一个新的水稻花粉半不育性位点的定位分析
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I
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水稻育性观察记载技术手册
水稻育性记载项目包括不育株率、不育度、自交结实率、花粉不育度、柱头外露率、 自然异交结实率、恢复株率、恢复度。
1.不育株率
调查鉴定区不育系总株数和不育株数,计算不育株率。
不育株率(%)=不育株数/总株数×100
2.不育度
在鉴定区随机选取5株,计数总粒数和不实粒数,计算不育度,其等级如下表: 不育度(%)=不实粒数/总粒数×100
3.自交结实率
在抽穗达25天以上
的套袋自交穗中随机选
取50个稻穗,计数总颖
花数和结实实粒数,计
算自交结实率。
自交结实率(%)=总
结实粒数/总颖花数×
100。
不育等级
全不育 高不育 半不育 低不育 正常育 不育度 100 90~99 50~89 20~49 <20。
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高考作文人物素材:卢永根卢永根,1930年12月2日生于香港,广东花都人。
中科院院士、作物遗传学家。
中科院院士、作物遗传学家长期从事作物遗传学的教学和研究工作,研究领域包括稻的遗传资源、稻的经济性状遗传、稻的雄性不育遗传和栽培稻的杂种不育性遗传等方面。
南粤杰出教师全国教育系统劳动模范全国模范教师华南农业大学校长代表作品《农作物的品种资源》《中国水稻品种的光温生态》卢永根捐出毕生积蓄2017年3月,卢永根教授在夫人的搀扶下来到银行,将十多个存折的存款转入华南农业大学的账户,卢永根夫妇一共捐出8809446元,这是她们毕生的积蓄,学校用这笔款设立了教育基金,用于奖励贫困学生与优秀青年教师。
卢永根没有将财产留给唯一的女儿,他说:“党培养了我,将个人财产还给国家,是作最后的贡献。
”卢永根的秘书赵杏娟说:“钱都是老两口一点一点省下来的,对扶贫和教育,两位老人却格外慷慨,每年都要捐钱。
”科研领域70年代后,从事水稻遗传学的研究。
根据矮生性遗传方式和等位关系,把我国现有主要籼稻矮源分为2类4群。
对水稻的质核互作雄性不育性进行基因分析,发现它们的育性恢复基因是相同的Rf1和Rf2。
Rf为不完全显性,有剂量效应。
栽培稻的杂种不育性和亲和性最少由6个基因座的花粉不育基因控制,提出“特异亲和基因”的新概念.首次建立原产我国三个野生稻种的粗线期核型。
他长期从事水稻遗传研究。
曾协助丁颖院士开展中国水稻品种的光温生态研究,主持总结该项工作并参加撰写《中国水稻品种的光温生态》专著(科学出版社,1978)。
在水稻遗传资源、水稻半矮生性、雄性不育性、杂种不育性与亲和性等方面的遗传研究,取得了进展。
特别是他和他的助手张桂权教授提出水稻“特异亲和基因”的新学术观点以及应用“特异亲和基因"克服籼粳亚种间不育性的设想,被认为是对栽培稻杂种不育性和亲和性比较完整和系统的新认识,在理论上有所创新,对水稻育种实践具有指导意义。
花粉败育的分析 尹伟荣 杨飞 蒋晓霞 刘明 郭云 支崇远(贵州师范大学地理与生物科学学院,贵州贵阳550001)摘要:本文对花粉败育作了简要综述,阐述了花粉败育的含义、原因、机理以及应用,并提出了一些研究展望。
关键词:花粉;花粉败育被子植物花粉的正式学名叫Pollen,是花的雄性器官,通俗地说就是植物的精子,是植物生命的精华所在。
花粉的体积小,颜色大多是淡黄或淡粟色。
花粉细胞直径15-50μm。
花粉不但包含着生命的遗传信息,还包含着孕育新生命所需的各种营养物质。
花粉是一种具有特殊结构和功能的微小生命有机体,一般由2~5个细胞组成,结构简单,花粉发育的研究一直是国际生殖生物学家研究的热点,并已发展成为一门专门的学科—花粉生物学。
早期的花粉发育研究主要集中在对花粉发育一般的描述上,从而积累了大量的资料,随着现代生物学技术的迅速发展和运用,对花粉发育生物学的深入研究起了重要作用,主要表现在对花粉发生和发育过程中细胞质成分及内部结构的研究,其中包括细胞质遗传、细胞质分化、脱分化、再分化以及细胞质骨架等方面的研究[1]。
近十几年来,特别是针对花粉发育中的分子机理开展了大量的研究工作,例如花粉发育过程中信号传导及其调控、细胞极性和细胞命运的分子机理以及花粉发育特异基因的表达和调控等方面均取得了一些重要的研究进展,为了使人们对花粉败育有一个比较系统的了解,本文就以下几个问题作了简要综述。
