,在不育生态区对以55份定向改良的恢复系和33份非改良恢复系(常规小麦)为父本配制的杂种一代的结实率进行了分析。结果表明,BS366和BS1086杂种一代结实率变化范围为15.42%~140.34%和20.28%~119.07%(国际法),平均结实率分别为73.02%和72.21%,二者差异不显著,说明2份母本的育性恢复能力差异不显著。BS366和BS1086杂种一代结实率主要分布于40%~110%和60%~100%间,BS1086杂种一代结实率分布更为集中。BS366和BS1086与改良父本的杂种一代平均结实率分别为84.45%和78.97%,与非改良父本的杂种一代平均结实率分别为53.97%和60.95%,改良父本的平均恢复力高于非改良父本,表明定向改良有利于提高恢复系的恢复力。BS366和BS1086与相同父本的杂种一代结实率差异在-41.66%~61.93%之间,表明相同父本对不同母本的育性恢复力存在差异。BS366和BS1086与相同改良父本的杂种一代中有61.82%的结实率差异分布于-10%~20%之间,与相同非改良父本的杂种一代中有51.52%的结实率差异在-30%~0%之间,表明同一改良父本对不同母本的育性恢复力差异小于非改良父本。BS366与14份父本、BS1086与7份父本的杂种一代结实率高于对照,其中父本14YH261、14YH551、SD036与2份母本杂种一代的结实率均高于对照,说明具有可用恢复力的父本不仅数量极少,而且对不同母本的恢复力存在较大差异。杂种一代主茎穗的平均结实率极显著大于分蘖穗。因此,建议对不同母本分别开展强恢复力的恢复系筛选,并以中选强恢复系为亲本进行定向改良,有效增加杂种一代结实率达对照水平的组合数量,为获得更多强优势杂交组合奠定基础。

光温敏两系不育系‘稆S’的选育与应用

[目的]选育优良的光温敏两系不育系,以提高其杂种后代的产量和品质。[方法]采用光温敏两系不育系‘RGD-7S’为母本与三系保持系‘中浙B’杂交,经5年9代的系谱法选育,育成不育性稳定、稻米品质优、异交特性好、株叶形态优良的光温敏两系不育系‘稆S’,并分析了其主要特征特性及杂种优势。[结果]‘稆S’不育性稳定,育性转换临界温度<23℃,稳定不育期127 d左右。该不育系制种产量高,异交特性好,柱头外露率78.62%,其中双边外露率39.74%。采用‘稆S’配组的高产、优质两系杂交稻组合‘稆两优质美’先后通过了福建省和海南省农作物品种审定。[结论]光温敏两系不育系‘稆S’不育性稳定,育性转换临界温度低,稻米品质优,配合力强,应用前景广泛。

短光温敏核不育系连209S的选育

连209S系连云港市农业科学院以外引短光温敏核不育系D125S为母本、广东籼稻材料HH31为父本杂交选配而成。该不育系繁种产量高、米质好、抗性强,2021年通过江苏省审定。所配杂交组合产量高、米质优、抗病性强、抗倒性强,2022年报江苏省品种审定委员会审定。

水稻籼型光温敏核不育系福7112S的选育及应用

籼型光温敏核不育系福7112S是以1892S为母本与优质自育材料R0564杂交,采用系谱法选育而成的。该不育系育性稳定、败育彻底、株型紧凑、抗性较好、米质较优,2019年通过安徽省农作物品种审定委员会组织的技术鉴定。本文介绍了福7112S的选育过程,阐述了其主要的特征特性和育性表现,分析了其配组应用,总结了繁殖制种技术,以期为福7112S的推广与应用提供参考。

小麦光温敏雄性不育系BS237ω-黑麦碱基因克隆及序列分析

为研究小麦光温敏雄性不育系BS237中ω-黑麦碱基因编码区特征,利用同源克隆的方法克隆ω-黑麦碱基因的编码区序列,共得到8条具有完整开放阅读框的基因序列(OK999982~OK999985,OK999987~OK999990),基因编码区长度为1002~1074 bp,可编码333~357个氨基酸残基,全部编码RQL型ω-黑麦碱蛋白。NCBI BLAST分析表明克隆序列与已知序列的相似度在91%~100%之间,推断其为ω-黑麦碱基因家族。进化分析表明8个克隆的基因与普通小麦(Triticum aestivum L.)和黑麦(Secale cereale L.)的ω-黑麦碱基因序列具有较高的同源性,说明ω-黑麦碱基因具有一定的基因组特异性。乳糜泻(CD)免疫肽识别分析表明,8个基因中均分布有5种T细胞免疫肽——Gli-ωt(PQQPFPQQ)、DQ2.5-glia-γ5(QQPFPQQPQ)、QQPY、SPQQ和PQQP,且肽段Gli-ωt(PQQPFPQQ)和PQQP存在多个拷贝。本研究结果可为1BL/1RS类型杂交小麦加工品质的分子改良及乳糜泻疾病的预防提供参考。

