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。

香型温敏核不育系皖香22S的选育研究

皖香22S是安徽省农业科学院水稻研究所以1892S为母本、湖南湘穗种业有限责任公司引进的香型籼稻亲本常香39S为父本进行杂交选育的香型温敏核不育系,2023年8月通过安徽省技术鉴定。皖香22S株高85.0 cm,平均每穗总颖花数193.5粒,千粒重24.0 g,株型紧凑,分蘖力较强,叶片直立内卷,有香味,冷水池育性鉴定在14.5 h、23.5℃、6 d条件下,花粉不育度99.95%,套袋自交结实率0.25%。皖香22S在合肥5月20日播种,播始历期为84 d,比近似品种常香39S短5 d左右,主茎叶龄13.2叶。柱头外露率和异交结实率较高。稻瘟病、稻曲病和白叶枯病抗性较好;米质较优;所配组合杂种优势强,其中皖香22S/银月丝苗在2023年的小区优势鉴定中,较丰两优4号增产9.35%,差异达极显著水平。

优质籼型光温敏核不育系荃时S的选育与应用

介绍了荃时S的选育过程、特征特性、配组应用及繁殖技术要点。荃时S是以银312S为母本,与配合力好的优良恢复系YR0822杂交,采用系谱法选育而成的籼型光温敏核不育系,具有育性转换起点温度较低、不育性稳定、异交率高、抗倒伏、米质优等特点,2021年通过安徽省农作物品种审定委员会组织的专家技术鉴定。该不育系与恢复系银泰香占配制的籼型两系杂交水稻品种时两优泰香具有中抗稻瘟病、米质达部标优1级、丰产等特点,并获得2022年(第四届)安徽省优质稻品种食味品质籼稻金奖,2022年通过国家农作物品种审定委员会审定。

中国两系杂交水稻光温敏核不育基因的鉴定与演化分析

【目的】鉴定中国生产上应用的两系不育系所携带的光温敏核不育基因,揭示两系杂交稻光温敏核不育基因的演变过程。【方法】收集光温敏核雄性不育水稻材料共90份,包括农垦58S、安农S-1和株1S等衍生系。采用改良CTAB法从水稻叶片中提取基因组DNA,根据光敏不育基因所含突变设计1个功能性CAPS标记,用引物NK-F(5′-ATCCCACAAATCCTTTAGCA-3′)和NK-R(5′-CCGTTATAGATAGACCCGAGA-3′)扩增包含该突变位点的片段,用内切酶RsaⅠ酶切并检测,可清晰区分纯合光敏不育系(lnc Rm)(329 bp)、纯合野生型(lnc Rwt)材料(414 bp)和杂合型(lnc Rm/lnc Rwt)材料(414和329 bp)。温敏不育基因RNZ的分型则采用功能性d CAPS标记d CAPS-rnz,待测材料分别用引物对RNZ1F(5′-ACCGCGCCGCCACCGGGTCGGCCGGAG-3′)/RNZR(5′-TGAAGAGGAACTCCTGCGAGACGG-3′)和RNZ2F(5′-ACCGCGCCGCCACCGGGTCGGCCCAAG-3′)/RNZR扩增,产物分别用内切酶HinfⅠ和StyⅠ酶切,酶切产物经电泳分离检测,纯合温敏不育系(RNZm)不能被上述2种内切酶所酶切,纯合野生型RNZtc和RNZgc可分别被HinfⅠ和StyⅠ完全酶切,而杂合型RNZm/RNZtc和RNZm/RNZgc可分别被HinfⅠ和StyⅠ不完全酶切。采用上述功能性分子标记鉴定两系不育系所携带的光敏(lnc Rm)和温敏核不育基因(RNZm),并结合不育系的系谱信息和中国水稻数据库的年度推广面积数据分析lnc Rm和RNZm在中国两系杂交稻生产中应用的历史与现状。【结果】以农垦58S为唯一不育基因源的47个两系不育系中,12个携带lnc Rm,29个携带RNZm,2个同时携带lnc Rm和RNZm,4个不携带这两个基因;衍生自安农S-1和株1S的18个不育系则均携带RNZm;由农垦58S衍生系(如培矮64S)与安农S-1复交育成的不育系也全部携带RNZm;由培矮64S与株1S复交育成的2个不育系中1个携带RNZm,而另1个则同时携带lnc Rm和RNZm;另外16个与农垦58S、安农S-1及株1S无血缘关系的独立起源两系不育系中有6个携带lnc Rm,9个携带RNZm等位基因,1个(衡农S-1)则既不携带lnc Rm也不带RNZm。综合这些不育系携带光温敏基因的鉴定结果,结合不育系选育的系谱资料,绘制了包含92个两系不育系所携带的光温敏基因图。另外,根据这些两系不育系所配制组合的种植面积数据(分品种),发现1993—2012年中国两系杂交稻中不育基因的利用经历了从光敏到温敏的演化过程,携带RNZm的不育系所配制组合及推广面积在生产中的应用迅速增加,2012年温敏不育系配制的杂交稻已占两系杂交稻种植面积的95%以上,形成了以携带RNZm的不育系为主的局面。【结论】系统明晰了中国两系水稻不育系携带的光温敏不育基因及其与品种系谱之间存在的不一致性,从光敏不育系杂交后代中选育出了温敏不育水稻,且携带RNZm的不育系已在目前两系杂交稻生产中占绝对主导地位。