1.花粉败育的含义花粉败育(pollen abortion)指由于种种内在和外界因素的影响,使花药中产生的花粉不能正常发育的现象。
花药成熟后,一般都能散放正常发育的花粉粒,由于种种内在和外界因素的影响,有时散出的花粉没有经过正常的发育,不能起到生殖的作用。
2.花粉败育的原因2.1 花粉母细胞进行减数分裂纺锤体异常花粉母细胞进行减数分裂,不育细胞与可育细胞的染色体数目相同,但不育细胞的单价体较多,不育细胞虽能形成明显的赤道板,但异常的纺缍体使在赤道板上的染色体方向各异,后期I染色体分向两极数目不均等,一些配对染色体成整体运动,而不分向两极。
籼粳杂种花粉不育基因的定位陈静;江玲;王春明;池桥宏;翟虎渠;万建民【期刊名称】《作物学报》【年(卷),期】2006(32)4【摘要】To estimate QTL for the pollen sterility, an F2 population of 180 plants from an indica / japonica hybrid was tested with 110 molecular markers. By the genome wide screening, three QTLs were identified for the pollen sterility on chromosomes 3, 5, 7, respectively. In addition, a total of nine QTL for segregation distortion via male gametes were mapped on rice chromosomes, of which seven QTLs were suggested to be the same type of gamete abortion as found at ga14 and ga-11. The distortion data seemed to be more sensitive to detection of pollen abortion genes in the F1 hybrid than the morphological inspection of pollen. Two QTLs for the segregation distortion on chromosomes 5 and 6 indicated an abnormally high frequency of heterozygous genotype. At a locus indicated by qHPS-5, japonica-type homozygote showed a lower fertility level than the heterozygotes and indica-type homozygote. The molecular markers identified here would be useful in introducing a set of new and known sterility-neutral alleles to solve the pollen sterility problem in subspecificF1 hybrids. Further, the present results could be helpful to combine as many neutral alleles for distortion as possible on whole genome basis to stabilize the pollen fertility as a whole.%以IR36(indica)和热研2号(japonica,广亲和品种)为亲本,构建了包含180个单株的F2群体及包括110个标记的分子连锁图谱.利用该F2群体,进行了水稻花粉不育数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)的检测和遗传效应分析,共检测到3个花粉不育QTL,分别位于第3、5、7染色体上,此外,共检测到9个由雄配子引起的偏分离QTL,其中7个与ga-14和ga-11位点的配子败育类型相同.与花粉形态鉴定相比,偏分离的数据对检测F1杂种花粉败育基因更为敏感.在第5、6染色体上控制偏分离的2个QTL位点,其杂合基因型出现的频率偏高.在qHPS-5位点,粳型纯合子表现出比杂合子和籼型纯合子更低的育性水平.