Preliminary Study on Inheritance of Stigma Exertion in Wheat Thermo-photo Sensitive Genic Male Sterile Line

Stigma exertion is one of the key factors for improving the outcrossing ability of wheat thermo-photo sensitive genic male sterile（TPSGMS） line. A DH population derived from K239S/K92 S was constructed to investigate the inheritance of stigma exertion. K239 S and K92 S are TPSGMS lines with higher and lower stigma exertion rates（SER）, respectively. The SERs of parents, reciprocal crosses and the DH population were evaluated for two consecutive years. The results showed that no significant difference was observed in SER between F1 s of K239S/K92 S and K92S/K239 S,implying that stigma exertion was a trait controlled by nuclear gene（s）. In the DH population, the segregation of low and high SERs fitted to a ratio of 3 ∶1 by Chisquare test, suggesting that the stigma exertion of K239 S was controlled by one pair of recessive genes. In addition, the effects of temperature and humidity on the expression of stigma exertion were also discussed.

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。

太阳能光热催化制氢研究进展

太阳能光热催化(SPTC)制氢技术是从遵循全光谱太阳能分波段能量禀赋特性出发,利用太阳能短波部分高品位光子的光效应驱动光催化反应,同时利用长波部分低品位光子的热效应驱动热催化反应或者辅助强化光催化制氢,可解决传统热催化的高能耗和光催化的低转化效率问题,实现全光谱太阳能的分波段协调转化高效制氢。本文首先介绍了SPTC的定义与分类,然后详细综述了热效应对光催化以及光效应对热催化的协同强化机制,最后对SPTC技术的发展前景进行展望,以期为该技术更广泛的研究及应用提供指导。

WO_(3)-TiO_(2)负载的Pt单原子催化剂光热协同催化丙烷和丙烯氧化

单原子催化剂(single-atom catalyst,SAC)可以最大化金属原子利用率,并具有独特的电子特性,已经在各种催化反应中进行了广泛的探索。然而,与纳米催化剂相比,贵金属SAC在烃类氧化反应中通常被认为是不活泼的。在本文中,证明了WO_(3)-TiO_(2)负载的Pt SAC(Pt1/WO_(3)-TiO_(2))在光热协同催化氧化C3H8和C3H6这两种典型的挥发性有机化合物(VOCs)中表现出比相应的纳米催化剂(PtNP/WO_(3)-TiO_(2))高得多的活性。研究发现,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)和PtNP/WO_(3)-TiO_(2)都可以通过克服氧中毒来提高光热协同催化C3H8氧化的活性。值得注意的是,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)的反应速率达到了3792μmol∙gPt−1∙s^(−1),这对C3H8氧化是一个新的突破。更有趣的是,由于C3H6在PtNP/WO_(3)-TiO_(2)上的强吸附导致催化剂C3H6中毒,因此PtNP/WO_(3)-TiO_(2)上的光热协同催化C3H6氧化无法进行。但是,得益于C3H6和Pt单原子之间适中的相互作用,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)上的C3H6中毒在光照下可以被克服。因此,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)在光热协同催化C3H6氧化中显示出更高的活性。这项工作表明,SAC的优势不仅在于节约贵金属,还在于可以根据其独特的电子特性发现新的催化反应。

播种期对光温敏无雄穗系玉米花粉育性的影响

为确定光温敏无雄穗系玉米育性转换的生态因子,筛选不育特性稳定的两系材料,选择合适的播期进行制种,以光温敏无雄穗系I17、I478、Ptvt3和Ptvt2为材料,以自交系478、B73为对照,在湖南省浏阳市进行田间分期播种试验,对9个播期玉米的雄花育性、雄穗性状、生育期和产量性状等进行分析。结果表明:玉米光温敏无雄穗系育性转换的主要影响因子是苗期的日均高温;I17对环境敏感的时期在V2—V6期间;I478对环境敏感的时期在V2—V4期间;Ptvt3对环境敏感的时期在V2—V4期间;Ptvt2对环境敏感的时期在V2—V5期间;I17适合在播期1、8、9播种,进行自交制种,在第1—6播期播种,作为两系不育系进行杂交种子生产;I478适合在播期1、2、8播种,进行自交制种,在第5—7播期播种,作为两系不育系进行杂交种子生产;Ptvt3适合在播期1、8、9播种,进行自交制种,在第2—7播期播种,作为两系不育系进行杂交种子生产;Ptvt2适合在播期1和播期2播种,进行自交制种,在第3—7播期播种,作为两系不育系进行杂交种子生产。Ptvt3相比I17、I478和Ptvt2具有繁殖产量高、生育期长等优点,且不育特性稳定,适合作为两系不育系进行生产应用。

