安农S-1的研究及其利用概况

安农Ｓ－１是国内外首次在籼稻中发现并育成的籼型温敏核不育系，开辟了水稻杂种优势利用的新途径。对安农Ｓ－１育性的温光反应特点、遗传行为及生理生化研究等方面进行了综述；概括了安农Ｓ－１在两系法杂交水稻育种中的利用情况，并展望了其应用前景。

水稻不育系安农S-1育性转换及相关基因的表达分析

通过在自然环境和高温温室内对安农S 1的不同部位进行高温、低温诱导处理 ,对水稻温敏核不育系安农S 1的温度敏感时期和诱导部位进行了研究。总共进行了 8种处理 ,结果表明 :安农S 1的育性转换时期是从花粉母细胞形成到减数分裂的四分体时期之前。在育性转换时期 ,处于高温的条件下 ,根部低温处理不能诱导安农S 1可育 ,穗部低温处理可以使安农S 1保持可育 ,可见安农S 1的温度敏感部位在幼穗。aprt基因和育性相关 ,用RT PCR方法研究了aprt基因在安农S 1不同部位和不同温度环境的表达变化 ,结果显示 ,在幼穗中aprt基因的表达在高温环境中被大幅度下调 ,而在叶中和根中的变化比较小 ,这说明幼穗对温度最敏感 ,从侧面验证了引起安农S 1育性转换的温度敏感部位是在幼穗。

籼型两用核不育系安农S-1育性转换及育性遗传的研究

1989～1991年,通过对籼型两用核不育系安农S-1及其杂交后代的育性性质与育性分离比例观察,对其在长沙地区的育性转换动态及育性遗传行为进行了研究.结果表明:安农S-1的育性转换总趋势是:可育→部分可育部分不育→不育→部分不育部分可育→可育,但在温度有较大变动时,育性产生波动;安农S-1有2个育性转换期,第一个育性转换期比较稳定,稳定不育期为7月中旬至8月底;安农S-1的育性主要由细胞核内1对隐性等位基因控制;安农S-1和W_(6154)S 的育性各受1对隐性非等位基因控制,并且这对非等位基因之间存在互补作用.

温度和日长对“安农S-1”育性的影响及其花粉败育的机理

在长沙地区(N28°12′)自然光温条件下,雌雄蕊形成期至花粉母细胞形成期是“安农S-1”感受温度和日长变化,引起育性转变的敏感期。育性受日长和温度共同影响,温度尤为主导因素。育性变化敏感期,可育株与不育株叶片、花药在光合强度、呼吸强度。多种生化成分含量及酶活性上存在着明显的差异。认为:“安农S-1”花粉败育的基本原因,是不适光温条件使植株中正常的基因表达被阻遏,从而导致多种酶活性改变,代谢平衡失调,植株同化能力降低,某些物质分解加速,花粉发育所必需的物质和能量得不到充分供应,从而使花粉不能正常发育。

基于全基因组多态性的安农S-1与株1S亲缘关系分析

在两系法杂交水稻育种中,温敏核不育系具有重要作用。常用的温敏核不育系大多来源于TMS5基因编码区第71至72个碱基发生GC→TA或TC→TA的变异。本研究利用全基因组测序手段,结合生物信息学,分析了安农S-1及其衍生系准S,以及株1S及其衍生系华煜4127S在全基因组及tms5功能区域内的多态性,验证了这4个温敏核不育系的亲缘关系。

籼型光温敏感核不育水稻“安农S—1”生化特征的初步研究（Ⅱ）幼穗分化时期叶片及穗中三种同工酶动态分析

在幼穗分化过程中，特别是育性转移敏感时期，“安农S－1”可育株与不育株叶片中过氧化物酶、α－淀粉酶及苹果酸脱氢酶等三种同工酶，其酶带数目和酶带活性都存在着明显的差异。据此认为“安农S－1”发生育性转换与这些酶的变化有关。可育及不育穗中上述三种同工酶差异不明显，且它们对温度的敏感反应迟于叶片。

早籼型水稻温敏核不育系华103S

品种来源：以华中农业大学用安农S-1作母本,“9215”作父本杂交,经多代选育和低温选择育成的早籼型水稻温敏核不育系,2006年通过湖北省农作物品种审定委员会审（认）定，品种审定编号为鄂审稻2006016。

几个温敏不育水稻品种组织培养特性的研究

以我国特有的温敏不育系籼稻品种安农S 1,及其转育的不育系安湘S和香125S为实验材料,对愈伤组织的诱导、继代和再生体系的建立进行了研究。结果表明:不同水稻品种和不同的外植体种类愈伤组织的诱导存在比较明显的差别:对成熟种子来说,安农S 1的愈伤组织诱导率最高;而对幼胚而言,香125S的诱导率最高。不同的水稻品种所适用的培养基不同,形成的愈伤组织的状态也存在差别,香125S所适用的培养基种类比较广泛,形成的胚性愈伤组织状态最好,也最容易形成。在愈伤组织的分化阶段,添加3mg/L6 BA+1mg/LNAA分化成苗率最高;随继代时间的延长,愈伤组织的再生率下降,形成的幼苗的状态也存在明显的差别。

光敏、温敏核不育水稻核不育基因等位性及基因对数的研究

以光敏核不育系农垦 5 8S及其衍生的光敏核不育系 70 0 1S、温敏核不育系 W6 15 4 S、培矮 6 4 S,以及温敏核不育系安农 S- 1及其衍生的温敏核不育系 810 S、安湘 S、香 12 5 S为材料进行相互杂交 ,在长日高温条件下观察 F1 的育性 ,根据其可育性和不育性确定核不育基因的等位性。结果表明 :70 0 1S、W6 15 4 S、培矮 6 4 S与核不育基因供体农垦 5 8S之间有等位点的核不育基因 ;但温敏核不育系 W6 15 4 S与培矮 6 4 S之间 ,不具等位点的温敏核不育基因。该结果说明光敏核不育系农垦5 8S至少存在一对光敏核不育基因和两对温敏核不育基因 ,而且各对温敏核不育基因可独立遗传 ,在夏季高温条件下其不育性得到充分表达。安农 S- 1与其衍生的不育系之间以及衍生的不育系与不育系之间都具有等位点的温敏核不育基因。农垦 5 8S及衍生的核不育系与安农 S- 1及衍生的核不育系之间没有等位点的核不育基因。

用EST和SSR标记定位水稻温敏不育基因tms5

利用cDNA抑制差减杂交技术建立了水稻减数分裂时期穗部特异表达的SSH文库,从中筛选121个cDNA片段作为EST(expressedsequencetags)标记,用RFLP(restrictionfragmentlengthpolymorphism)方法分析了温敏不育系安农S-1和正常品种安农N之间的多态性,其中一个EST标记HN57可以检测到亲本间的多态性.共分离分析结果表明,HN57与安农S-1的温敏不育性完全共分离,进而将安农S-1的温敏不育基因tms5定位于RGP(ricegenomeresearchprogram)遗传图的第二染色体的31.2cM处.为了进行精细定位,在该区域设计了80对SSR(simplesequencerepeat)引物对。