本研究获得的分子标记将有助于聚合尽可能多的中性亲和基因以解决亚种间F1杂种的花粉不育性问题.【总页数】7页(P515-521)【作者】陈静;江玲;王春明;池桥宏;翟虎渠;万建民【作者单位】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;日本大学生物资源学部,日本国神奈川县,252-8510;中国农业科学院,北京,100081;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】S511【相关文献】1.水稻籼粳亚种间杂种广亲和基因与不育基因 [J], 李万昌;王永飞;马三梅;李景原;王太霞2.籼粳杂种不育的遗传模式及亲和基因的研究进展 [J], 丁效华3.根据杂种不育性位点S—5n等位基因的PCR标记预测水稻籼/粳杂交的成功[J], Will.,CE;谢国禄4.豫粳6号保持系与恢复系TR2604间杂种花粉不育基因的定位 [J], 张宏根;孙一标;封智蔷;钱凯;裴艳;李闯;汤述翥;梁国华;顾铭洪5.水稻籼粳亚种间杂种低温花粉不育的QTL分析 [J], 杨杰;翟虎渠;王才林;仲维功;邹江石;池桥宏;万建民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2022, 48(2): 320 331 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.02045水稻小粒不育系新组合卓两优141混播制种优势分析周杰强1张桂莲1,2邓化冰1,2明兴权1雷斌1李凡1唐文帮1,2,*1 湖南农业大学农学院, 湖南长沙 410128;2 湖南农业大学水稻油菜抗病育种湖南省重点实验室, 湖南长沙 410128摘要: 传统的杂交水稻制种方式落后、效益低、成本高的问题, 制约了杂交稻推广应用。
利用小粒型不育系可实现杂交水稻混播、混收、机械分离等全程机械化制种, 降低杂交稻制种成本, 提高制种效率。
本研究以小粒型不育系卓201S、大粒恢复系R141和新组合卓两优141为材料, 对其适合机械化制种的农艺性状、异交特性、混播制种及大面积制种实践进行了研究。
结果表明, 与C815S相比, 卓201S株高较矮, 穗长较长且直立, 包颈粒率、穗萌率、黑粉病、开颖率均低于C815S, 对“九二〇”较敏感, 且较难落粒, 具有较好的农艺性状。
而R141株高较高, 花粉数量大, 花期长, 且对环境温度较钝感, 两者均具有良好的异交特性。
卓201S谷粒厚1.71 mm, 千粒重14.00 g, R141谷粒厚2.23 mm, 千粒重28.20 g, 两者籽粒大小差异显著, 通过特定的狭长形筛孔筛子, 实现了杂种F1与父本种子的高效分离, 杂交种子含父本率为0, 杂种损失率为 2.31%, 种子纯度在生产上达标, 可实现机械化制种; 与传统制种模式相比, 混播制种可使父本基本苗减少85%, 母本容量增加20%, 制种产量增加21.37%, 制种综合效益增加31.4%。
父母本较好的农艺性状、异交特性, 且粒型大小差异明显, 是小粒型不育系新组合卓两优141机械混播制种的优势, 可实现杂交水稻全程机械化制种, 因此具有广阔的应用前景。
水稻新育三系不育系特征特性观察与分析邓则勤;黄显波;林成豹;唐江霞;梁水金;叶仰东【摘要】为了掌握新育成3个水稻三系不育系的特征特性,对不育系的生育期、农艺性状和开花习性进行考察分析,并研究温度、湿度对不育系日开花量的影响.结果表明:生育期由长到短依次为:明2A、明1A、天丰A、明6A.明1A和明2A的有效分蘖数、每穗粒数和株高等农艺性状都显著高于天丰A.4个不育系开花规律各有所不同,花时都比较集中,开花高峰集中在12:00—13:00.4个不育系张颖角度较大,柱头外露率高,异交率特性好.相关分析表明,午前开花总量与温度呈显著正相关,与湿度显著负相关,适宜的温度、湿度可促进开花.【期刊名称】《福建稻麦科技》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】5页(P5-9)【关键词】水稻;三系不育系;农艺性状;开花习性【作者】邓则勤;黄显波;林成豹;唐江霞;梁水金;叶仰东【作者单位】福建省三明市农业科学研究院,福建沙县365051;福建省三明市农业科学研究院,福建沙县365051;福建省三明市农业科学研究院,福建沙县365051;福建省三明市农业科学研究院,福建沙县365051;福建省三明市农业科学研究院,福建沙县365051;福建省三明市农业科学研究院,福建沙县365051【正文语种】中文【中图分类】S511.03水稻不育系的培育是水稻杂种优势利用的基础,不育系的农艺性状不仅关系杂种后代性状表现,还决定制种异交结实难易和产量高低,特别是不育系开花习性与繁殖、制种密切相关[1]。