以淡绿叶为标记的籼型光—温敏核不育系M2S的选育

以淡绿叶标记基因系ＩＧＭ１９与籼型光－温敏核不育系８９０２５杂交，再用８９０２Ｓ回交１次，通过多代选育获得了带淡绿色叶隐性标记性状，且育性转换特性与８９０２Ｓ明显不同的籼型光－温敏核不育系Ｍ２Ｓ。在杭州（３０°０５’Ｎ）自然条件下，Ｍ２Ｓ具有连续３０ｄ以上的不育期（不育度＞９９．５％），在秋季正常情况下，结实率可达５１．８％。人工气候箱控制条件下，Ｍ２Ｓ在短日适温时结实正常，在长日（１５．０ｈ）与所有处理温度（３０．１℃、２４．１℃和２３．１℃）、高温（３０．１℃）与所有处理日长（１５．０ｈ、１４．０ｈ和１２．５ｈ）的光温组合下均完全不育或高度不育。结实率的方差分析结果表明，其育性转换的温度效应和光周期效应均不显著，仅光温工作效应显著，属典型的光温互作雄性不育系。Ｍ２Ｓ本身较稳定的不育性和带有隐性淡绿色叶的标记性状将有利于在两系法杂交水稻中应用。

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。

温敏核不育水稻花药蛋白质组初步分析

采用固相pH梯度 SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳对温敏核不育水稻 96 4 2S可育与不育条件下减数分裂期花药总蛋白进行了分离 ,通过银染显色 ,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱 .PDQuest 2DE图像分析软件可识别约 10 0 0个蛋白质点 .蛋白质点在 2D胶上的重复性为 :沿等电聚焦方向偏差为 1 4 5± 0 2 3mm(n =8) ,沿SDS PAGE方向偏差为 :1 15± 0 17mm(n =8) .对两种育性不同样品的 2D胶上部分共有的蛋白质点 ,采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱 (matrixassistedlaserdesorption ionizationtimeofflightmassspctrometry ,MALDI TOF MS)进行了肽质谱指纹图分析 .通过采用PeptIdent软件对SWISS PROT数据库的查询 ,有 5 0个蛋白质点在数据库得到归属鉴定 .对育性不同的2种样品 2D较上明显差异的蛋白质点进行了分析鉴定 .在不育变化为可育的过程中 ,明显表达上调的蛋白质点包括几丁质酶 ,酸性磷酸酶 ,胞浆激酶 ,谷蛋白前体 ,以及ESTSC72 61蛋白 ,明显下调的蛋白质包括β expansin前体 ,谷氨酸氨甲酰转移酶和

