雄性核不育水稻育性转换的光周期效应指数值(PE)和温度效应指数值(TE)的遗传性初步研究

对比考察了农垦５８ｓ与７００１ｓ、８９０２ｓ与培矮６４ｓ及８９０２ｓ与安农Ｓ１等３个光（温）敏核不育水稻杂交组合的双亲、Ｆ１、Ｂ１、Ｂ２和Ｆ２世代的样本及每一个体的ＰＥ和ＴＥ的变异。无论双亲核不育基因的等位程度及栽培环境的光、温周期如何,在多数情况下都显示了如下的规律：（１）后代样本ＰＥ、ＴＥ的大小虽然形形色色,但都取决于其双亲。Ｆ１表示完全显性甚至超显性。（２）Ｆ２个体的ＰＥ或ＴＥ、尤其同一个体ＰＥ与ＴＥ的集成类型发生有规律的分离和超亲分离,产生形形色色的育性转换类型。在纯粹由雄性不育个体组成的Ｆ２不育分样本中也发生同样分离。（３）ＰＥ或ＴＥ的广义遗传力的估值都大于５０％。据此推断ＰＥ、ＴＥ是两个可遗传并可供选择的独立性状;并对育性转换现象的遗传机制也进行了讨论。     

害虫遗传防治的研究历史与现状

作为防治或根除重大害虫最为有效的手段之一,害虫遗传防治在世界范围内被广泛采用并取得了巨大成功。本文综述了不育昆虫技术、雌性致死系统和昆虫显性致死技术等经典害虫遗传防治策略的发展历史、技术特点和应用情况。近年来,许多新的分子生物手段被不断提出并整合到害虫遗传防治策略中,包括归巢核酸内切酶基因、锌指核酸酶、转录激活因子样效应因子核酸酶、CRISPR/Cas9系统、Medea元件、Killer-Rescue系统、Wolbachia-细胞质不亲和性系统等。基于这些新的工具手段,许多国家已经在不同程度上启动了下一代害虫遗传防治项目。而我国在该领域的研究相对薄弱,需要在借鉴国外成功经验的同时,进一步加强害虫遗传防治的基础和应用研究,从而实现本地有害生物的可持续治理和外来入侵生物的有效狙击,确保我国未来的粮食和生态安全。     

柑橘大实蝇生物、生态学及辐照不育技术最新研究进展

柑橘大实蝇是柑橘类果树的一种重要害虫,近几年在我国柑橘种植区的危害呈上升趋势,给柑橘产业造成了巨大损失。本文概述了环境因素包括温度、光周期、营养状况(饥渴)以及水淹对柑橘大实蝇生物学特性和成虫行为的影响,柑橘大实蝇成虫和幼虫人工饲养技术参数,柑橘大实蝇蛹滞育机制,辐照不育关键技术包括最佳辐照剂量和辐照时期,及其在湖北柑橘园柑橘大实蝇防控中的应用与示范情况等,并指出了尚需进一步开展的研究内容。     

特种稻不育系巨胚813A的选育与研究

用350 Gy剂量的Co60-γ射线照射水稻三系保持系813B种子,获得巨胚突变体,命名为巨胚813B（简称813geB）。用巨胚813B回交813A育成特种稻不育系-巨胚813A（简称813geA）。对巨胚813B及巨胚813A的生物学特性进行研究,结果表明：巨胚813A与813A的主要农艺性状、雄性不育性及产量构成因素均无明显差异。巨胚813B与813B具有相似的农艺性状,但绝对胚重由0.61mg提高到1.36mg,相对胚重由2.70%提高到6.96%。巨胚813B糙米的蛋白质、粗脂肪、粗纤维及必需氨基酸含量均比813B高。其中蛋白质含量9.77%,比813B提高了8.80%;粗脂肪含量5.28%,比813B提高了87.23%;8种必需氨基酸含量均有提高。利用巨胚恢复系与巨胚813A可组配成巨胚杂交稻。     

小麦光温敏雄性不育相关基因的DDRT－PCR分析及功能预测

 以小麦光温敏雄性不育系BS210为试材,分别在北京顺义（可育环境）和安徽阜阳（不育环境）两种诱导育性表现的生态环境下种植,并于雌雄蕊分化期、药隔形成期、花粉母细胞形成期、四分体期和单核期5个时期提取小穗组织的RNA,利用DDRT-PCR方法分离不育系在光、温因子诱导下的差异表达mRNA,并通过反向Northern 进行验证.对获得的20条差异表达的EST进行了测序和BLAST分析,得到了4个候选基因的片段,对其进行5′Race 扩增、序列分析及功能预测.结果表明：它们分别与水稻的DNA修复重组蛋白基因rad50、小麦穗部表达的LRR重复序列型类受体激酶基因、玉米叶片坏死斑点L1s1基因的序列相似性分别为89%、89%和88%,另外还筛选到1个未知功能的新基因片段,它和rad50分别在可育和不育环境下表达的mRNA具有相同的5′端编码区,但3′端非编码区     