试验以天丰A为对照,进行明1A(闽审稻20180032)、明2A(闽审稻20180033)、明6A的生育期,农艺性状和开花习性进行观察和比较分析,为其繁殖、制种提供参考依据。
1 材料与方法1.1 试验材料供试材料为籼型三系不育系明1A,明2A、明6A(元丰A改良系)、天丰A (CK)。
1.2 试验方法供试不育系于2018年在三明市农科院育种基地进行种植,3重复随机区组设计,7月3日播第1期,其中明1A、明2A只播1期,明6A、天丰A分3期,每隔8 d播1期。
摘要承联是入类矮主要翡粮食佟耪之一,汉次予奎麦,{筵赛上约骞一半靛天墨叛稻米为主要食粮。
目前,人El不断增长,可利用耕地面积日益减少,导致粮食问题的艰巨性。
因此,发掘、谢造新煎基因和稀质资源迸行品种改琵疑提高粮食产量黧得尤为震要。
水稻杂种优势利用是增加稻谷产量的重要途径之一。
在水稻生产上,主要利用杂种优势的三系法秘二系法。
纛系是指雄性不育系、保持系和恢复系,在用于杂种生产时,一般要设鬣两个隔离医,鄄繁蔟医秘杂交制耱区,耱予生产成本裹,显叁予傺持系憋漫杂、遐纯等影响到不蠢系的纯度,进而影响到制种的质爨。
二祭法通常采用两个系,即部分不肖系和恢复系,而不用保持系,毽:系法巍于区努杂交耱_耧宣交静对困难较大,犬瑟积推广弱翅受弼了限秘。
近年来,由于水稻光温敏不育材料的研究,二系法可望很快用于大面积嫩产,假值得特别注意的怒光温敏不育材料由于光照或温泼的改变,能导致育性的转换,在用于犬面积生产用秘时就潜在羞一定的煞险。
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、.……’、、≈檄验正悬在水稻杂种优势利用的量系法基础之上,以花药_花粉培养为手段,通过,、不同培养基及培养条件豹筛选试验眈较研究永稻雄性不宵系和保持系的茬异性,为提纯复壮不育系移保持系提供试验依擐。
同时,对水稻雄性不肖系和僚持系的幼嫩花粉进行成熟培养,以探讨在离体培养条件下,不育浆和保持系幼嫩花粉成熟培养的麓异性及其培养成热翦霹戆性,为遴一步磺究不旁系莼粉豹黢弯过程及兹粉弯缝转换豹物矮基磷掇供参考秘思索的方向,从而为三系向二系转变和谶一步提高不育祭的不育率和不肖度来提高杂种Ft鹃杂释缝度提供灌论蔽攥和行之有效静途径。
既井,秘嫩花耪成熟培养瞧为多}源基嚣静孕入提供了一种避想而又简捷的遗传转化系统。
本安验以三套籼型水稻(丑.32A、越.32B,G46A、(N6B,D62A、D62B)为材料,采用花药壤养要影响因索(1)在磷究水稻雄性不旁系秘保持系花壤效果戆_燕受基因壁、花蓊接释密度、基本培券基、KT浓度和肖机附加物等因素的影响。
水稻花粉育性相关基因研究进展作者:马龙徐薇窦玲玲柯笑楠刘明月耿艳飞黄霞贾玉芳刘庆坡来源:《江苏农业科学》2019年第10期摘要:花粉發育为水稻生殖发育不可或缺的过程之一,其育性高低对水稻育种以及经济产量具有重要意义。
大量研究发现,水稻花粉发育是严格受基因表达调控的生物学过程。
基于此,本文综述与水稻花粉育性相关的蛋白编码基因和调控性miRNA的研究现状,总结有关基因在调控水稻花粉育性方面的生物学功能及作用机制,并对该领域未来的发展趋势作出分析与展望,从而为水稻分子设计育种提供理论参考。
关键词:水稻;花粉发育;生殖发育;相关基因;miRNA;育种利用中图分类号: S511.03; 文献标志码: A; 文章编号:1002-1302(2019)10-0042-05水稻是世界性主要粮食作物之一,为全球50%以上人口提供食物,同时也是重要的单子叶模式植物之一[1],因此对水稻的不断深入研究具有重要理论和现实意义。
随着人口数量的不断增长、生态环境的恶化、耕地面积的持续减少以及人们对食品安全的重视,在可预见的将来,粮食短缺及由此引发的其他问题将日益突显。
因此,培育出优质、高产、抗逆性强的水稻新品种显得尤为重要,这要求研究者在了解水稻宏观表型变化的基础上更深入理解其分子调控机制等。
基因组学育种及分子育种能够高效地对植物生理学、遗传学、生物技术及基因表达调控等研究进行有机整合,因此已成为解决当前问题的有效途径。
鉴于基因组学育种主要通过转基因技术和分子标记技术等充分挖掘并利用有利基因[2],近几十年来大量调控不同农艺性状的相关基因被相继鉴定和克隆[3-4]。