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 。

温敏核不育水稻育性对低温持续时间的敏感性差异比较研究

培矮 6 4S、810S、株 1S、陆 18S、72 9S、139S、康 2 0 1S、179S、香 12 5S等是一类高温条件下不育、低温条件下可育的高温敏型核不育水稻 ,它们的临界不育温度为 2 3～ 2 4℃左右 ;go5 4 3S是一类高温条件下可育、低温条件下不育的低温敏感核不育水稻 ,其临界不育温度为 2 9 5℃。分别在自然长日 (光长 14 2～ 13 7h)、高温 (日均气温 2 9 0～ 34 1℃ )条件下和短日 (光长 13 0～ 12 4h)、较低气温 (日均气温 2 3 9～ 2 8 1℃ )条件下对处于育性敏感期的温敏核不育水稻进行 1～ 6d的冷水 (2 1 5℃ 2 0 5℃ )处理 ,研究不同温敏核不育水稻育性对低温持续时间的敏感性差异。结果表明 :株 1S和陆 18S经 6d低温处理表现为稳定不育 ,对低温反应钝感 ,杂交制种最为安全 ;72 9S、139S、康 2 0 1S在长日、高温阶段经 5d处理表现为不育 ,在短日、较低气温阶段经 4d处理开始转为可育 ,对低温反应较钝感 ;培矮 6 4S和 810S在长日、高温阶段经 4d处理 ,在短日、较低气温阶段经 2d处理开始转为可育 ,对低温反应较敏感 ;179S、香 12 5S在长日、高温阶段经 3d处理 ,在短日、较低气温阶段经 2d处理就会出现可染花粉和自交结实 ,对低温反应敏感 ,杂交制种风险大 ;短暂低温和高温都会引起go5 4 3S的育性发生变化 。

我国主要水稻光温敏核不育系类型的气候适应性

针对夏季低温对我国两系杂交稻制种生产的严重威胁 ,用 1997～ 1998年由三亚、武昌、贵阳、南京 4个生态点组成的“新不育系联合生态鉴定”试验资料 ,分析了以培矮 6 4S为代表的实用低温敏类型不育系和以 N5 0 88S为代表的实用光敏类型不育系的育性光温影响规律。结果表明 ,培矮 6 4S的育性受温度影响 ,育性稳定性较差 ,下限温度指标年际间和地区间变化较大 ;N5 0 88S育性主要受日长影响 ,其临界光长同一地年际间差异小 ,但地区间差异较大。同时 ,用 195 1～ 1992年逐日平均气温和理论日长资料 ,分析和评价了我国南方稻区 (18°14′～ 34°17′N)的三亚、南京、广州、福州、长沙、杭州、南京、高邮、徐州等 9个城市的光温特征及其时空规律。在此基础上 ,从生态角度提出了克服夏季低温危害两系杂交稻制种的三项生态技术措施 ,一是要根据气候规律正确选择适宜的制种地区和季节 ;二是华中双季稻区应改秋制为春制或选择山区单季稻区秋制 ;三是应全面评价温敏和光敏类型不育系的特点 。

低温敏核不育水稻go543S育性对温、光的反应

以新型光温敏核不育 ( PTGMS,Photo- thermo sensitive genic male sterile)水稻 go5 4 3S为材料 ,通过自然生态条件下和人工温、光处理条件下的育性观察 ,对其育性转换与温度和光周期的关系进行了研究。结果表明 :go5 4 3S育性主要受温度控制 ,表现为低温条件下不育、高温条件下可育 ,育性转换的不育临界温度值为 2 9.5℃ ,对温度敏感的部位是幼穗 ,敏感时期为花粉母细胞形成至减数分裂期 ,对应的剑叶叶枕距变化范围为 - 1 2 .2～ + 0 .7cm;育性敏感期在人工恒温 2 8.0℃条件下 ,无论长日 ( 1 4～ 1 6h)或短日 ( 1 0～1 2 h)处理均表现不育 ,其不育性不受光周期影响 ,在人工恒温 31 .5℃条件下 ,无论长日还是短日处理均表现可育 ,但短日可明显提高其可育性。

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 。

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。

无花粉型水稻温敏核不育系籼S的育性表现与细胞学观察

温敏核不育水稻籼S是从优质常规稻籼黄占自然突变而来的一个无花粉型光温敏核不育种质资源。在广州(23°08′N)自然条件下,一年中具有明显的“可育-不育-可育”的育性转换,5月初至10月底为稳定不育期。在人控光温条件下,低温诱导其由不育转为可育需要较长的持续时间,日均温21℃需7d以上,23.5℃需15d以上。细胞学观察表明其无花粉败育主要是由减数分裂时期的异常引起的,表现为小孢子母细胞粘连与液泡化、减数分裂受阻于前期Ⅰ的细线期、进行无丝分裂与异常的胞质分裂,始终没有正常四分体的形成,而是产生大小不同、核数不等的异常细胞,并最终解体消失。其花粉败育特点不同于以往研究过的光温敏核不育水稻,具有花粉败育时期早而败育彻底的特点。

