植物生长素亏损与雄性不育的发生

本文用水稻三系和籼粳杂种半不育株及其亲本为主要材料,阐明;花药可溶性蛋白的含量随不育度的加深而下降,不育系的蛋白含量仅为保持系的18—24％。不育的花药淀粉积累极低。与小孢子发育有关的α—淀粉酶、β—淀粉酶、磷化酶、ATP酶等的活性均不同程度地随着不育度的加深而下降,结合态吲哚乙酸(IAA)量与可育度平行下降。不育的花药的吲哚乙醇氧化酶、IAA氧化酶、过氧化物酶的活性随着不育度加深而提高几倍至几十倍。据此认为雄性不育的起因在于不育花药的IAA库受有关氧化酶破坏而大大亏损。生长素亏损必然带来花药代谢及小孢子发育的异常,从而导致花粉不育。生长素亏损又能反馈于小孢子的信息系统,引起恶性循环。这些相关联的作用是波动性的,因此不育的花药中可包含部份正常花粉。根据以上结果修订了植物雄性不育发生机制的模型(图4)。     

优质早籼稻新品种的选育及推广

经过30多年的研究,建立了以成熟花粉辐照诱变为主的水稻优质新种质技术;采用自创的优质早籼稻新品种选育新途径,积累了一大批长大粒低垩白为主要特点的优质籼稻新材料;应用SSR标记技术定位出多个籼稻品质性状的QTLs,并初步建立了实用的分子标记辅助育种技术;选育出优质、高产、抗病的早籼稻"佳禾早占"、"佳辐占"等6个水稻新品种,其品质符合部颁优质食用米三级以上标准."佳辐占"等品种在福建省累计推广了66.67×104hm2,为农民增收20多亿元.这些优质品种的育成,基本解决了水稻育种中长期存在的大粒不优质,早籼稻难优质,优质不高产,优质不抗病等难题,为未来水稻优质高产育种积累有益的经验.     

优质早籼稻新品种佳辐占的选育及应用

经过20多年的研究,采用自创的优质早籼稻新品种选育新途径,选育出大粒(千粒重30 g)优质、高产、稳产、抗病虫、适应性广的早籼稻新品种佳辐占.其品质基本上达到了部颁一级优质食用米标准,千粒重、长宽比、垩白度都是当前国内优质早籼稻品种中最好的品种之一.产量水平400～450kg/667m2,高产的超过500kg/667 m2.广西、江西、广东等省、区已引种成功.2003～2004年在福建省推广11.4×104hm2,为农民增收2亿多元.该品种的育成,解决了水稻育种中长期存在的大粒不优质,早籼稻难优质,优质不高产,优质不抗病等难题.     

优质早籼稻新品种选育20年

简述自1979年以来从事优质早籼稻新品种选育研究,在育种技术上不断创新,积极采用高新技术,提高育种效率的成果。将独创的《水稻成熟花粉辐照诱变育种技术》、细胞工程技术、有性杂交、独特的米质筛选等技术进行有机结合,创建了一条高效的水稻新品种育种新途径。将优质、抗病和高产等优良性状进行聚合,取得了突破性的进展,基本解决了优质不高产;优质不抗病;大粒水优质和早稻难优质等难题。选育出福建省第一个优质早籼新品种“佳禾早占”,成为福建省主推的优质早稻品种之一,累计推广10万hm^2。     

水稻雄性不育与育性恢复的生化遗传研究

本文报告以水稻三系及其杂种为主要材料所进行的育性问题的生化遗传分析结果。数据和电泳酶谱显示了:不育系花药生长素类物含量降低工作对照的可育材料的1/8或1/25。完全恢复的杂种,其含量恢复到1/2或3/4;不完全恢复的杂种只升高到对照的1/5。不育系花药生长素亏损与其过氧化物酶活力增高2～3倍相联系;电泳技术显示酶活力剧增是由于10多个同工酶斑被激活。育性恢复材料中,这些激活的酶斑减少,酶活力因而恢复到常规品种的水平。本文根据不育系花药中有色氨酸积累及过氧化物酶活力剧增的事实,提出生长素代谢库概念,认为雄性不育的起因在于生长素代谢库输入减少输出巨增;育性恢复是由于代谢库输入与输出恢复了平衡。据此,讨论了雄性不育与育性恢复的实质,探讨了不育基因、恢复基因等假说的难点。     

秈粳稻杂种不育及其遗传基础的探讨

籼粳稻亚种间正反交多组合杂种不育的考察,表明籼粳杂种F_1普遍出现结实率不同程度降低,不实率随品种组合而异,有株间分离,穗间变异,正反交差异。数据变异幅度很宽而且不稳定。分析了不同方式回交与单穗选育所得的F_2数据,表明杂种不育的分布可因反回交而缩小,不实率可因选穗而提高。对杂种花粉育性作统计,表明籼粳杂交普遍使花粉趋于败育,花粉育性有分离与变异。作图表明花粉败育率与种子不实率呈直线相关。根据上述结果,对不育基因的假说进行了讨论;认为亚种间杂交中异源细胞质的竹用是小孢子发育发生波动的决定因素。提出了籼粳杂种不育遗传基础的模型,其中心环节是细胞质内蛋白质与酶的平衡在籼粳杂合基因组作用下发生了摆动。