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人工调节籼型杂交水稻不育系花时的研究 总被引：5，自引：1，他引：4
【目的】探索解决籼型杂交水稻不育系花时滞后、分散,制约其制种产量的方法。【方法】在大田条件下,以Ⅱ-32A、粤泰A和V20A等3个不同花时特性的籼型不育系为材料,对喷施“920”、茉莉酸甲酯（MeJA）及赶露水、喷施Na2SiO3等人工调节花时技术的效果进行比较。【结果】MeJA对所有供试材料均表现出提早花时和导致集中开花的显著效果,不同剂量的MeJA可使Ⅱ-32A、V20A的当日午前（12﹕15）累计开花数比对照提高2～5倍,累计开花率比对照提高20%～60%。并且其对花时不集中的不育系比对花时比较集中的不育系的调花效果更好。单独赶露水和叶面喷施Na2SiO3对调节不育系花时均表现出一定效果,而其与喷施MeJA对调花的协同效应更为明显。在合适剂量范围内,MeJA在调花的同时可显著促进柱头双边外露率和总柱头外露率的提高,但对开颖角度未表现明显作用。一般籼型杂交水稻不育系施用MeJA调花的合适剂量为30 mgm-2。【结论】以喷施MeJA为主的人工调节籼型杂交水稻不育系花时技术对提高其制种产量可能具有一定的潜力。 相似文献
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茉莉酸(JA)在植物生殖发育中发挥重要调控作用,尤其是促进禾本科植物的颖花开放。然而迄今有关高粱颖花开放削浆片内JA信号相关基因的表达变化模式与颖花开放时间的关系尚不清楚。以常规高粱种质"625R"为试材,采用RNA-seq技术分析高粱颖花开放前12 h和1 h的浆片转录组差异;并通过与数据库比对,分析高粱颖花开放前茉莉酸生物合成及信号转导途径相关基因的表达变化。结果表明,2个时期浆片组织中富集于茉莉酸生物合成及信号转导途径的差异基因有51个,且以花前12 h为对照,上调基因有41个,下调基因10个。茉莉酸生物合成途径中,差异基因主要涉及JA合成的上游调控步骤,而JA信号转导途径中则以JAZ蛋白响应基因数目最多、强度最大。研究结果为进一步阐明颖花开放进程中浆片吸水膨大的分子机制提供依据。 相似文献
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以宁麦8号为试材,研究了茉莉酸类(jasmonates,JAs)的2种主要化合物,茉莉酸甲酯(methyljasmonate,MeJA)和茉莉酸(jasmonic acid,JA)对小麦离体穗颖花开放的诱导效应.结果发现它们均可诱导小麦颖花开放,但JA的活性略低于MeJA.用基于抗茉莉酸甲酯单克隆抗体的酶联免疫吸附测定法(ELISA),在颖花开放前后,对其雄蕊、雌蕊、浆片、内外稃组织中的内源JAs含量进行定量分析.结果表明:雄蕊、浆片和内外稃的JAs含量随着开颖时间的临近而逐渐升高,在颖花开放时达最大值,花后2 h下降;相反,雌蕊的JAs含量在开颖前1 d较高,接近开花时下降,而3到花后2 h大幅度上升.颖花自然开放过程中,浆片鲜重逐渐增加并在开花时达到最大值.MeJA诱导的颖花开放过程也伴随着浆片鲜重的增加.上述结果提示,JAs可能通过作用于颖花的各个组织来调控颖花的开放过程. 相似文献
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小麦颖花开放过程中花器不同部位茉莉酸类的动态变化 总被引：4，自引：0，他引：4
以宁麦8号为试材,研究了茉莉酸类（jasmonates,JAs）的2种主要化合物,茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）和茉莉酸（jasmonic acid,JA）对小麦离体穗颖花开放的诱导效应。结果发现它们均可诱导小麦颖花开放,但JA的活性略低于MeJA。用基于抗茉莉酸甲酯单克隆抗体的酶联免疫吸附测定法（ELISA）,在颖花开放前后,对其雄蕊、雌蕊、浆片、内外稃组织中的内源JAs含量进行定量分析。结果表明：雄蕊、浆片和内外稃的JAs含量随着开颖时间的临近而逐渐升高,在颖花开放时达最大值,花后2h下降;相反,雌蕊的JAs含量在开颖前1d较高,接近开花时下降,而到花后2h大幅度上升。颖花自然开放过程中,浆片鲜重逐渐增加并在开花时达到最大值。MeJA诱导的颖花开放过程也伴随着浆片鲜重的增加。上述结果提示,JAs可能通过作用于颖花的各个组织来调控颖花的开放过程。 相似文献
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近年来的研究表明茉莉酸类植物激素对水稻、小麦、高粱、苏丹草、黑麦、高羊茅草、谷子等多种禾本科植物的颖花开放具有显著的促进效应,为进一步探明茉莉酸类植物激素是否对玉米颖花开放具有诱导效应,以沪玉糯Ⅱ号玉米雄穗为试验材料,研究茉莉酸甲酯对玉米颖花开放的影响。结果表明：0．1～10mmol／LMeJA浸穗5min对田间条件下玉米雄穗颖花开放和人工控制温度（28℃、35℃）下离体雄穗颖花开放均无明显影响。 相似文献
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2种茉莉酸类物质对杂交水稻两系不育系的调花效果 总被引：1，自引：0，他引：1