利用分子标记辅助选择改良温敏核不育系GD-8S的稻瘟病抗性

以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi-1的籼稻材料BL122为供体,优质感病温敏核不育系GD-8S为受体,通过杂交、多次回交和自交结合分子标记辅助选择技术,将Pi-1基因导入GD-8S中。综合目标基因的分子检测、育性镜检、田间农艺性状表现以及遗传背景的回复率,筛选获得5个改良株系RGD8S-1、RGD8S-2、RGD8S-3、RGD8S-4和RGD8S-5。采用广东省具有代表性的33个菌株进行人工接种抗性鉴定,5个改良株系的抗性频率为75.76%～100.00%,而对照仅为9.09%。农艺性状分析表明,除剑叶长和每株穗数外,其余性状改良株系与对照无显著差异。这些改良株系可用于进一步测配选育高抗稻瘟病杂交稻新组合。

水稻光温敏核不育系育性波动的解决途径和方法

光温敏核不育系的不育性受温度影响而波动是困扰两系法杂交水稻的一个重要问题 ,就怎样解决这一问题提出了看法。从育种途径上来看 ,可以采用选育低不育临界温度的光敏核不育系、选育抗除草剂的恢复系、选育对除草剂敏感的光温敏核不育系和选育四环素诱导不育的光温敏核不育系来保证杂种纯度。从制种技术措施上来看 ,必须严格遵守光温敏核不育系核心种子生产程序、选择适宜的制种地区和季节。

长穗颈双低温敏核不育水稻的选育(英文)

双低温敏核不育水稻 (96- 5- 2 S)干种子通过 350 Gy60 Coγ-射线直接辐射 ,处理后的 M1代在育性转换敏感期让其感受自然低温而自交繁殖 .M2 代单本或双本密插 (1 0× 1 3.33cm) ,从 M2 代 2 5万株群体中 ,筛选出 7株长穗颈双低温敏核不育株 .它的成功选育 ,解决了我国两系杂交水稻的制种中不育系育性易出现反复和九二

花药培养遗传纯化温敏核不育系培矮64S的效果初步分析

应用生物技术对培矮 6 4S核心种子进行花药培养 ,获得了 91个加倍单倍体植株。在福州 (2 6°0 5′N)自然条件下对花培后代的H2 、H3、H4进行连续的育性追综观察。结果表明 ,(1 )H2 代株系间育性发生分离 ,可以把它们简单地归为三类 :完全不育 (简称培矮 6 4HS) ,不育期间其花粉不育度均在 99 8%以上 ,且不育期长 ,育性稳定 ;基本可育 (培矮 6 4HF) ,可染花粉率很高 ,几乎没有稳定不育期 ;中间类型 (培矮 6 4HM) ,育性波动大 ,不育期较短。 (2 )培矮6 4HS、培矮 6 4HF和培矮 6 4HM在H3、H4代各自的育性表现与在H2 代的育性表现一致。 (3)培矮 6 4HS比培矮 6 4S核心种子具有不育期更长 ,不育性更稳定以及更高的不育度。说明培矮 6 4S核心种子中有关育性的基因型并不纯合 ,花药培养对培矮 6

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 ;

长穗颈温敏核不育水稻双低培eS遗传特性的研究

双低培eS是由双低S通过辐射诱变选育出的长穗颈温敏核不育水稻 ,其穗颈伸出长度比双低S增长 17cm。用双低培eS与 9311杂交 ,F1表现为正常半矮秆 ,但比培矮 6 4S/ 9311(两优培九 )穗颈伸出长度增加 2 7cm ,且不包颈。从F2群体中分离出的正常半矮秆与长穗颈高秆比例经 χ2 测验符合 3∶1分离规律 ,说明该突变的长穗颈性状为一对隐性基因控制 ;用协青早eB 1(eui1)、协青早eB 2 (eui2 )进行等位性测验表明 ,双低培eS的eui基因与eui1等位。不同温度处理双低培eS发现eui基因的表达与温度有关 ,在日平均温度低于 2 6℃时eui基因表达 ,在 30℃高温下被抑制 ,eui基因对光温敏核不育水稻育性转换的临界温度无影响 ,但其表达受育性基因的影响。