高粱七种胞质恢保体系的创新与利用

通过6年10代南北育种,对征集的1000份国内外种质资源、育种试材进行大量测交育性鉴定,建立了A1至A7七种胞质恢保体系,进一步拓展和丰富了高粱杂种优势利用的基因型范围,培育出A1至A7七种胞质雄性不育系30多个系列和新胞质杂交种。通过对A1、A2、A3、A5,A6型五种胞质不育的育性恢复基因的遗传机制的研究,找到了A1、A2、A5、A6胞质不育恢复基因的差异和有许多共同恢复系和保持系的原因。研究并分析了A3胞质不育杂交种F2分离比率和A3不育系育性恢复基因的遗传方式,发现了A3胞质不育系小花不败育,培育出矮秆、穗大粒多、配合力强、育性又非常稳定的一批A3型不育系。找到了优点多、实用价值大、长期科学实践中难恢复的不育系——A3不育系的恢复系,进一步配制出A3杂交种并转育了一大批A3恢复系后代材料。     

高粱七种胞质恢保体系的创新与利用

通过6年10代南北育种,对征集的1000份国内外种质资源、育种试材进行大量测交育性鉴定,建立了A1至A7七种胞质恢保体系,进一步拓展和丰富了高粱杂种优势利用的基因型范围,培育出A1至A7七种胞质雄性不育系30多个系列和新胞质杂交种.通过对A1、A2、A3、A5、A6型五种胞质不育的育性恢复基因的遗传机制的研究,找到了A1、A2、A5、A6胞质不育恢复基因的差异和有许多共同恢复系和保持系的原因.研究并分析了A3胞质不育杂交种F2分离比率和A3不育系育性恢复基因的遗传方式,发现了A3胞质不育系小花不败育,培育出矮秆、穗大粒多、配合力强、育性又非常稳定的一批A3型不育系.找到了优点多、实用价值大、长期科学实践中难恢复的不育系--A3不育系的恢复系,进一步配制出A3杂交种并转育了一大批A3恢复系后代材料.     

萝卜地方优良品种高制种潜力雄性不育系转育方法研究

不育系的制种潜力是决定制种产量的重要因素。在前期选育过程中对不育系制种潜力关注不够,往往导致所选育的品种制种产量低甚至无法制种,造成品种无法推广。我国拥有丰富的优良地方品种萝卜资源,但是存在着种质退化、栽培面积缩减、栽培区域小而分散的问题。培育杂交种是提升优良地方品种品质、维持栽培面积和扩大栽培地域的有效途径。本研究将Ogura胞质转育到26份优良地方品种萝卜资源,发现其中16份种质资源在Ogura胞质中的不育率达到或接近100%;建立了一种基于网纱隔离和壁蜂授粉的鉴定方法,用于分析这16份优良地方品种萝卜资源的保持系及其Ogura不育系的制种产量与潜力,发现练丝萝卜和五月红两份资源的不育系和保持系都具有较高的角果产量,有望转育成高制种潜力的不育系亲本,红灯笼、大青皮和心里美3份资源中都分离出具有较高种子产量的胞质雄性不育单株,但是其保持系种子产量很低,需要提高保持系的种子产量;小红袍水萝卜和扶沟萝卜的不育系和保持系的种子产量都处于中等水平,具有优化和应用的潜力;红水萝卜、青皮脆等5份资源不适合Ogura胞质不育系制种;狗头罐、绛县白、象牙白3份资源是自交不亲和材料。本研究发现,Ogura胞质的不同品种以及同一品种不同单株间制种产量差异巨大,说明从转育初代开始逐代监测和筛选制种潜力是非常必要的。本研究介绍一种简易高效鉴定及筛选萝卜胞质不育系制种潜力的方法,并用此方法初步筛选出一批高制种潜力的萝卜地方品种Ogura胞质雄性不育材料。     

叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A的胞质效应和杂种优势分析

通过异地多代的育性鉴定及花器形态观察来调查叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A的不育性及结籽能力;同时分别以不育系0912A和其保持系0912B为母本,与5个典型叶用芥菜自交系配成10个同核异质的杂交种,以研究hau胞质的胞质效应并测定杂种优势.结果显示:该不育系败育彻底稳定,不育株率和不育度均为100％,有正常的结籽能力;不育系杂种一代与产最相关性状的杂种优势明显,但品质性状无优势;hau胞质在单株重上的负效应较明显,在其他性状上的负效应相对较弱,但hau胞质组合F1的单株重杂种优势依然显著,且胞质效应受杂交父本核影响,通过选择合适的杂交父本配组,细胞质的负效应可以减轻或消除.     

