萍乡显性雄性核不育水稻超微结构研究

利用电镜技术对萍乡显性核不育水稻可育株和不育株花粉形成及发育过程和药壁组织的基本结构及其发育进行了研究。导致其不育株花粉败育的主要原因有 :(1 )绒毡层细胞表现为延迟解体 ,乌氏体不参与小孢子细胞壁的形成 ,特别是纯合不育株绒毡层细胞存在乌氏体的异位分布 ;(2 )药隔维管束异常 ,导致营养物质运输缺乏 ;薄壁细胞液泡化 ,排列紊乱 ,杂合不育株薄壁细胞互相融合 ,出现核转移的独特现象。

“萍乡显性雄性核不育水稻”酯酶同功酶的研究初报

“萍乡显性雄性核不育水稻”是一种自然突变株,通过对可育株、不育株及珍A不育系的雄芯,雌芯及不同发育时期功能叶的酯酶同功酶进行一系列的比较研究,找出了酯酶同功酶各器官组织中的变化规律,发现了“萍乡核不育水稻”可育株与不育株的雄芯酯酶同功酶有明显的差异,还发现雌芯的酯酶同功酶尚无差异,功能叶未见差异。

水稻雄性不育突变体tpa1的表型鉴定与精细定位

雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常。表型观察发现,tpa1花粉完全破碎消失,花药外壁角质层异常,花药内壁乌式体排列异常,胼胝质合成异常,绒毡层凋亡异常,且花粉外壁缺失柱状层。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用突变体tpa1与缙恢10号构建遗传群体,最终将TPA1基因定位于4号染色体引物标记N9和N11之间,物理距离为74 kb,该区间共15个预测基因,通过重测序仅发现在LOC_Os04g53380的外显子上发生了单碱基替换,导致了翻译的提前终止,随后对野生型和突变体tpa1该位点进行测序证实了这一突变,因此将该基因确定为TPA1的候选基因,TPA1是一个未被报道过的新的雄性不育基因。本研究将为TPA1基因的功能研究奠定基础。

萍乡显性核不育水稻不育株与可育株同工酶比较分析

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株和隐性可育株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中3种同工酶表达进行了比较分析,结果表明:叶片中,不育株(纯合与杂合)与可育株的酯酶(EST)、过氧化物酶(POD)、细胞色素氧化酶(COD)的同工酶酶谱未见差异,且在幼穗发育的不同时期也基本相同;幼穗中,不育株(纯合与杂合)与可育株的EST、POD、COD的同工酶酶谱在雌雄蕊形成期存在差异,与可育株的同工酶酶谱相比,不育株除在谱带的显色速度、颜色和带宽上存在差异外,在谱带数及其分布未见差异;在单核期花药中,不育株(纯合与杂合)比可育株多1条EST、少2条POD和2条COD同工酶带,在三核期也呈上述特征。表明水稻显性核不育基因在叶片中不表达、幼穗中部分表达和花药中充分表达,水稻显性核不育基因表达具有组织的时空和特异性。花药发育过程中基因表达程序的扰乱是引起花粉败育的最主要的原因。

萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期的研究

利用人工气候箱研究了萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期。试验结果表明高温诱导萍乡显性核不育水稻纯合不育株和杂合不育株育性转换的临界值均为 2 7℃～ 2 8℃ ,说明高温诱导萍乡显性核不育水稻育性转换不存在显性不育基因的剂量效应 ;萍乡显性核不育水稻育性转换温度敏感期在花粉母细胞形成期至减数分裂期 ,即抽穗前 1 8～ 1 2 d;同时 ,讨论了该不育材料的实际应用问题。

萍乡显性核不育水稻花粉败育的细胞形态学观察

利用光学显微镜技术对萍乡显性核不育水稻 (PXDGMSR)可育株和不育株花粉形成及发育过程、药壁组织的基本结构及其发育进行了研究。导致其不育株花粉败育的主要原因有 :(1)绒毡层细胞解体延迟 ;(2 )花粉母细胞减数分裂方式为“连续型”,但分裂期细胞液泡化严重 ,染色体粘连 ,纺缍体形成不规则 ,核中出现囊泡化现象 ;(3)花粉母细胞减数分裂方式为“同时型”,母细胞形成多核现象。

^(60)Coγ射线辐照诱发创造水稻显性雄性核不育系

早籼品种浙 92 48干种子经 3 0 0Gy60 Co γ射线辐照后 ,M1代植株的育性大幅下降 ,并出现了完全不育株。选用浙 92 48M1高不育株再经人工去雄后与G93 89杂交 ,所得杂种M2 F1仍分离出雄性不育株。继续用浙 92 48回交 ,M3BC1 M6BC4群体中仍出现不育株与可育株 ,分离比为 1∶1。用早籼新品系浙辐 5 0 4、H41 6,中籼新品系长丝软占、玉占 ,三系杂交籼稻保持系辐南B、3 5 1B及恢复系IR3 6、2 0 964与BC2群体中的不育株杂交 ,所有杂交一代群体都出现不育株与可育株分离 ,比例接近 1∶1。此外 ,回交、杂交群体中分离出的可育株与不育株进行姐妹杂交 ,后代也按 1∶1分离出不育株与可育株。然而 ,所有可育株的后代 ,不管来自杂交、回交或是姐妹交 ,均未出现育性分离 ,表现正常可育。本实验所得的不育突变株及其衍生不育株的花药瘦小 ,花粉呈典败或圆败 ,自然结实率与套袋结实率很低。上述结果表明 ,诱发产生的不育系属显性雄性不育 。

