水稻反温敏两用核不育系go543s的应用基础研究

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1、湖南农业大学博士学位论文水稻反温敏两用核不育系go543s的应用基础研究姓名：蔡义东申请学位级别：博士专业：作物遗传育种指导教师：陈立云2003.6.1水稻反温敏两用核不育系90543s的应用基础研究中文摘要90543s是一种具有“低温不育、高温可育”育性转换特性的新种质，属于反(向)温敏核不育水稻，育性转换临界温度值较高，其应用前景丝毫不逊色于当前生产上大面积应用的正向光温敏核不育系。本研究对90543s的育性转换光温特性、遗传基础、育性敏感部位、生理生化指标及90543s制种地的选择等问题作了深入的研究和探讨。本研

2、究的主要结论如下：190543s的感光级别为II级，感光性弱，而感温级别为Ⅲ级，感温性中等。290543s2002年在长沙地区的育性转换总趋势是：不育期_可育期_育性波动期斗可育期一育性波动期呻可育期_不育期，育性波动明显地受到温度变化的影响。因此，90543s在长沙地区制种和繁殖都存在风险。3人工气候室的光温试验表明，90543s的育性转换主要受温度的控制，与光照长短关系不大。490543s育性转换临晃温度值是29．5℃，而其可靠应用临界温度，即可育起点温度为29．0℃。温度诱导90543s育性转换的敏感期是从雌雄蕊

3、形成期至花粉母细胞减数分裂期，其中花粉母细胞形成期是最敏感时期。590543s的不育性属于隐性遗传，受细胞核基因控制，不表现明显的细胞质效应，符合2对独立主基因控制的遗传模式，但涉及到微效基因的修饰作用。同时，90543s不育基因的表达可能与杂交父本的遗传背景有关。6研究表明，穗尖距泥面3～21cm的发育中的幼穗是真正感受温度变化丽使育性发生改变的敏感部位。7低温处理下，90543s叶片内还原糖和蔗糖的含量始终高于高温处理下还原糖和蔗糖的含量，90543s败育过程中还原糖和蔗糖含量的动态变化表明，花粉发育不能及时得到叶

4、内碳水化合物的供应，营养缺乏导致了小孢子的败育。8低温处理下90543s各时期叶片过氧化物酶(POD)活性始终显著高于高温处理下POD活性，而低温处理下超氧化物歧化酶(SOD)活性大部分时期高于高温处理的，表明低温下POD活性增强及sOD活性的变化与花粉小孢子不育密切相关。9低温处理诱导90543s不育花药的游离氨基酸总基显著低于高温诱导的可育花药的游离氨基酸总量，不同温度处理下脯氨酸(Pro)含量差异最为显著。因此，低温处理下游离氨基酸总量缺乏，尤其是脯氨酸含量的严重匮乏，导致了90543s小孢子败育。lO90543

5、s幼穗中吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素(zT)在低温下匮乏或严重匮乏，脱落酸(ABA)在低温下有积累现象；而叶片中L蚣、ABA、ZT在低温下存在积累现象，GA3在低温下匮乏，表明低温下内源激素的平衡关系被打破，从而改变了花粉正常的新陈代谢过程，引起了花粉小孢予败育。1l研究表明，90543s在湖南桂东、汝城两县高海拔地区制种绝对安全、可靠，没有任何风险，同时把在上述诱地制种的育性敏感期安排在7月5日至7月30日，可以提高90543s制种的产量和纯度。关键词：水稻两用核不育系反温敏90543s基础研究娃Ba

6、sicstudiesontheInVerseTelnperature-sensitiVeDual—purposeGenicMalesterileLineG0543sAbstractG0543s，anewgen】叩lasmwitIlfbrtil埘alterationoflowter印eral=ureinducedst舐li哆a11dhiglltemper栅ei11ducedfertili够，belongstoinVersetemperatLlre—sensitiVegenicmalesterilericewimhi曲er

7、criticaltemperatllreoffenilityalteration．Itsprospectsarenotinferiortot110seofmephoto．ttlermo·sensitivegenicmaIest州Ielineswhicharewidelyemployedatpresent．Thephoto-t量lemosensitiVityoffbrtil时alteration，heredi吼sellsidvepaltof角nili劬physiologicalaIldbiochemicalindeXaz

8、ldseedproductionb船esfor90543s谳∽systematicallystudiedanddiscussedillt11isdissenation．ThemainreSultsareasf01lOws．1Thephotoperiodicresponseof90543swasweakandclassifiedas