紫叶水稻光温敏核不育系及其杂种生育后期几种与叶片衰老相关生理指标的变化

测定紫叶水稻光温敏核不育系‘桂紫-(?)S’及其配组杂种生育后期与叶片光合及衰老相关生理指标、杂种产量和农艺性状的结果表明:‘桂紫-(?)S’剑叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量,光合速率和超氧化物歧化酶(SOD)活性均比对照绿叶水稻不育系‘GD-(?)S’高,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性则较低,显示其未表现出早衰现象;其配组的杂种间叶片衰老生理指标差异较大,部分优于对照品种‘博优253’,也未出现早衰:籼粳中间型父本所配杂种的产量和主要农艺性状显著优于对照品种‘博优253’。     

低剂量~(60)Co-γ射线辐照对梨小食心虫羽化、繁殖和成虫寿命的影响

【目的】本研究采用低剂量的⁽⁶⁰⁾Co-γ射线辐照梨小食心虫Grapholitamolesta雄蛹,分析辐照对梨小食心虫繁殖的影响,为利用(60)Co-γ射线辐照梨小食心虫Grapholitamolesta雄蛹,分析辐照对梨小食心虫繁殖的影响,为利用⁽⁶⁰⁾Co-γ射线防治梨小食心虫提供理论依据。【方法】设置辐照剂量为0、25、50和75 Gy的(60)Co-γ射线防治梨小食心虫提供理论依据。【方法】设置辐照剂量为0、25、50和75 Gy的⁽⁶⁰⁾Co-γ射线对梨小食心虫羽化前1 d的雄蛹进行辐照处理,分析辐照对其羽化率、繁殖能力及寿命的影响。【结果】不同辐照剂量处理的梨小食心虫羽化率均有下降,但与对照组相比无显著性差异,说明辐照对其羽化率影响较小。辐照组雄蛾与正常雌蛾的交配率与对照组无显著性差异。与对照组相比,经25、50和75 Gy辐照处理羽化的雄蛾与正常雌蛾交配后,其单雌产卵量无显著性差异。随着辐照剂量的升高,梨小食心虫的孵化率逐渐下降。与对照组孵化率74.38%±6.15%相比,75Gy处理组的孵化率明显降低,仅为22.68%±7.20%。与对照组相比,随着辐照剂量的升高,辐照组雄虫的平均寿命均有不同程度的下降。【结论】利用低剂量的(60)Co-γ射线对梨小食心虫羽化前1 d的雄蛹进行辐照处理,分析辐照对其羽化率、繁殖能力及寿命的影响。【结果】不同辐照剂量处理的梨小食心虫羽化率均有下降,但与对照组相比无显著性差异,说明辐照对其羽化率影响较小。辐照组雄蛾与正常雌蛾的交配率与对照组无显著性差异。与对照组相比,经25、50和75 Gy辐照处理羽化的雄蛾与正常雌蛾交配后,其单雌产卵量无显著性差异。随着辐照剂量的升高,梨小食心虫的孵化率逐渐下降。与对照组孵化率74.38%±6.15%相比,75Gy处理组的孵化率明显降低,仅为22.68%±7.20%。与对照组相比,随着辐照剂量的升高,辐照组雄虫的平均寿命均有不同程度的下降。【结论】利用低剂量的⁽⁶⁰⁾Co-γ射线辐照可影响梨小食心虫繁殖,为进一步优化辐照条件和利用(60)Co-γ射线辐照可影响梨小食心虫繁殖,为进一步优化辐照条件和利用⁽⁶⁰⁾Co-γ射线防治梨小食心虫提供理论指导。     