节水抗旱稻光温敏雄性核不育系沪旱82S的选育与利用

沪旱82S是上海市农业生物基因中心利用沪旱3S(沪旱1S∕青四矮)和沪旱5S(沪旱1S∕黄华占)杂交,经上海和海南等多年异地交叉筛选,育成的光温敏雄性核不育系。其具有不育性稳定、不育起点温度较低、抗病性好、抗旱性强、稻米品质优(达部标3级)等特性,2018年10月通过了上海市品种审定委员会的田间鉴定。利用该不育系选配的两系节水抗旱稻品种‘旱两优8200’通过2021年国家审定;配组的‘旱两优8208’分别通过广西壮族自治区和江西省审定,2023年通过国家审定。

黄绿叶水稻光温敏核不育系gy157S的开花习性

【目的】探明水稻黄绿叶光温敏核不育系gy157S的开花习性,为特色水稻不育系在新品种选育中的应用提供理论依据。【方法】以目前应用比较广泛的实用性水稻光温敏两系不育系C815S为对照,对比研究水稻黄绿叶光敏温不育系gy157S的花粉败育程度、开花习性、柱头外露率等开花习性。【结果】gy157S单株和单穗的开花持续期分别为15.9 d和10.2 d,在11:00—13:00有明显的开花高峰期,午前花率达60.86%,开颖角度为34.0°,自然条件下柱头外露率为65.0%,与C815S相似。gy157S的花粉不育度为99.97%~100.00%,优于C815S的99.73%~99.98%。【结论】gy157S开花习性良好,在11:00—13:00期间进行赶粉制种效率较高,在水稻两系杂交种生产中具有较大的应用价值。

水稻光温敏雄性不育突变体tms3650的鉴定和基因定位

【目的】雄性不育是水稻杂种优势利用的基础。为进一步解析其调控机制,对一个雄性不育突变体进行了鉴定。【方法】利用60Co-γ对籼稻品种93-11进行辐射诱变,从其后代中鉴定到一个雄性不育突变体tms3650。将籼稻明恢63作父本同突变体tms3650杂交构建F2和F3群体,采用图位克隆的方法对目的基因进行精细定位。【结果】tms3650突变体其他农艺性状与野生型一致,但花药白绿且瘦小,花粉不能被1%碘-碘化钾溶液染成蓝黑色,穗子包颈,抽穗期延迟。遗传分析表明该突变体表型受一对隐性核基因控制。精细定位结果表明基因位于第3染色体长臂SSR标记RM15927和RM15934之间135.25 kb距离内,且与RM15931标记共分离。陵水冬季南繁鉴定发现,该突变体育性受光温环境影响,说明tms3650突变体的雄性育性在短日低温条件下发生了转育,是一个光温敏雄性不育突变体。【结论】通过将定位位点与已报道的雄性不育基因比较,发现tms3650是一个新的基因位点,暂命名为TMS3650。

优质光温敏两系不育系邦S的选育与应用

[目的]开展异交特性好、综合性状优良的光温敏两系不育系选育,以培育高产优质两系杂交稻。[方法]采用光温敏两系不育种质华6S为母本和三系保持系种质9946B杂交,经4年7代的系谱法选育,育成了植株矮壮、株型紧凑、株叶形态好、熟期适中、米质优、抗性好的感温型两系不育系邦S,并分析了主要特征特性及其配合力。[结果]光温敏两系不育系邦S不育性稳定,临界温度<23℃;籽粒细长,谷粒长11.2 mm,长宽比达4.0;异交特性好,总外露率平均62.8%,其中双边外露率48.7%。邦S配合力好,先后配组出邦两优908、邦两优香占等7个高产、优质的两系杂交稻组合,并通过国家级或省级审定。[结论]光温敏两系不育系邦S不育性稳定,农艺性状优良,稻米品质优,繁殖系数高,杂种一代优势强,应用前景广泛。

