水稻光敏核不育基因分子标记的研究

石明松（１９７３）从晚粳品种农垦５８大田中发现了具有光周期敏感核不育性状的水稻农垦５８Ｓ,并被正式命名为湖北光周期敏感核不育水稻（ＨＰＧＭＲ）,它的发现及利用可以将杂交水稻种子的生产方式由“三系法”改变为更经济的“二系法”,这将对杂交水稻的生产起到十...     

水稻温敏核不育系HD9802S不育基因的SSR标记定位

使用分子标记辅助选择可以获得目标性状的个体从而提高育种效率.以HD9802S/(HD9802S/R287) BC1群体为材料,利用BC1群体中随机选择的32个高度不育单株和32个高度可育单株,以及涵盖水稻12条染色体的22个SSR标记,通过连锁分析进行染色体定位,将温敏核不育基因(HDtms)定位于第2号染色体上;利用软件QTL Ici Mapping 3. 0进行染色体分群,HDtms被划分到第2号染色体上.在第2号染色体上覆盖筛选得到10个SSR标记,以回交群体中428个单株为材料绘制连锁图谱,图谱全长112. 21 cM,平均图距为11. 21 cM,HDtms在标记RM5897与RM12783之间.在此区间内筛选到与HDtms连锁紧密的SSR标记.其中RM12747是得到筛选率最高的分子标记,为90. 135%,且在HD9802S与R287间具有多态性.说明对温敏不育性的分子标记辅助选择可初步使用该分子标记.     

水稻光敏核不育突变体与其原种的比较研究

本文对水稻光敏核不育突变体农垦５８Ｓ与其原种农垦５８进行了比较研究。结果表明，光敏核不育突变体农垦５８Ｓ与其原种农垦５８在各个生育期都存在明显的差异。农垦５８Ｓ表现出苗期株高、根长、叶绿素含量比农垦５８显著提高；生殖生长期，农垦５８Ｓ对光周期反应敏感，冠层叶片长度、株高、茎杆重和结实率在长日照或短日照处理下存在显著差异，农垦５８在生殖生长期对光周期反应不敏感。根据以上实验结果和已有的文献报道得出结论：水稻光敏核不育突变体农垦５８Ｓ不仅仅是雄性育性受育性转换期光周期调控这一个性状的突变，而且是同时伴随着多种性状的突变。     

籼型光敏核不育水稻的RAPD分析

以籼型光敏核不育水稻８９０２ｓ及其可育近等基因系材料８９０２的核ＤＮＡ为模板，进行ＲＡＰＤ分析，从检测过的１５个引物中发现引物ＯＰＡ－０４在可育品系和不育品系中扩增出１个１０００ｂｐ的差异带，并初步认为此差异与育性相关     

光照、氮源对光敏核不育水稻生长的影响

报道不同光照强度，氮源对光敏核不育水稻生长量及叶片，根部GS活性的影响，研究表明：随着光照强度的增大，光敏核不育水稻根和叶的生长量，可溶性蛋白质的含量及GS活性均随之提高，这提示光照促进了其根和叶中编码GS的基因的表达，导致GS活性的提高，与此相似，氮源亦能促进光敏核不育水稻根和叶中可溶性蛋白质的合成及GS活性的提高，表明氮源同样具有促进其根和叶中编码GS的基因的表达的作用。     

光敏核不育水稻在不同光质下的叶绿素合成

光敏核不育水稻（农垦５８Ｓ）是从晚粳水稻农垦５８中发现的雄性不育自然突变体［１］,在两系杂交稻制种、增产上有巨大潜力．但是,光敏核不育的机理并不清楚,同时还存在温敏等问题．这些问题的解决有赖于加强基础研究,而对农垦５８Ｓ光生理学的研究是一个重要方面．...     

