温度对隐性长穗颈温敏不育水稻eui基因表达的影响

为了解杂交稻不育系抽穗不畅问题,以隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S为材料,采用田间调查和人工温度处理方法研究了温度对隐性长穗颈基因(eui)表达的影响。结果表明,长选3S穗颈伸出剑叶叶鞘的长度与始花前9～20 d自然条件下的日均温度呈负相关,其中以始花前12～17 d(花粉母细胞形成至减数分裂期)日均温度负相关性最显著。在eui基因表达对温度最敏感的时期进行4种人工温度处理,22℃、24℃、26℃和28℃。28℃条件下eui基因表达受阻;22～26℃条件下eui基因表达,且穗颈伸出剑叶叶鞘的长度随温度降低而增长。

水稻含eui基因的半矮秆突变体02428ha株高遗传分析

02428ha系从隐性高秆水稻02428h中发现的半矮秆迟熟突变体。用02428ha分别与隐性高秆材料02428h和半矮秆材料02428杂交,对其F1和F2世代株高进行遗传分析,结果表明,02428ha的株高是由3对基因控制,除eui基因和sd1-基因外,还含有另外1对半矮秆基因,暂命名为sd-h(t)。该文还讨论了02428ha潜在的育种价值。

水稻eui基因及其e-杂交稻研究进展

eui基因具有遗传解除水稻不育系包穗的功能,在水稻杂种优势利用中具有重要的作用,曾被誉为杂交稻种子生产的第四遗传因子。随着e-杂交稻育种技术体系的建立,已将eui基因的育种应用推向生产。eui种质具有遗传多型性,发现新的eui基因,称eui2。eui1、eui2基因具有分子水平上的遗传多样性,已分别发现一系列碱基缺失不一的eui1、eui2突变系。已用图位克隆法分离出EUI1、EUI2基因。利用辐射诱变的方法,建立了e-杂交稻育种技术体系,育成一批遗传解除包穗的长穗颈不育系,组配出相应的e-杂交稻组合。长穗颈不育系能达到解除或基本解除包穗且对“920”的敏感,其种子生产只需少量的“920”。e-杂交稻具有与原杂交稻相似的株叶形态和产量潜力,但具有明显较强的生长优势。本文概述了eui基因及其e-杂交稻研究进展,并展望了eui基因和e-杂交稻育种的应用研究。

eui基因对e-杂交稻若干生物学特性的影响

采用不完全双列杂交设计 ,研究了含有不同eui基因的杂交稻的若干生物学特性。结果表明 ,e 杂交稻与原杂交稻株叶形态和主要农艺性状相近 ,但e 杂交稻比原杂交稻株高、穗长、穗颈长、剑叶长、倒二叶长、倒一节间长这 6个性状均有较明显的增长。含eui基因的杂交稻早生快长 ,生育期缩短 ,分蘖力下降 ,成穗率提高。e 杂交稻谷粒长、谷粒宽、千粒重和理论产量比原杂交稻有所增加。在分蘖及齐穗期 ,含有eui1基因的e 杂交稻的叶面积指数显著高于含eui2基因的e 杂交稻和不含eui基因的对照。e 杂交稻的群体生长率也比不含eui基因对照的高。eui基因对杂交稻群体生长率增加的作用主要是在生长前期和中期 ,且以eui1基因的作用最为显著。就大多数性状而言 ,不同eui基因的效应依次为 :eui1≈eui1+eui2 >eui2。

水稻eui基因研究进展

概述了eui基因的发现、遗传、作用机理、定位和育种应用 ,及e 杂交稻育种技术体系 ,并展望了eui基因的应用研究。

eui基因对杂交稻株高、分蘖及叶面积动态的影响

采用半双列杂交方式研究带有eui1、eui2基因的4种不同基因型杂交稻的株高、分蘖及叶面积动态.结果表明:带有eui基因的e-杂交稻的株叶形态与对应的非eui基因杂交稻相似,但含有eui基因使杂交稻株高增高,分蘖略有减少,成穗率却有所提高,有效穗与原杂交稻相当;eui1基因效应大于eui2基因,同时含有eui1、eui2基因的e-杂交稻十分相似于含eui1基因的e-杂交稻.不同类型杂交稻比叶重无显著差异.在生长旺盛期,含有eui1基因的e-杂交稻叶面积指数显著高于含eui2基因的e-杂交稻和不含eui基因的对照,含eui2基因对杂交稻叶面积的增大作用不显著.生长后期,e-杂交稻叶面积减小较快,使e-杂交稻叶面积指数逐渐降至或低于对照水平.eui基因表现的效应呈现如下顺序:eui1≈eui1+eui2>eui2.