应用基因芯片分析短日低温条件下新型粳稻光温敏核质互作不育系育性相关基因

为了解具有三系和两系两套不育机制的新型粳稻光温敏核质互作不育系2310SA分子水平上的育性机理,同时也试图对水稻雄性不育现象做进一步探讨,利用水稻基因芯片,以2310SA及其保持系两系光温敏不育系2310S为材料,在安徽合肥秋季自然短日低温条件下,比较了稳定不育的2310SA和恢复可育的2310S(对照)减数分裂期、单核期、二核期和三核期等4个穗发育时期花药基因表达谱的变化差异。减数分裂期(上调表达基因1938个,下调表达基因1635个)和三核期(上调表达基因2220个,下调表达基因2656个)差异表达基因数目多于单核期(上调表达基因752个,下调表达基因693个)和二核期(上调表达基因1025个,下调表达基因886个),三核期下调表达基因比上调表达基因多,其他3期上调表达基因比下调表达基因多。所有差异表达基因聚类显示,单核期和二核期差异表达基因聚为一类,减数分裂期和三核期差异表达基因独立成为第2类和第3类。筛选出147个在4个穗发育时期都差异表达的基因。这些共有差异表达基因也只有在三核期下调表达基因比上调表达基因多。这些共有差异表达基因,参与了生物合成、刺激反应、光合作用、信号传导、大分子的新陈代谢、运输、转录调节、碳水化合物的代谢、花的发育和细胞死亡等11类生物学过程。所得共有差异表达基因中存在与脂类代谢有关的细胞色素P450家族蛋白和β-环羟化酶,与热激反应有关的热激转录因子、热激蛋白DnaJ家族蛋白及热激蛋白70等相关基因。这些基因与细胞死亡有直接或间接的关系,它们的异常表达可能与不育花粉的形成有关。

光温敏雄性核不育水稻性状表达及遗传规律研究

通过两年对光温敏雄性核不育水稻杂交F1、F2 、回交B1代性状表达及遗传规律的研究表明 ,在不同年份 ,不同遗传背景条件下 ,其可育与不育的分离比呈连续性变化 ,从 3∶1～ 0 ,基本表现为控制其不育性的基因为一对光敏感基因和 2对以上的温敏基因。在无温敏基因条件下 ,光敏感基因独立起作用 ,短光表现可育、长光表现不育 ;在有温敏基因参与条件下 ,温敏基因影响光敏基因的正常表达 ,表现为累加效应 ,直至显性上位作用。不同数量的温敏基因在不同生态条件下 ,可以恢复光敏不育基因 ,影响F2 。

水稻光温敏核不育系的研究与选育

1973年,湖北省沔阳县沙湖原种场石明松在农垦58一季晚粳大田中,发现了农垦58自然不育突变株“农垦58S”,从而为杂交水稻的研究提供了新的材料与方法。从此,水稻杂种优势利用研究进入了一个新纪元——二系法杂交水稻研究与应用阶段. 近20年来,我国科学家对水稻光温敏核不育系进行了广泛深入的研究,有了长足的进展。尽管目前大面积实用的光温敏核不育系还未真正育成,但光温敏核不育系的特征特性,溃传规律与选育途径已基本摸清。

籼型光温敏核不育系盐582S的选育及应用

盐582S系江苏沿海地区农业科学研究所育成的籼型光温敏两用核不育系，具有不育起点温度低、育性稳定、开花习性好、异交结实率高、稻米品质优、抗病性强、熟期适中、制繁种产量高，所配制杂交稻组合杂种优势强、综合性状突出等特点．是一个综合性状优良的籼型光温敏两用核不育系。

携带白化转绿型叶色标记光温敏核不育系玉兔S的选育及其特征特性

以我国主栽的籼型光温敏核不育系培矮 6 4S为起始材料 ,利用 30 0Gy的6 0 Co γ射线辐照干种子 ,经多代选择选育了一个携带白化转绿型叶色标记的新型不育系玉兔S。该不育系苗期性状明显比原亲本培矮 6 4S差 ,但成熟期的主要农艺性状、育性特征、配合力、抗病性及稻米品质均与培矮 6 4S相仿。补偿性生理机制研究表明 ,在分蘖、拔节和开花阶段玉兔S叶绿体内腺苷酸激酶和RuBP羧化酶的活性要比培矮 6 4S高。遗传研究表明 ,白化转绿型突变性状受单隐性基因控制 ,并在幼苗阶段特异性表达。对不育系玉兔S在两系杂交水稻生产中的应用前景作了讨论。