萍乡显性核不育水稻幼穗发育时期可溶性蛋白质含量的变化研究

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株与隐性可育株3种不同基因型植株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中的可溶性蛋白质含量变化进行了比较分析。结果表明,显性核不育水稻3种不同基因型植株在幼穗发育时期叶片中的可溶性蛋白质含量差异不大,且变化趋势相同;不育株(纯合与杂合)幼穗中可溶性蛋白质的含量在雌雄蕊形成期与可育株基本相同,而在花粉母细胞形成期和花粉母细胞减数分裂期迅速下降;不育株(纯合与杂合)花药内可溶性蛋白质含量明显低于可育株,这是不育株花粉败育的一个重要生理特征。

萍乡显性核不育水稻开花习性观察

通过对萍乡显性核不育水稻开花习性的观察 ,结果表明萍乡显性核不育水稻具有柱头大、柱头外露率高、柱头生活力下降慢、张颖角度较大 ,花期不太集中 ,一天中没有明显的开花高峰等特点。

萍乡显性核不育水稻育性感温性研究

萍乡显性核不育水稻感温性主要表现：①不同稃尖性状的不育株感温效应不同，红色稃尖的不育株比白色稃尖的不育株感温效应更强；②不同遗传背景的不育株感温效应不同；③同一株系不同单株感温效应不同；感温性强的单株其后代不育材料感温性也强。说明显性核不育材料的感温性具有相对稳定的遗传效应，通过理想亲本选择可削弱不育材料的感温性。本文提出了通过高温筛选减少温度对不育性影响。

萍乡显性核不育水稻不育基因的转育研究

利用萍乡显性核不育水稻不育株高温条件下表现部分可育的特性,在南昌夏季以萍乡显性核不育水稻杂合不育株作父本,与具有不同细胞质来源的常规水稻品种(粤香占、HR-195、85-02、中鉴100、9311、原早7号、超丰早、R402)杂交,各杂交组合及后代分别在江西南昌和海南三亚种植。结果表明,转育后代出现的不育株育性没有中间类型,败育彻底;遗传背景和环境条件不会对转育后代Ms-p基因表达产生影响,转育的不育株系育性能稳定遗传。转育成功的5个不同细胞质源的显性核不育株系在株高、分蘖力、上三叶长度和角度等农艺性状都与原萍乡显性核不育水稻不育株有明显的差异。

显性雄性核不育突变体水稻的遗传鉴定

利用γ射线处理水稻干种子 ,从 2个美国品种Orion和Kaybonnet中分别获得了雄性核不育突变体 1 783和 1 789。对 1 783的M7代和 1 789的M6 代的花粉育性和结实率进行了观察和考查 ,并对后裔单株育性的分离结果进行了统计分析。结果表明 ,突变体 1 783和 1 789的育性分离为 1可育 :1不育 ,雄性核不育性受一对显性基因控制 ,是一种人工诱变中不常见的显性突变。 2个雄性核不育突变体的花粉育性 ,经I KI染色表现为部分败育 ,自然状态下的结实率为 3 0 %左右 ,套袋结实率仅0 3 %～ 3 5 %。

光照长度对萍乡显性核不育水稻育性转换的影响

首次利用自然光照加人工光照研究了光照长度对萍乡显性核不育水稻育性转换的影响。结果表明:光照长度对萍乡显性核不育水稻育性转换的影响,在可育季节里,萍乡显性核不育水稻的花粉可育率随光长的延长有提高的趋势;在不育季节里,10 h、12 h处理和对照组,育性没有发生转变,但15 h的处理,育性为可育。

萍乡显性核不育水稻的研究现状及利用前景

萍乡显性核不育水稻的发现在水稻上属世界首例。从萍乡显性核不育水稻的发现、生物学特征特性、遗传分析、相关基因定位、光温特性、败育机理、育种应用等方面进行了综述,并对其利用前景进行了展望。

萍乡显性核不育水稻的研究进展

萍乡显性核不育水稻是水稻中首次发现的显性基因控制的雄性不育突变体。本文从该材料的遗传规律、基因定位、育性转换规律、细胞学特征、败育过程的生理生化变化等方面进行了综述,并对其研究与应用前景进行了展望。

温度对萍乡显性核不育水稻育性转换的影响

利用人工控温条件和自然光温条件,研究了萍乡显性核不育水稻育性转换的特性。结果表明：在各温度因子中,光期温度在育性转换中的作用最大,其次为日均温,在一定的范围内,花粉可育率随光期温度的升高而增加；自然条件下,该水稻具有两个明显的育性转换期,即7月25日前抽穗为不育期,7月29日—9月2日抽穗为可育期,9月5日后抽穗进入稳定的不育期。

萍乡显性核不育水稻与质核互作不育系的遗传关系研究

结果表明：萍乡显性不育水稻带有质核互作不育系的恢复基因，不同遗传背景的萍乡显性核不育水稻对质核互作不育系具有不同的恢保关系；萍乡显性核不育基因与质核互作不育基因是独立发生的，当质核互作不育系中细胞质和细胞核的隐性不育基因一起作用时。

“萍乡显性核不育水稻”细胞形态学研究初报

萍乡雄性核不育水稻，是一种自然变异株，由于在小孢子形成过程中出现各种异赏现象，进入单核期很快以各种形式败育致死，能进入双核期败育的是极少数，未见到三核期败育的花粉粒。该材料属于典败型显性雄性不育水稻。

水稻三明显性核不育基因的初步鉴定

2001年在福建省尤溪县西城镇凤元村进行两系核不育系育性鉴定时,在SE21S/Basmati 370组合编号为S221的800多株F2代分离群体中发现1株与其他不育株的花粉败育形态不同的植株。经测交、回交、姐妹交的后代育性分离调查,不育株与可育株呈11分离,以不育株为母本与普通品种配制杂交组合,其后代育性呈11分离,可育株后代分离不出不育株,表明S221不育性受核内1对显性不育基因控制。