［目的］探讨茉莉酸甲酯和其类似物二氢茉莉酸丙酯在水稻两系不育系制种中的调花作用。［方法］2007年在湖北省荆州市长江大学试验场，采用不同剂量茉莉酸甲酯和二氢茉莉酸丙酯对开花期两系不育系广占63S进行处理，测定其当日午前开花率和结实率。［结果］不同剂量的茉莉酸甲酯可不同程度地提高当日午前开花数，其当日有效花率比对照（不施药）提高15.83%～40.74%，并最终使父母本异交结实率提高12.15%～16.16%，使用剂量以30mg/m2最佳。茉莉酸甲酯不同剂量处理的结实率与对照均呈极显著差异，但3个剂量处理间差异不显著。剂量30mg/m2的二氢茉莉酸丙酯可在一定程度上提高当日午前开花率，且使异交结实率显著提高（达5.18%），但其效果弱于茉莉酸甲酯。［结论］2种茉莉酸类物质均具有提高两系不育系制种产量的潜力，且茉莉酸甲酯的调花效果比二氢茉莉酸丙酯更优越。 相似文献
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颖花是水稻的繁殖器官和形成籽粒的基础,其正常发育直接影响稻谷产量和稻米品质.因此,研究水稻颖花发育的分子调控机理,对于水稻发育的基础理论研究和农业育种具有重要的意义.近年来的研究结果表明茉莉素、生长素和表观遗传在水稻颖花发育中具有重要的调控作用.综述了茉莉素、生长素和表观遗传在调控水稻颖花的产生和形态建成等方面的最新研... 相似文献
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籼稻与粳稻花时对茉莉酸甲酯（MeJA）响应的敏感性差异 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】籼粳稻杂交可产生明显的杂种优势,是培育高产多抗品种的主要途径,但是籼稻花时早,粳稻花时晚,两者花时不遇的困难直接影响籼粳间杂种优势的充分利用。喷施茉莉酸甲酯（MeJA）可有效促进水稻花时提前,本文旨在研究MeJA对籼粳稻花时性状的调控效果及其敏感性差异,为亚种间杂交稻制种产量的提高和籼粳稻杂种优势的直接利用提供理论依据。【方法】以6个籼稻和6个粳稻品种为试材,2012年和2013年分别种植于沈阳农业大学水稻研究所试验田。试验按随机区组设计,3次重复。于调查花时性状的前一日17：00、当日6：00及8：00分别喷施0.04、0.4和4 mmol•L-1浓度的MeJA,调查始花时、盛花时、终花时。花时的判断标准以一天中稻穗上第一朵颖花开放的时间作为始花时,以一天中颖花开放最多且最集中的时间作为盛花时,以所有颖花都关闭的时间作为终花时,并计算始花至盛花的持续时间（简写为始－盛时间）、盛花至终花的持续时间（简写为盛－终时间）、始花至终花的持续时间（简写为始－终时间）。【结果】对于6个籼稻品种,喷施上述3种浓度的MeJA都能极显著地促进颖花提前开放,且不同浓度处理之间未见显著差异,与对照相比差异达极显著水平;对于6个粳稻品种,喷施高浓度（4 mmol•L-1）与中浓度（0.4 mmol•L-1）的MeJA可极显著促进花时提前,且高浓度与中浓度MeJA处理之间有极显著差异,喷施低浓度（0.04 mmol•L-1）的MeJA处理与对照相比差异不显著。籼粳稻的始－盛时间,盛－终时间在喷施不同浓度MeJA处理下与对照相比并未表现出明显的规律,但喷施不同浓度的MeJA都能极显著延长籼稻开花持续时间（始－终时间）,而对粳稻的影响不明显。对于籼稻品种,不同时间喷施MeJA处理之间的花时性状没有显著差异;对于粳稻品种,前日17：00与当日6：00的处理与当日8：00处理间的始花时差异显著。进一步比较了MeJA对籼粳稻开花促进程度上的差异,喷施高浓度（4 mmol•L-1）的MeJA对籼粳稻开花的促进程度没有显著差异,而低浓度（0.04 mmol•L-1）和中浓度（0.4 mmol•L-1）的处理对籼稻开花的提前程度明显高于粳稻。【结论】MeJA确能显著促进籼粳稻的开花,籼稻对MeJA调控的敏感性强于粳稻。籼稻不仅能够响应高浓度的MeJA（4 mmol•L-1）也能响应低浓度的MeJA（0.04 mmol•L-1）,而粳稻只能响应较高浓度的MeJA（4 mmol•L-1 , 0.4 mmol•L-1）。籼稻对MeJA调控响应所需的时间较短,而粳稻对MeJA调控响应所需的时间较长。促进粳稻品种开花的最优组合是前日17：00喷施4 mmol•L-1的MeJA,对籼稻品种,促进花时提前的最优组合因具体品种而异,以0.04 mmol•L-1的MeJA于早晨喷施最为经济有效。 相似文献
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以水稻离体穗为材料,探讨微管解聚和呼吸作用与MeJA诱导水稻颖花开放的关系.结果表明:微管解聚剂秋水仙紊(oolchicine)和氟乐灵(trifhtralin)不能促进水稻颖花开放.MeJA处理稻穗后,在0-24 min呼吸抑制剂氮化钠NaN3强烈抑制开颖,27 min后(NaN3)抑制效应减弱,33 min后抑制效应不明显. 相似文献
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籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育 总被引：7，自引：0，他引：7
【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。 相似文献
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WANG XueDe 《中国农业科学》2019,52(8):1341-1354