osRACD基因表达与光敏核不育水稻光周期育性转换的相关性

为检测水稻低分子量GTP结合蛋白编码基因osRACD与光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换的相关性,用农杆菌介导转化和潮霉素抗性筛选获得了大量的转基因水稻植株.通过PCR、Southern杂交、RT-PCR和Northern检测等,证明反义osRACD基因和正义osRACD基因均已分别在转基因农垦58N和58S水稻植株的幼穗中得到了稳定的表达.成熟转基因植株的自交结实率统计分析表明,反义osRACD基因的表达大大降低了转基因58N水稻植株的育性,其平均结实率明显低于对照植株;而正义osRACD基因在转基因58S水稻植株的幼穗中表达后,使得长日下生长的、本来不育的58S植株的育性得到一定程度上的恢复,有的植株的结实率还高于短日下生长的对照植株;而且,osRACD基因表达水平越高的转基因58S植株,其对应的结实率也越高.降低幼穗中内源osRACD基因的表达水平会导致转基因58N水稻植株的育性降低,恢复长日下生长的转基因58S水稻植株幼穗中osRACD基因的表达,则可恢复其育性.这表明,osRACD基因的表达参与了农垦58S光周期育性转换的调控过程.这是第一个报道的参与光信号传导与光敏核不育水稻光周期育性调控的低分子量GTP结合蛋白的编码基因.     

水稻光敏与温敏核不育基因之间互作效应与利用研究

选育不育期败育彻底、不育性稳定的光、温敏不育系是目前两系法杂交稻制种安全可靠的重要保证.本研究利用光敏不育系7001S与安全型温敏不育系广博S,广培S杂交,将农垦58S光敏不育基因与安农S温敏不育基因重组在一起.进行了重组体的不育性和不育稳定性研究.安农S核不育基因使得重组型光敏不育系的不育性变得非常稳定,不同来源的重组型光敏不育系互交杂种F2代光敏不育株率达70%以上,容易从中筛选到不育起点温度低的重组型光敏不育系.将光敏不育基因回交转移到广博S和广培S中,得到与广博S或广培S相似的重组型光敏不育系光广博S,光广培S,其不育起点温度提高.用光广博S(或光广培S)为父本与广博S(或广培S)杂交产生了不育起点温度极低的温敏不育F1代;用广博S与其重组型温敏不育近等基因系光温广博S杂交,其F1代不育起点温度也很低.研究表明,光敏不育基因与温敏不育基因重组,能够解决光敏不育系难获得和败育不彻底的问题;短日高温下,光敏不育性对温敏不育性表现上位作用;控制农垦58S不育类型不育起点温度表达的遗传因子与安农S不育类型的很可能不同,建立安全型温敏不育系的带有光敏不育基因的近等基因系(重组型光敏不育系或者重组型光温敏不育系),用其作为父本与安全型温敏不育系杂交,其F1代可代替安全型温敏不育系用于生产.     

光敏核不育水稻雄性不育的发生与生长物质异常研究进展

评述了光敏核不育水稻育性转换期间的内源生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯和多胺等生长物质的异常变化以及这些变化与雄性不育发生的可能关系,讨论了相关研究领域存在的问题,给出了进一步研究的建议.     

水稻光温敏雄性不育基因连锁标记的分离与鉴定

两系法杂交稻是一种利用水稻杂种优势的重要途径，主要依据水稻光温敏雄性不育系在不同条件下的育性转换用于配制杂交种．以培矮64S(PTGMS)与明恢63杂种自交的F2代为供试材料，采用随机放大多态性DNA(RAPD)技术分离与培矮64S的PTGMS基因连锁的分子标记．在F2代2个分别代表可育和不育的群体以及亲本株系中，采用100个RAPD引物扩放基因组DNA筛选多态性DNA片段．RAPD引物S8产生的DNA片段中，除重复顺序外，有一个长度为0．85kb片段为单拷贝．分子杂交表明，这一单拷贝标记与培矮64S的PTGMS基因连锁．     