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。

氢化腰果酚-含氮杂环抗氧剂在聚丙烯中的应用

为了部分替代聚丙烯(PP)中以石油基原料合成的抗氧剂,满足绿色、可再生、高效、低毒的发展要求,通过测试PP热氧稳定性、起始氧化温度以及热氧和光氧老化后力学性能、结构的变化,研究了生物基氢化腰果酚-2-氨基苯并恶唑(BAO1)、氢化腰果酚-5-氨基-2-苯并咪唑啉酮(BAO2)、氢化腰果酚-2-氨基苯并咪唑(BAO3)、氢化腰果酚-2-氨基苯并噻唑(BAO4)抗氧剂(BAO1~4)对PP耐热氧性能和光氧稳定性能的影响。结果表明,添加BAO2和BAO3均能提高PP的热氧稳定性,在PP成型加工时BAO2和BAO3能更大程度延缓PP熔体黏度下降,添加BAO2~4后,PP的起始氧化温度比纯PP提高了14~23℃。BAO3延缓PP热氧和光氧老化的效果最好,经热氧老化144 h和光氧老化48 h后PP-BAO3的断裂伸长保留率仍有26.1%和69.1%,而纯PP已完全老化失效。与氢化腰果酚和2-氨基苯并咪唑的物理共混相比,BAO3在提高PP热氧稳定性和光氧稳定性方面效率更高,表明BAO3同一个分子中Ar—OH与—NH—之间的协同抗氧效率高于物理共混形成的抗氧协同作用,具有分子内协同作用,在PP中具有更好的热氧稳定和光氧稳定作用。

优质籼型水稻光温敏核不育系‘7-163S’特征特性及其基因型解析

为了制定合理的育种计划,对籼型水稻光温敏核不育系‘7-163S’特征特性及基因型进行解析。以‘7-163S’及其配制组合或品种为试验材料,对主要农艺性状进行分析,使用基因组测序和RiceNavi数据库解析‘7-163S’的基因型。结果表明,‘7-163S’农艺性状优异,可繁性好,育性起点温度低、中抗稻瘟病、抗白叶枯病。已育成4个品种或组合,均表现出生育期适中、优质、丰产性好等特点。基因型分析表明‘7-163S’含有稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱等抗性等位基因,以及低垩白、高氮肥利用效率、耐冷等优异等位基因。然而,其缺乏广谱抗稻瘟病基因Pi2、Pi9和Pigm、广谱抗白叶枯病基因Xa23、香味基因fgr及镉低积累基因OsCd1和OsNRAMP5等。将基因型与表型结合,可为基因聚合增强‘7-163S’抗性和新品种选育提供理论支撑。

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。

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。

云南温光敏两系杂交小麦制种技术研究

为探索适于云南高原麦区的温光敏两系杂交小麦制种技术，以云杂3号（C49S-87／98YR5）、云杂5号（K78S／01Y1-1069）为材料，在1997-2005年大面积生产制种中，对与制种纯度和产量相关的主要技术措施进行了研究，制种实践及研究结果表明：父母本行比极显著地影响制种产量，云杂3号、云杂5号的最佳父母本行比分别为2：8和2：6；对于C49S-87，为确保制种纯度和制种产量，制种以利用前3个分蘖穗为宜；叶龄、叶枕距、幼穗长度等均可作为制种中预测父母本花期相遇的形态指标；不育系C49S-87和K78S的制种实践表明，不育系本身的育性参数和异交结实性对建立高效制种技术起决定性作用。2003年以来，已建立了一套基于K78S的简易、高效、低成本的温光敏两系杂交小麦制种技术，制种产量稳定在3750kg／hm。（不含该面积上的父本产量），制种纯度稳定达98％以上。

小麦温光敏雄性核不育系K78S在云南的生态适应性研究

自1992年我国育成C49S和ES系列小麦温光敏雄性核不育系以来，温光敏两系法杂交小麦即成为我国小麦杂种优势研究与利用的主要途径之一。利用C49S-87组配的云杂3号（C49S-87／98YR5）2002年首先在云南通过审定并投入生产应用，2001年育成了改良的第二代温光敏雄性核不育系K78S，以其组配的云杂5号于2004年通过审定，云杂6号正进入大面积生产示范。为确定K78S的安全制种范围，2001--2004年在云南不同海拔的5个生态区对K78S的育性进行了研究，结果表明，K78S在上述5个生态区均可安全制种，10月中旬至11月上旬播种，其套袋不育度均达98％以上，不育期18～43d，较C49S-87至少长18d，育性稳定。初步研究表明，K78S的不育临界温度和临界光长分别比C49S-87高2．1qC和长0．93h，因此K78S的安全制种区域比C49S-87更广，适应性更好。