中籼型优质光温敏核不育系广占63S的选育

广占 6 3S是北方杂交粳稻研究中心与合肥丰乐种业水稻所合作选育的中籼光温敏不育系 ,2 0 0 1年 8月通过安徽省技术鉴定。广占 6 3S不育期间败育彻底 ,不育性稳定 ,不育株率、花粉不育度和自交套袋不实率均为10 0 %。在 12 .5h短日下 ,不育临界温度低于 2 4℃。对白叶枯病及稻瘟病的抗性分别为高抗和抗。米质优 ,广占 6 3S垩白率、垩白度等 9项指标达农业部一级优质米标准 ,其余 3项指标达二级优质米标准 ;广占 6 3S× 9311(丰两优 1号 ) 10项指标达部颁一级优质米标准 。

利用体细胞无性系变异筛选水稻光温敏核不育系株1S矮秆突变体

以幼穗和成熟胚为外植体经组织培养成功建立了体细胞无性系 ,结合愈伤组织多代培养和化学物质诱导 ,获得了高达 4 0 %以上的体细胞无性系变异 ,并从中选育出遗传稳定的株 1S矮秆突变体 SV5、SV10和 SV14。鉴定结果表明矮秆突变体 SV14是矮化了的光温敏核不育系 ,具有优良的光温敏不育特性 ,配合力强 ,杂种优势明显 ,较对照可以增产 10 %以上 。

小麦光温敏核雄性不育基因的初步定位

农大 3 3 3 8是通过多年鉴定发现的一个优良的光温敏核雄性不育小麦品系 ,运用SSR和ISSR两种分子标记对其光温敏核雄性不育基因进行了定位 ,检测到了两个光温敏核雄性不育基因座位 ,并分别命名为ptms1和pt ms2 ,其中ptms1的基因效应是ptms2的 2～

水稻光温敏雄性核不育系的系谱分析

近年来,我国两系杂交水稻快速发展,截止2010年底,共有427个两系组合通过审定。两系杂交水稻已经奠定了在我国水稻生产中的重要地位,而光温敏核不育系是两系杂交水稻的基础。本文从实用性角度研究了1994年以来通过审定和获得新品种保护权的两系组合所涉及的130个光温敏核不育系,分析了光温敏核不育系的基本来源和其中126个不育系的系谱。以原始光温敏核不育系为起点演绎了不育系之间的衍生关系,介绍了大面积应用及获得新品种保护权的73个不育系的系谱,归纳了新光温敏核不育系的育成途径。讨论了不育系育性转换的光温反应类型与其核不育基因来源的关系。提出利用光温敏核不育系开展分子生物学研究过程中,有必要通过系谱分析不育系之间的衍生关系,对不育系材料进行有针对性的选择。强调了促进光温敏核不育资源的开放与共享,对加快实用性光温敏核不育系的选育,积极应对两系杂交稻制种环境的变化具有重要意义。

光温敏二系杂交小麦恢复系遗传多样性和群体结构分析

为揭示光温敏雄性不育小麦恢复系资源的遗传基础,选用49个Genomic-SSR和40个EST-SSR标记位点对100份冬性光温敏雄性不育小麦恢复系进行遗传多样性和群体结构分析.结果表明:89个位点共扩增出531个等位变异,平均每个位点5.96个;平均基因多样性和多态性信息量(PIC)分别为0.63和0.57,说明本研究所选用的恢复系的遗传多样性比较丰富;利用NJ法聚类和Structure群体结构分析均将100份恢复系划分为6大类群,且聚类结果基本吻合,同时揭示出北方冬麦区和黄淮海冬麦区恢复系间存在较广泛的基因交流;群体结构分析阐明了各恢复系的遗传组成,推测58%的恢复系血缘相对比较单一,42%的恢复系拥有混合来源.研究结果为新恢复系的选育和现有恢复系的利用提供了理论依据,并为重要农艺性状数量性状位点的关联分析奠定了基础.

光温敏核不育水稻异交结实潜力的研究

异交结实潜力是指不育系在保证有充足外源花粉供应的条件下的最高结实率 .本研究表明 ,不同的水稻光温敏核不育系具有不同的异交结实潜力 ,异交结实潜力的高低受遗传、环境及遗传与环境互作的共同影响 ;环境对不育系异交结实潜力影响的主因是温度 ,其作用的敏感时期是异交籽粒灌浆充实的前期 ;