利用“02428h”的eui基因选育长穗颈不育系

为研究隐性长穗颈水稻“02428h”的长穗颈基因eui在减轻不育系包颈度中的利用价值,以02428h为父本,培矮64S为母本和轮回亲本,经过连续3次回交将02428h的eui基因导入培矮64S,转育成了具有长穗颈基因的“P8hS”。与培矮64S相比,P8hS的株高增加35.6cm,主要是穗颈节和倒2节间长度增加所致。eui基因的导入不仅可使培矮64S的穗包颈得到彻底改善,而且对培矮64S及其杂种的主要经济性状具有改进作用。

应用水稻eui基因改良不育系异交性状

对长穗颈不育系及其保持系的株高、秆型、穗颈伸出度及花器性状进行较系统的比较研究 ,结果表明 :(1 )长穗颈不育系株高显著增加 .含有 eui1基因的不育系株高的增加不仅归因于其倒一节间的显著伸长 ,其倒二、三节间也有不同程度的伸长 ;而含有 eui2基因的不育系的株高增加仅是由于倒一节间的显著伸长 .(2 )由于倒一节间的显著伸长 ,使得长穗颈不育系的包穗得到解除或减轻 ,但遗传解除包穗程度依不同的不育系而异 ,且 eui1基因一般比 eui2基因有更大的遗传解除包穗效果 .(3 )长穗颈不育系的颖花显著增长 ,长宽比加大 ;剑叶长、穗长有增加的趋势 ;柱头外露率也有不同程度的提高 ,柱头长、花药长依不同遗传背景而异 .(4 )长穗颈不育系的花粉不育度与原有不育系相比大多没有显著差异 .还探讨了利用 eui基因选育长穗颈不育系和不用、少用赤霉素 ,高产、低耗。

不同eui基因对杂交稻干物质积累的影响

分别取带有eui1(t)、eui2(t)基因的长穗颈不育系及其对照2对,以及带有eui1(t)基因的恢复系及其对照2对,以不完全半双列杂交方式组配成遗传背景一致、但eui基因型不同的一套4组共16个F1材料,采用随机区组设计,对其干物质积累进行研究。结果表明:含有eui基因使杂交稻的茎、叶干物质生产能力增强,且以eui1(t)基因效果最大,eui2(t)基因效果不显著,而同时含有eui1、2基因的效果则相当或略小于eui1(t)基因;eui基因对穗干物质重影响较小;e-杂交稻的群体生长率也比不含eui基因的对照高,以eui1(t)基因的作用最为显著,作用强度依次为:eui1(t)>eui1(t)+eui2(t)>eui2(t),eui基因对杂交稻群体生长率增加作用主要是在生长前期和中期。eui基因对物质输出和转化影响较小。

水稻eui基因对不育系若干农艺性状的影响

以核辐射诱变育成的长穗颈不育系 (eA系 )及原不育系 (A系 )为材料 ,早晚种两季 ,对eA系与A系的包穗与节间长、花器及若干其它重要农艺性状做了比较研究。结果表明 ,eui基因对缓解大多数不育系包穗有明显作用 ,对部分不育系可以基本解除包穗。eui基因对多数不育系倒一节间长、颖花长与株高有显著增效 ,对不育度基本无影响。eui1基因的效应强于eui2基因。

eui基因对水稻光温敏核不育系主要农艺性状的影响

eui基因具有遗传解除水稻不育系包穗的功能,被誉为杂交稻种子生产的第四遗传因子,现已成功地应用于杂交稻的生产。研究不同eui基因对水稻光温敏核不育系主要农艺性状的影响。结果表明,eui基因具有遗传解除水稻光温敏核不育系包穗的功效,可育期解除不育系包穗的遗传效应显著地好于不育期,且eui1基因遗传解除包穗的效应强于eui2基因。eui基因的效应并未影响到光温敏核不育系的育性和花粉不育的类型。

不同eui基因对杂交稻农艺、产量性状及籽粒灌浆的影响

以6个长穗颈不育系及3个相应原不育系与3个高秆隐性恢复系及其相应的原恢复系为材料,组配成一套9组共36个组合的F1材料.每组的4个杂交稻F1遗传背景一致,但eui基因型不一致,分别带有eui1、eui2基因,同时带有eui1、eui2基因以及不含eui基因.比较了这4种不同eui基因型的杂交稻农艺性状、产量性状及籽粒灌浆的差异.结果表明:e 杂交稻同原杂交稻在株叶形态和主要农艺性状上十分相似,但e 杂交稻比原杂交稻在株高、穗长、穗颈长、剑叶长、倒二叶长、倒一节间长6个性状上均有较明显的增加,eui基因对杂交稻其它农艺性状影响较小.e 杂交稻在产量构成和穗部性状上与原杂交稻相当.不同eui基因的效应以eui1基因较大,eui2基因较小;同时含有eui1、eui2基因的组合表现与仅含eui1基因的组合相似.4种不同eui基因型杂交稻的籽粒灌浆过程相似.

