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go543s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go543s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go543s制种地的选择等问题作了深入的研究和探讨。本研究的主要结论如下: 1 go543s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。 2 go543s 2002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→可育期→育性波动期→可育期→不育期,育性波动明显地受到温度变化的影响。因此,go543s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,go543s的育性转换主要受温度的控制,与光照长短关系不大。 4 go543s育性转换临界温度值是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g543s育性转换的敏感期是从雌雄蕊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。 5 go543s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,go543s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而使育性发生改变的敏感部位。 7 低温处理下,go543s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,go543s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go543s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go543s不育花药的游离氨基酸总量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匾乏,导致了gO543S ’J’抱子败育。 10 gO543S幼穗中吼噪乙酸(IAAL赤霉素(GA3\玉米素(ZT)在低温下匾乏或严重匾乏,脱落酸(ABA)在低温下有积累现象;而叶片中IAA、ABA、ZT在低温下存在积累现象,GA3在低温下匾乏,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,引起了花粉小拖子败育。 11 研究表明,gO543S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,同时把在上述两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gO543S制种的产量和纯度。