Cotton has significant heterosis. Hybrid cotton usually can increase production in lint yield by about 15% compared with conventional self-pollinated cultivars, and also can get obvious improvement in fiber quality, disease resistance, insect resistance, adversity resistance and photosynthetic efficiency. Among some links of cotton heterosis use, the most important link is the castration in the production of hybrid seeds. At present, there are four ways for the castration, such as hand emasculation, chemical male gametocide, nuclear male sterility and cytoplasmic male sterility (CMS). The production practice showed that use of cotton male sterility could not only simplify the hybrid seed production but also save the production cost on a commercial economic scale. In particular, the way of hybrid seed production by use of cotton CMS line, maintainer line and restorer line were the most effective way since it could overcome some disadvantages in the other ways. Therefore, in this paper, the study and application of the cotton CMS system in hybrid seed production were overviewed and some of problems currently limiting application were also addressed. At first, the genetic, cytological and biochemical characteristics of the cotton CMS were reviewed. Secondly, the positive/negative effects of sterile cytoplasm in hybrid F1 were analyzed, and how to overcome these negative effects, such as pollen temperature sensitive and F1 not expressing complete fertility, by developing strong restorer lines with a stronger ability for F1 fertility restoration, was discussed in detail. For an example, transgenic strong restorer line could be developed by introducing the exogenous GST gene, which was assumed to have the function of enhancing pollen vitality, into some conventional restorer lines, and so that hybrids with higher heterosis could be produced by crossing this strong restorer with sterile lines. According to the characteristics of cotton as an often cross-pollination crop, this paper recommended in detail the key techniques of hybrid cotton seed production, such as rules of parent (sterile line and restorer line) selection, location selection and environment optimization for enriching native pollinators to produce more hybrid seeds. Then, the paper pointed out that compared with other crops, cotton hybrid seed production based on CMS system has four advantages in the cotton heterosis use: (1) The purity of hybrid seeds can be guaranteed because there is no pollen in anthers of cotton CMS line and its sterility is very stable and not affected by the climate and other