水稻苯达松敏感致死基因的RAPD标记的克隆及测序

用3S Spin DNA Agarose Gel Purification Kit试剂盒将与水稻苯达松敏感致死基因相连锁的RAPD遗传标记S20—420和S316—600回收纯化，连接于pGEM—T载体并克隆测序，得到了S20—420和S316—600的全序列，其长度分别为423bp、606bp．将两端序列设计特异PCR扩增引物可用于检测水稻苯达松敏感致死基因和标记辅助育种．     

包台型水稻不育系花药发育过程中的Ca2+分布

用焦锑酸钾沉淀法研究了包台型不育水稻及其保持系花药发育早期细胞中的Ca²⁺分布变化.从花粉母细胞时期开始,不育系与保持系花药中的Ca²⁺分布出现差异,不育系药壁外层和药室内壁及药隔中均有Ca²⁺出现,而保持系花药中基本没有Ca²⁺分布,在减数分裂时期表现更加明显,不育系药壁和药隔中的Ca²⁺相对于花粉母细胞时期明显地有所增加,特别是绒毡层细胞和药隔中木质部细胞的次生加厚壁上Ca²⁺增加尤其明显,而保持系花药中的Ca²⁺较少.笔者从花药发育的更早期去寻找水稻雄性不育的机理.     

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。     

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。     

转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因水稻第三叶气孔特征的观察

用扫描电镜对转BADH基因水稻52—7及其受体亲本中8第三叶表面气孔器进行了比较观察。发现了52—7气孔器形态、气孔器乳突及某些气孔性状发育不全的现象；叶缘、叶腹面和叶基部气孔器的乳突及气孔器蜡质的发育分别早于和快于叶中、叶背面和其它部位；52—7不同部位气孔器乳突数的多少、气孔器乳突的位置及气孔器蜡质的发育情况与BADH基因的转入无关，而叶缘和叶中气孔器乳突数的差异及明显的边缘效应优势与BADH基因的转入有关。     

一个新的拟南芥雄性不育突变体的鉴定

前期研究表明,高度不育的infer1含有arf8-1和fer1-1.利用TAIL-PCR,研究组已经证实fer1-1为一个T-DNA插在At4g33050基因(鳊码Fer1蛋白)的突变体.于是,研究组从ABRC(the Ambidopsis Biological Re-souce Center)购买了At4g33050的另一个T-DNA插入突变体fer1-2.在fer1-2与arf8-1的杂交后代F2中,得到了一个与infer1明显不同的部分雄性不育突变体,命名为infer2,该不育株的所有后代均为部分不育.表型鉴定表明infer2在花发育、花的形态结构、角果的形态结构、植株的营养生长和植株的育性等方面与infer1比较存在明显差异.分子标记分析表明infer2仅含有arf8-1的分子标记而不含有fer1-2的分子标记.因此,可以确定infer2是一个不同于infer1的新的拟南芥雄性不育突变体.infer1和infer2均可作为植物雄性不育分子机制研究的良好材料.     

水稻早熟基因显性抑制基因的遗传分析和分子标记定位

将明恢63，9311，IR68，献国和BG1639等5个迟热水稻品种与早籼核不育系6442S—7杂交，对F1，F2代以及三交F1群体进行抽穗期遗传分析．结果表明，9311，IR68，献国和BG1639等4个迟熟品种含有1对等位的显性抑制基因，可部分地抑制6442S—7显性早熟基因的表达．以6442S—7∥明恢63／9311三交F1群体为定位群体，利用微卫星标记将该抑制基因定位于水稻第8染色体短臂上．该抑制基因命名为Su—Ef-cd(t)，并认为该基因对于利用6442S—7早熟基因来培育不同熟期的早熟和中早熟品种具有重要意义．     

白菜型油菜核育性相关基因片段的克隆与序列分析

通过ＲＡＰＤ标记,所获得的与育性基因紧密连锁的基因片段进行克隆与序列分析,结果表明,该育性基因片段为与油菜小孢子发育早期ＢＰ４调控基因５８％同源,并含有一ＭＡＰＤＳ盒高度同源的保邓列。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果表明该基因为单拷贝基因。