水稻长穗颈基因eui紧密连锁SSR标记获得

02428h是从半矮秆材料02428体细胞培养后代中发现的隐性高秆突变体,其株高性状由1对长穗颈基因eui和1对半矮秆基因sd-1共同控制。以02428h与半矮秆材料南京11杂交的F2为作图群体,利用Gramene公布的SSR标记和根据NCBI中的BAC序列自己新开发的SSR标记,将eui基因定位在第5染色体上的RM3673和RM0012之间,两侧遗传距离分别为0.3cM和1.0cM,为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。

水稻长穗颈高秆隐性基因eui2的分子标记和定位

以协青早eB-2和矮脚南特杂交的F3为分析群体,用AFLP分子标记技术及BSA分析方法筛选出4个多态性片段E1、E2、E3和E4与eui2连锁,其中E1被定位于第10染色体长臂中部RFLP标记G291和G2155之间,与G291相距4.7cM,与G2155相距13.1cM.用SSR标记RM304、RM258、RM269、RM271和E1构建的eui2基因的局部分子标记连锁图表明,eui2基因位于分子标记E1和RM304之间,二者距eui2的遗传距离分别为0.6和1.4cM.

水稻长穗颈基因eui2(t)共分离SSR标记的获得

水稻长穗颈突变体(eui2)是通过人工诱变获得的,突变基因已经被初步定位在水稻第10染色体的长臂中部。本研究以含有eui2(t)基因的籼稻品系协青早eB2与粳稻品种中花14杂交的F2代(8000个单株)作为定位群体,借助已发表的水稻SSR标记及根据GenBank中的水稻基因组序列设计的SSR标记,找到1个与eui2(t)基因共分离的标记RZH38,为eui2(t)基因的辅助育种提供了分子标记。

水稻长穗颈基因eui的研究与利用

eui基因作为"杂交稻种子生产的第四遗传要素",二十多年来,备受国内外遗传育种学者的关注。最近,关于水稻穗颈伸长基因EUI的定位与克隆、功能鉴定及eui基因在水稻育种中的应用取得了较大的进展。本文概述了长穗颈基因eui的发现、定位与克隆、作用机制及其在水稻育种中的应用。

水稻长节间基因对GA_3敏感性和不育系改良

带有长节间基因eui水稻不论在苗期和抽穗期对GA_3的敏感性均高于等位的Eui基因,尤其对茎部的第1和第2节间影响较大,属1-2节间伸长型。带有Eui基因则对第2和第3节间伸长影响较大,属2-3节间伸长型。带有eui基因的珍长保持系作为供体,将eui导入野败不育系二九南1号、二九青、V20以及矮败不育系协青早,使其穗伸出度提高了82.3、82.4、70.4和58.1％、分别达到-2.0、-2.4、-4.2和-5.4cm。明确eui基本上消除胞质不育系的包颈现象,其效应受品种遗传背景的影响。eui基因导入光敏核不育系中,也能有效排除其包颈现象。对eui的应用和不育系的选育作了讨论。

长穗颈(eui)水稻上部节间伸长与植物激素的关系

选取含有诱变的长穗颈基因eui1、eui2和野生型基因Eui的水稻(OryzasativaL.)协青早保持系3个等基因系,通过供试植株在不同生育期的GA1和ABA含量测定及喷施GA合成抑制剂,并辅之器官删除试验等方法,探索长穗颈水稻上部节间伸长的生理机制.结果表明,在抽穗期,含eui1的协青早保持系XeB1幼穗和剑叶里的GA1含量显著增加,分别约为对照协青早B的16倍和3.4倍,其GA1/ABA比值也明显增加;含eui2的XeB2幼穗和剑叶里的GA1含量显著提高,但仅在剑叶里GA1/ABA比值明显增加,其幼穗内的GA1水平显著低于XeB1.GA合成抑制剂S3307处理使XeB1和XeB2的株高生长均受到严重抑制.删除幼穗使XeB1最上节间伸长的受抑程度远大于XeB2和XB.由此推测,在抽穗期,eui1能使水稻自身产生GA1,高含量的GA1诱导了长穗颈水稻最上节间的剧烈伸长;在促进最上节间的伸长方面eui1强于eui2.

中国科学家破译被称为“杂交水稻第四遗传要素”的EUI

二十多年来,国内外学者关注并致力于被称为“杂交水稻第四遗传要素”的水稻最上节间伸长基因EUI(ELONGATEDUPPERMOSTINTERNODE)的发现、研究和利用。在最近的2年时间里中国科学家成功地完成了EUI基因的鉴定、分离和功能解析,重要研究结果发表在国际著名期刊上。

高秆隐性杂交稻(e-杂交稻)的育种技术

用核辐射直接诱变杂交稻B系和R系 ,获得长穗颈高秆隐性eui突变体 ,继而育成长穗颈不育系 (eA)和高秆隐性恢复系 (eR) ,并组配出带有eui基因的高秆隐性杂交稻 (e 杂交稻 )。研究结果表明 ,eui基因具有较高的突变率 ,平均为 0 .10 % ,变幅为 0 .0 2 %～ 0 .4 7% ;依不同B系遗传背景和不同剂量而异。eui基因存在遗传多型性 ,发现了eui2 (t)新基因。eA系穗颈节显著伸长、异交潜力明显提高。e 杂交稻株高增高 3～ 10cm ,早熟 2～ 3d ,粒重增大 ,有增产的潜力。就不用 (少用 )赤霉素的种子生产技术体系以及e 杂交稻育种技术体系的建立进行了讨论。