葡萄半不育花粉粒形态和细胞学观察及相关基因表达分析

以葡萄品种‘魏可’(可育)及其自交后代单株‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’以及品种‘钟山红’(雄性不育)为材料,对花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态以及小孢子发育过程的细胞学特征进行观察,并对绒毡层发育相关基因(DYT1、TDF1和MYB4)的表达进行分析,以初步鉴定葡萄半不育单株的不育特征,揭示花粉败育与基因调控的关系。结果显示:(1)‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的花粉萌发率均在10%左右,属于半不育花粉;其雄蕊主要特征为花丝卷曲,花丝短于花柱,花药内花粉量少,花药中既有正常长球形花粉粒也有异常近球形花粉粒。(2)‘魏可实生-3’、‘魏可实生-12’没有明显的药室壁结构,小孢子母细胞稀少、疏松;‘魏可实生-3’双核期绒毡层未完全降解,绒毡层细胞中的营养物质滞留没有及时供应小孢子的发育,致后期部分小孢子败育;‘魏可实生-12’绒毡层细胞在单核早期就大部分降解而导致营养供应异常,使部分小孢子败育。(3)在减数分裂期,‘魏可’的绒毡层发育相关基因DYT1和TDF1的表达均最高,MYB4最低,‘钟山红’的3个基因的表达与‘魏可’相反,‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的表达水平均在‘魏可’与‘钟山红’之间;单核早期以后,3个基因在‘魏可’的表达一直均较低,钟山红’的DYT1基因表达一直最高,其余2个基因均在最低水平,而‘魏可实生-3’的TDF1、MYB4基因在单核早期表达量最高,‘魏可实生-12’的TDF1在双核期表达量最高。研究表明,‘魏可实生-3’的花粉败育发生在单核晚期至双核期,‘魏可实生-12’的花粉败育发生在单核早期;部分药室绒毡层的异常降解,小孢子发育营养供应不均衡可能是导致其花粉半不育发生的原因;‘魏可实生-3’的绒毡层延迟降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足、单核期TDF1基因的过量表达以及MYB4基因在单核期的异常表达有关,而‘魏可实生-12’的绒毡层提前降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足而MYB4基因过量表达,以及双核期TDF1基因过量表达有关。     

左炔诺孕酮和炔雌醚复合物(EP-1)及组分对鼠类不育效果的研究进展

由于当前传统灭杀带来的一系列问题,鼠害不育控制逐渐受到重视。自张知彬等2004年率先报道左炔诺孕酮和炔雌醚复合物(EP-1)对野生鼠类不育效果的研究以来,国内多个研究团队对EP-1及其组分的不育效果、剂量、饵料制作、环境安全性、行为与分子机理等方面开展了大量的验证和完善研究,取得了许多重要的进展。这些结果进一步说明EP-1及组分对鼠类具有很好的不育效果,并具有两性不育、高效低量、可持续、相对环保与安全、野外投放方便、经济可行等特点。EP-1或炔雌醚毒饵的不育剂量约为10-50μg/m L(0.001%-0.005%),甚至更低;其组分在土壤和水体的半衰期约为5-16 d和小于3 d。在鼠类繁殖的早期,采取野外一次饱和投放即可有效降低全年鼠类的繁殖,效果可延续至第二年。可见,EP-1及其组分有望成为鼠害控制的一个新手段。建议今后进一步加强野外不育与跨年持续效应的验证、环境安全性评价和行为生态学机制等研究工作。     

炔雌醚对雄性长爪沙鼠不育效果及其可逆性

为探讨炔雌醚对雄性长爪沙鼠生殖器官及繁殖的影响,将试鼠随机分为多剂量组、单剂量组和对照组.多剂量组以每次3.5 m/kg·BW(5次/周,2周)、单剂量组以35 mg/kg·BW炔雌醚灌胃.处理后15 d、30 d、60d、90d剖检,观察性腺系数、精子质量和繁殖率等指标,H·E染色观察附睾组织病理学变化.结果表明:与对照相比,炔雌醚处理后15 d、30 d给药组试鼠睾丸、附睾及精囊腺极度萎缩(P＜0.01),精子密度、精子活力和活精子百分率明显下降(P＜0.01),精子畸形率显著上升(P＜0.01),附睾管腔内充满大量发育异常的精子细胞,繁殖率显著下降;与单次给药相比,多次连续给药对试鼠生殖器官影响更严重.处理后60d,除多剂量组附睾外,各组性腺基本恢复至对照水平,单剂量组、多剂量组精子质量及繁殖率与对照仍有极显著差异(P＜0.01).90d后试鼠各项指标及繁殖率均恢复正常,表现为可逆性.结果表明:该药对长爪沙鼠不育效果明显;多次低剂量给药较单次高剂量给药不育效果更好;90d后,炔雌醚对生殖器官和繁殖的影响能够恢复正常.