南京１１四倍体水稻无融合生殖现象初报陈才良谢国生蔡得田马平福祝虹（华中农业大学农学系，武汉４３００７０）ＴＨＥＰＲＥＬＩＭＩＮＡＲＹＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＡＰＯＭＩＸＩＳＯＦＴＥＴＲＡＰＬＯＩＤＮＡＮＪＩＮＧ１１ＩＮＲＩＣＥ（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ...

无融合生殖水稻多胚囊现象的观察姚家琳，蔡得田，马平福，祝虹（华中农业大学农学系，武汉４３００７０）关键词水稻；无融合生殖；多胚囊中图法分类号Ｓ５１１．１０３．５１ＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮＯＦＰＯＬＹＥＭＢＲＹＯＳＡＣＩＮＡＰＯＭＩＣＴＩＣＲＩＣＥ￥Ｙａ...

本文对水稻无融合生殖研究进行了综述。在国外尚未发现水稻无融合生殖的材料。在中国,无融合生殖水稻的研究经历了活体诱导、离体诱导、材料筛选和杂交选育三个阶段。从多胚水稻、雄性不育单性结实材料以及杂交后代中已发现了不定胚发生、胚和胚乳自发形成、高频率无融合生殖等不同类型的材料。其中对SAR-1、C1001、HDAR的特性予以了介绍,并对水稻无融合生殖研究存在的问题以及前景进行了讨论。

本文着重报道了四川无融合生殖水稻材料的研究新进展, 并对国内有代表性的无融合生殖水稻材料的利用价值进行了讨论。

显性紫稻筛选水稻无融合生殖的效果及遗传谢国生马平福祝虹蔡得田姚家琳（华中农业大学农学系，武汉４３００７０）ＴＨＥＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＥＦＦＩＣＡＣＹＯＦＵＴＩＬＩＺＩＮＧＤＯＭＩＮＡＮＴＰＵＲＰＬＥＲＩＣＥＶＡＲＩＥＴＹＯＮＳＥＬＥＣＴＩＮＧＲＩＣ...

本文对水稻无融合生殖的意义、研究趋向及进展进行了评论。植物无融合生殖是生物学研究的新生长点,具有固定杂种优势、缩短育种周期、给常规育种带来革命等重要意义。世界上许多国家已十分重视植物无融合生殖研究,成立了国际无融合生殖研究协作网,把作物无融合生殖作为重点之一,但是国外尚未发现水稻无融合生殖材料,中国水稻无融合生殖研究者提出了固定水稻杂种优势的4个基本条件和策略,以多胚水稻为材料进行胚胎学、育种学、遗传学等一系列研究,发现了水稻无融合生殖现象,确定了不定胚起源,并且选育出一些新的无融合生殖材料。中国水稻无融合生殖研究具有许多有利条件,建议加强研究,侧重显性、专性无融合生殖材料的选育,结合开展一些...

对无融合生殖水稻材料ＨＤＡＲ００２六个株系的胚胎学研究结果表明，６个株系无融合生殖胚的发生具有多源性，未受精胚囊内胚的发生有两种方式：即卵细胞的孤雌生殖和助细胞的无配子生殖；此外珠心细胞可直接分裂形成不定胚。无融合生殖胚的启动分裂时期为开花前２～３ｄ，其胚胎发育过程基本同正常水稻，部分材料的胚在形态上与正常水稻有差异。同时还观察到ＨＤＡＲ００２胚胎发育中的多极核现象与无胚乳现象。

通过对同源四倍体630(4)和其相应二倍体研究表明:同源四倍体630(4)种子的长、宽和千粒重显著或极显著高于相应的二倍体。同源四倍体630(4)饱满的种子仅占31.14%,极显著低于相应的二倍体。同源四倍体630(4)种子的发芽率也显著低于相应的二倍体。四倍体的剑叶长、剑叶宽显著高于相应的二倍体。但分蘖能力却降低。同源四倍体630(4)的株高显著高于630(2)。四倍体水稻表皮气孔的长、宽均极显著的高于相应的二倍体。而叶绿素含量却相反,四倍体水稻叶片叶绿素含量均低于相应的二倍体。

【目的】许多农作物在其起源和进化过程中,均向多倍体方向发展,作物多倍体化后产量都得到了较大的提高。水稻的多倍体化往往带来营养体和种子"巨大性"的改变。水稻种子生产中,要求恢复系的花药大、花粉量多。但人们常有的疑虑是多倍体水稻花器的增大可能仅仅是细胞体积的增大。为此笔者课题组研究了四倍体水稻的花器和花粉性状。【方法】从分期播种以及倍性水平上对水稻Sg99012、HN2026及对照品种9311、HD9802S和PA64S的花器和花粉性状进行了比较研究。【结果】分期播种对各品系的花器性状影响不大,染色体加倍则对花器性状影响较大,表现出巨大性。相关性分析中一般都表现出:颖花长与颖花宽、花药长相关性显著...

为了探明 TAM诱导剂诱导水稻无融合生殖所形成的籽实的胚和胚乳起源 ,对其进行了胚胎学研究 .结果表明 ,胚可能起源于卵细胞和一个助细胞融合所形成的细胞 .两级核融合成次生核 ,由次生核分裂形成胚乳核 ,最终形成正常胚乳 .