小麦雄性不育系BNS及其杂种F_1的育性分析

为探讨小麦雄性不育系BNS在小麦杂种优势利用中的应用价值,采用BNS分期播种、F1正常秋播的方法,对其育性表现进行了分析研究。结果表明：（1）正常或稍早秋播时BNS表现高度不育,国内、国际法自交结实率分别为0.23%-1.77%、0.27%-4.06%,晚播时不育转换成可育,临界播期为10月17日;（2）BNS年际间不育性遗传稳定,且雌蕊活性正常,极易接受外来花粉,国内、国际法饱和授粉结实率分别为79.94%-85.26%、93.58%-100.20%;（3）BNS花粉碘染为圆败型,F1花粉碘染有典败、染败和正常三种类型;（4）BNS不育系具有可恢复性。32个F1代中,有3个组合的国际法结实率〈5%,花粉败育率达96%以上,29个的自交结实率为6.28%-156.57%（国际法）,其中BNS/SN055525的恢复度最高,国内、国际法结实率分别为95.85%、156.57%,花粉败育率仅为2.02%,结实正常。综上所述,BNS具有早播或正常播不育、晚播可育的特性,且不育性能够稳定遗传,在常规品种（系）中可筛选出高恢复度的恢复系用于杂交制种。

温光敏核雄性不育小麦雄性败育的细胞学观察

为了掌握小麦温光敏核雄性不育系雄性败育发生的时期和类型,为两系法利用小麦杂种优势提供依据,用涂抹压片法观察了其减数分裂和小孢子发育过程。结果表明,在低温短日照条件下,在叶枕距-5 cm左右、幼穗长5 cm左右、孕穗前5-10d的时段处于花粉母细胞形成期,发育正常;叶枕距-2-1 cm、幼穗长8 cm左右、孕穗前4-5d到孕穗当天的时段处于减数分裂期,减数分裂行为基本正常,能形成正常的四分体;叶枕距5 cm左右、穗长9 cm左右、孕穗后到抽穗前的时段处于小孢子发育期,小孢子能发育到单核靠边期,但此后就发育停滞,细胞质和核物质逐渐解体,不能被苏木精或碘液染色,出现败育;发生败育的高峰在小孢子单核晚期,败育花粉的主要类型是圆败型。而在高温长日照条件下,减数分裂和小孢子发育过程与常规对照品系相同,能形成正常可育的三核花粉粒。

温光敏核不育小麦C412S的育性转换及其APRT基因的表达

以选育的小麦(Triticum aestivumL.)温光敏核不育系C412S为试材,以C412S回交转育时的受体亲本C412为常规品系对照,通过分期播种试验研究了其育性转换特性。用涂抹压片法观察减数分裂和小孢子发育进程,用半定量RT-PCR技术分析不育与可育条件下不同发育时期的幼穗中腺嘌呤磷酸核糖基转移酶基因(APRT)的表达水平。结果表明,通过调整播种期改变雄性发育的温光条件,C412S表现出完全不育—高不育—半不育—正常可育的育性转换特性。C412S花粉败育的高峰在单核小孢子晚期,主要表现圆败型不育。C412S的育性敏感期是从花粉母细胞形成期到成熟花粉期,其中最敏感的时段是花粉母细胞形成期到减数分裂期。与对照相比,C412S的APRT1基因序列有个别碱基变异,但编码氨基酸序列没有变化。在花粉母细胞形成期至单核期,与晚播可育条件相比,早播不育的C412S幼穗中APRT基因转录水平下调,因此认为,其育性转换与幼穗中APRT基因转录水平有一定关系。

小麦温光型两系恢复系MR168的选育与利用初报

利用不同生态区冬、春小麦地理远缘杂交,育成适应西南冬麦区生态条件的温光型两系恢复系材料MR168。其主要特点是早熟,分蘖力较强,成穗率高;株高适中,穗大粒多,穗层整齐,穗子方正,开花期较集中,花药较大且外露率高;后期落黄好,灌浆速度快;高抗条锈病和白粉病。经初步利用表明,MR168所配组合对早春低温具有较强的抵抗力,不同年份其杂种一代结实正常,丰产性好,适应性广,抗病力强,兼抗条锈病和白粉病,具有较好的应用前景。

抗条锈温光敏核不育小麦MTS-1的选育及利用初报

为了改良温光敏核不育小麦C49S对条锈病的抗性,以贵农21为抗锈亲本进行杂交,经过数代选择,培育出了抗条锈温光敏核不育小麦MTS-1。经套袋和花粉育性观察,2000年10月20日前播种的套袋结实率为0,2001年10月20日前播种的花粉育性为0,说明MTS-1不育特性稳定,适应性强。对MTS-1及其所配组合的抗条锈性及杂种优势进行研究,结果表明,MTS-1对当前条锈病小种免疫,抗锈性遗传力强;杂种F1抗条锈性大多较好,杂种F1代优势较强。

温光型两系杂交小麦绵杂麦168制种技术研究

为建立温光型两系杂交小麦新品种绵杂麦168的高产制种技术体系,研究了其亲本的安全播期、最佳父母本行比和不育系适宜密度。结果表明,其母本核不育系MTS-1在绵阳的安全播期为10月30日前,不育期较C49S-87延长10d;10月25日前后父母本同期播种,花期相遇良好且制种安全;绵杂麦168制种产量受父母本行比和不育系种植密度影响显著,最佳父母本行比为1∶5或1∶6,不育系适宜密度为210×104.hm-2。