水稻单产是受内在遗传和外部环境影响的综合性状,与植株器官形态构建、光合效率、矿质元素的高效利用以及授粉和授精过程、抗逆性等密切相关[5]。
穗数、穗粒数、结实率和粒质量等是构成水稻稻谷产量的主要因素[6],其中穗数、穗粒数[7]、粒质量[8-10]和株型等水稻产量性状已被深入研究,且研究者已鉴定并克隆了许多相应的基因[11-12];而对水稻产量同样具有决定作用的结实率相关功能基因鉴定及调控水稻单产形成内在机制等方面的研究,进展相对比较缓慢[13]。
某种水稻雄性不育基因的鉴定我国是一个农业大国,农业是我国经济的重要支柱。
因此,农业科技的发展对我国农业的发展至关重要。
其中,水稻的种植是我国农业的重要部分。
而在水稻的生产过程中,种子的质量直接关系到水稻的产量和质量。
因此,水稻的育种研究非常重要。
其中,水稻雄性不育基因的鉴定是水稻高产和优质的关键。
首先,我们需要了解水稻的繁殖方式。
水稻根据雌雄生殖器官所在的位置,可以分为两种类型:一型水稻和二型水稻。
一型水稻的雄蕊与花柱在同一高度,易受风媒或自交授精。
二型水稻的雄蕊与花柱高度相差一定,几乎都是昆虫传粉。
其中,一型水稻在自然条件下会自我授粉,而百分之九十的二型水稻都需要异花传粉,因此,如何利用异花授粉,又不引入病原体和杂质是雄性不育育种研究的关键。
接下来,我们需要了解什么是雄性不育基因。
雄性不育是指雄蕊不能正常发育或不能正常生产正常粉孢子,又称睾丸不育或花药不育。
在育种中,利用雄性不育基因,可以使水稻在不受人工控制情况下,自然地维持雌雄分离,达到孪生变异或杂种优势,从而实现高产和优质。
目前,雄性不育基因被广泛应用于水稻育种中。
然而,长期以来,雄性不育基因鉴定技术一直处于困境。
雄性不育基因是由基因突变所引起的,突变筛选相对非常困难,需要精密的实验手段和精细的筛选技术。
因此,我们需要开发出一种快速、准确、可靠的雄性不育基因鉴定技术。
近年来,国内外学者们在雄性不育基因鉴定技术方面开展了大量的研究。
他们通过分子生物学、生物化学、生物信息学和细胞遗传学等方法,成功鉴定出多种水稻雄性不育基因。
例如:阿维拉麦受体基因(ABA1)、细胞质保守蛋白基因(CMS)、粗粒双孢菌毒素基因(T、Rf3)、非加工米基因(nap)、膜磷酸二酯酶基因(PT)等。
其中,基于分子生物学的鉴定技术是目前最为先进和准确的方法。
它可以通过PCR扩增与特定基因相关的DNA序列,得到相应的DNA片段,并通过序列比对、酶切分析、核酸杂交、AP-PCR等多种方法进行分析。
水稻育种学:名词解释:1.水稻配子体雄性不育:水稻花粉的不育是受花粉本身的基因所控制的不育类型。
F1植株上的花粉一半可育,一半不育,表现为穗上分离;F2没有不育株出现。
2.水稻孢子体雄性不育:花粉不育孢子体基因型控制的水稻雄性不育型。
3.矮源:含有矮化育种所需要的矮杆,半矮杆基因的品种资源。
4.垩白米率:带有垩白(心白、腹白、背白)的米粒占调查米粒的百分率。
5.粘稠度:4.4%冷米胶的长度,以mm表示。
胶稠度大的品种,饭软,饭冷不回硬。
6.育性亲和源:与籼稻和粳稻分别杂交,杂种自交结实率都正常的水稻品种资源。
7.糊化温度:淀粉粒在热水中发生不可逆膨胀时的温度。
糊化温度高,所需蒸煮时间长。
8.品种间杂交指籼稻或粳稻亚种内的品种之间的杂交,而籼稻品种和粳稻品种之间杂交,则称亚种间杂交。
凡亲缘关系近的不同生态型品种间杂交,也属于品种间杂交填空:1.我国籼稻核质互作雄性不育系的培育成功关键在于野生稻资源的利用。
2.水稻花药培养诱导愈伤组织培养基和培养条件是N6培养基+黑暗。
3.20世纪70年代我国水稻育种最有影响的成绩是培育成功了杂交稻。
4.我国杂交籼稻三系配套成功,关键的突破是野生稻群体中找到了不育细胞质。
5.普通野生稻是我国分布最广的野生稻。
6.水稻转基因育种涉及:目的基因的克隆,载体的构建,转基因植株的获得极其在育种实践中的应用。
7.诱变处理水稻种子后,性状分离最大的世代是M2代。
7.我国大面积种植的两系杂交稻中,绝大多数组合的雄性不育系是温敏不育系。
8.杂种稻优势主要表现在:1.发芽快、分蘖强、生长势旺盛2.根系发达、吸肥能力强3.穗大粒多简答:1.简述水稻育种的5个发展时期及代表性成就。
1.起步时期(1920-1949):20世纪的20年代开始有计划的开展水稻育种。
2.品种整理和评选利用时期(1949-1959):收集水稻品种4万份。
评选出很多优良地方品种和早期的改良品种,如早籼品种南特号,中籼品种胜利籼,晚籼品种浙场9号,中粳品种西南175和黄早壳20日,晚粳品种老来青等。