采取龙须草(Eulaliopsis binata)刚露出花序至成熟的颖果样,用常规石蜡制片法制片,系统观察,未发现通常的胚囊母细胞和减数分裂现象。观察到多个方位的胚囊原始细胞于珠心中,形成了3～7个不同大小、不同形状的胚囊。材料中可见由卵器和1个极核或2个极核组成的4胞胚囊,也可见到3胞或1～2胞,甚至中空的胚囊。同一胚珠中,形成了多个幼胚或拟胚,但完熟颖果中只剩下1个成熟胚。

为了探讨高产四倍体水稻的不同遗传组成与品质的关系,以及蛋白质含量变化的原因,以国家优质品种美香占2号(MXZ2)、象牙香占(XYXZ)、矮脚南特二倍体(AJNT-2x)、高产同源四倍体水稻矮脚南特(AJNT-4x)以及高产新型四倍体水稻华多1号(H1)为试验材料,利用BCA法测定胚乳蛋白质含量、近红外谷物分析仪进行品质分析、全自动氨基酸分析仪测定氨基酸含量、qRT-PCR分析谷蛋白基因的表达差异。结果表明:AJNT-4x糙米、精米的蛋白含量分别为182.70,115.70 mg/g,高于国家优质品种MXZ2、XYXZ以及AJNT-2x,其营养品质大大提高;AJNT-4x的胶稠度为44.70 mm,低于MXZ2、XYXZ及AJNT-2x,且差异显著,其食用品质明显下降;而H1精米的蛋白含量最低,只有71.30 mg/g,但其胶稠度为112.70 mm,介于国家优质品种MXZ2与XYXZ之间。花后30 d AJNT-4x的17种氨基酸总量与人体必需氨基酸总量高于AJNT-2x与H1,H1的最低;H1的17种氨基酸总含量在花后15 d达到高峰,而AJNT-4x和AJNT-2x在花后20 d达到高峰,氨基酸含量积累过早停止导致H1在成熟期的总氨基酸含量下降,甚至低于AJNT-2x。在整个胚乳发育过程中,AJNT-4x、H1和AJNT-2x的4种贮藏蛋白积累趋势基本一致,但快速积累时间存在差异;AJNT-4x的谷蛋白快速积累的时间比AJNT-2x、H1早,且快速积累的时间长,导致AJNT-4x的蛋白含量最高。9个谷蛋白亚家族基因在花后5 d都有表达,随着胚乳的发育,各谷蛋白基因表达量逐渐升高、再逐渐下降并趋于稳定,不同的亚家族谷蛋白基因在相同的时间表达丰度不同;除GluB-1和GluB-4在H1中的表达峰值高于AJNT-4x和AJNT-2x,其他7个谷蛋白基因在H1中的表达峰值均远远低于AJNT-4x和AJNT-2x,差异显著;AJNT-4x的9个谷蛋白基因在花后30 d表达量均最高。上述结果为多倍体水稻优质育种提供理论依据。

氮离子注入后在同源四倍体水稻的后代群体内筛选到1株具有双胚苗特征的突变单株.在多个世代的筛选、纯化和鉴定过程中对其多胚苗性状的表现特点进行了观察鉴定.玉米诱发的同源四倍体双胚苗材料在其性状表达特征、性状表达频率和性状表达的条件等方面均显现出一定的特异性.在试验材料的群体内双胚苗发生频率因材料种类不同或发芽温度条件不同而表现出一定的差异性.种子经过去颖壳处理后可以使其双胚苗频率提高32.4%～36.0%.在同源四倍体双胚苗材料中,其苗位特征表现出明显的多样性.

分别利用2个籼型和2个爪哇型同源四倍体水稻为母本和8个不同类型的同源四倍体水稻为父本,采用不完全双列杂交设计NCⅡ,组配4×8不完全双列杂交组合,对16个主要农艺性状进行了杂种优势分析.结果表明,同源四倍体水稻杂交一代主要农艺性状具有明显的杂种优势.除抽穗期具有负向的中亲优势外,其余15个性状均表现正向的中亲优势;除了抽穗期、十粒长和十粒宽3个性状超高亲优势为负值外,其余性状在绝大多数组合中均表现正向的超高亲优势.与二倍体水稻培杂77比较,同源四倍体水稻杂交组合在在粒形、粒重、叶面积和穗长上具有正向竞争优势,显示了同源四倍体水稻的利用潜力.通过杂种优势分析和农艺性状的比较,选出2个结实率和单株...

无融合生殖是一种通过种子进行无性繁殖的过程。目前国际上通用的无融合生殖概念是指二倍体无融合生殖,即发生在被子植物胚珠中的不经减数分裂和受精作用而产生种子的生殖方式。尽管目前已在被子植物52个科的400多种植物中发现了无融合生殖植物,但作物中普遍缺乏无融合生殖特性。本文介绍了无融合生殖的发生类型,对无融合植物的分布情况以及近年来国内外新发现的无融合生殖种进行了归纳和整理,总结了无融合生殖的遗传学控制和分子机理研究方面的最新进展,对无融合生殖在农业中的应用和生态学意义等问题进行了讨论。