environments; (2) The high yield of hybrid seed can be obtained since the long flowering period (about 3 months) of cotton does not result in the flowering asynchronism between sterile line and restorer line; (3) The wide ecological adaptability of cotton and the possibility of large-scale hybrid seed production will be benefited to popularize hybrid cotton; and (4) Interspecific heterosis between upland cotton (Gossypium hirsutum L.) and sea-island cotton (G. barbadense L.) can be used. It is predicted that the hybrid cotton production based on CMS system will be the main approach to utilize heterosis of cotton. Finally, the future works in study and application of CMS in cotton heterosis, especially in development of new sterile lines and restorer lines by use of modern biotechnology, was also discussed. 相似文献
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棉花细胞质雄性不育的研究与利用 总被引：1，自引：0，他引：1
棉花具有十分明显的杂种优势。杂交棉通常比常规棉增产15%左右,而且在纤维品质、抗病、抗虫、抗逆境和光合效率等性状上也有明显改良。在棉花杂种优势的利用中,最重要的环节之一是杂交种子的生产（制种）。目前,杂交棉制种常有四条途径,人工去雄授粉法制种、化学杀雄法制种、利用核雄性不育的“两系法”制种和利用细胞质雄性不育的“三系法”制种。生产实践表明,利用棉花雄性不育既可简化制种又可节省成本,特别是利用棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系的“三系法”制种,可较有效克服其他制种方法的一些缺点,是最有效的途径。为此,文章在阐述棉花杂种优势利用途径的基础上,重点综述棉花细胞质雄性不育的遗传学、细胞学和生理生化的特点;深入阐述不育细胞质对杂种F1的正/负效应,并就如何培育强恢复系的问题,以培育转GST的强恢复系为例,探讨克服不育细胞质对杂种F1负效应的可能机制;根据棉花为常异花授粉作物和花器具有虫媒花特征的特点,详细介绍三系杂交棉制种的亲本（不育系和恢复系）选配、地点选择和环境优化等条件,以及如何综合优化这些条件提高制种产量的关键技术。利用棉花细胞质雄性不育的“三系法”制种,与其他作物比较,在杂种优势利用中具有4个突出的优点：（1）不育系为无花粉不育类型,育性不受气候等环境的影响,可保证杂种的纯度;（2）棉花开花期长达3个月,不存在制种时花期不遇的现象,制种产量有保证;（3）棉花生态适应性广,育成的组合可在各地种植,种子产业化效益明显;（4）可利用种间（海岛棉与陆地棉间）杂种优势。可以预言,基于细胞质雄性不育的三系杂交棉是大有前途的,将是棉花杂种优势利用的主要途径。最后,就本领域的发展趋势,特别是在利用现代生物技术培育新的不育系和恢复系方面进行了初步探讨。 相似文献
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水稻农垦58同核异质雄性不育系的选育及其不育特性的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
选用开花习性良好的农垦 5 8品种对粳选 2号同核异质不育系 (包括海南野败质型、矮秆野败质型、田东野稻质型、隆安野稻质型、冈比亚卡质型、印尼水田谷质型、Dissi质型、K5 2质型、红莲质型、BT质型、滇型和马协不育系等 12个不同细胞质来源的雄性不育系 )进行转育改造 ,经连续 5代回交选育 ,获得开花习性良好 ,异交结实率高 ,不育系稳定的农垦 5 8同核异质雄性不育性稳定不育系 12个 ,其中包括典败花粉型、圆败花粉型、染败花粉型和无花药型的不育胞质类型。农垦 5 8田东野稻质型不育系为无花药型的细胞质雄性不育类型 ,其无花药特性可以在后代中保持和传递。 相似文献
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籼粳亚种杂交组合的结实率与光合产物供给水平及转运效率间的关系 总被引：6，自引：0，他引：6
通过剪除部分颖花和部分功能叶片以及~(14)CO_2标记光合产物等处理,探讨了亚种组合结实率偏低的生理原因。结果证明:光合产物供给水平是制约亚种组合结实率的一个十分重要的因素。虽然亚种组合的叶面积指数和单株叶面积比常规籼稻大得多,但由于每穗颖花数多。以至每朵颖花占有的叶面积并无明显优势,且其光合速率低于常规籼稻,因而分配给每朵颖花的光合产物量相对减少,限制了部分颖花的发育。~(14)C光合产物分配到穗部的比率不但不低于常规籼稻,而且比其略高,说明亚种组合输导组织的运输能力不是结实率偏低的限制因素。 相似文献