几种小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究

以三种小麦胞质雄性不育系(Q型不育系、T型不育系和 AL型不育系)与 13 个 Q型胞质恢复系进行杂交,以花粉碘染率为指标,比较研究了不同恢复系对不同不育系的恢复度。研究发现,尽管 Q型胞质恢复系本身育性正常,但它与Q型不育系杂交后所得 F1 代,育性有较大变幅,花粉碘染率 0.177 7~0.774 7。有些恢复系如QR3、QR3 37、QR30207等对AL型不育系、恢复系 QR2 143 对 T型不育系的恢复度(杂种花粉碘染率)较高,达0.85以上。在对供试恢复系对不同不育系的恢复度进行 t检验后发现,这三种不育系在恢复程度上无显著差别,说明它们可能是同类不育系,或者可能是所涉及的恢复系具有广泛恢复能力。在上述三种类型不育系中,QA92 8的可恢复程度偏低,其原因可能是其核遗传背景不同。     

几种甘蓝型油菜雄性不育胞质效应的研究

用共同的保持系陕３Ｂ将０７Ａ、２２Ａ、ＮｉｋＡ、陕２Ａ、ＰｏｌＡ５种不同的ＣＭＳ转育成同核异质不育系,研究不育胞质与可育胞质的差异和５种不育胞质之间的差异。     

巴西、津巴布韦烤烟品种综合评价

2007-2008年度,对检疫后的10份国外引进的烤烟不育系杂交种,开展了农艺性状、主要病害抗性鉴定、烟叶化学成分分析及不育胞质来源CAPS鉴别,结果表明:在这些杂交种中,PVH51、RGH51、PVH19和KRK26品种产量在2138.10～2788.05kg/hm2之间,主要病害抗性及适应性较好,烤后烟叶化学成分含量较适宜,比例协调。这4个品种可直接应用于烟叶生产,也可作为烤烟抗病育种材料加以利用。CAPS分析结果表明,所有不育系杂交种胞质类型均来源于Nicotiana suaveolens。     

杂交水稻谷粒性状三种不育胞质遗传效应的分析

利用K型、D型和W型三种不育胞质与三个保持系培育成的9个（三套）同质异核或同核异质不育系,以其与5个恢复系按p×q交配模式设计,研究三种不育胞质对F1粒长、粒宽、千粒重和长／宽等谷粒性状的遗传效应．结果表明：各性状均以不育胞质一般配合力效应最重要,随性状而异,还有与保持系、恢复系及二者的一、二级特殊配合力效应;三种不育胞质各性状的一般配合力效应均表现显著或极显著差异,K胞质在千粒重方面、D胞质在粒长和长／宽方面、W胞质在粒宽方面有加性促进作用．因此,注意选择不育胞质源和对质核组合的评价,可进一步改良杂交水稻谷粒性状.     

玉米CMS—S材料雄花育性不稳定性与线粒体S类质粒相关性的研究

田间鉴定了4套玉米CMS-S的同质异核杂交种和不育系的雄花育性表现。发现在保持型F_1群体中有育性部分恢复的不稳定现象。检测它们的线粒体DNA,发现均有游离态的S_1、S_2,类质粒存在。分离恢复型和育性部分恢复的近等基因型F_1植株的线粒体主DNA,经EcoRI等5种核酸内切酶酶切后,与S_1分子探针杂交,均未发现任何带型差异。正常胞质系与不同来源的S胞质不育系的线粒体主DNA经5种内切酶酶切后,与S_1分子探针杂交,带型存在明显差异。而各S胞质不育系之间的带型无差异。结果表明,所研究的CMS-S材料的育性不稳定现象可能与胞质基因无关。     

甜菜胞质雄性不育系及其保持系营养生长期末端氧化酶和ATP酶活性比较分析

以甜菜胞质雄性不育系212A、2033A、2034A及其相应保持系212B、2033B、2034B为材料,对营养生长期4个阶段叶片的细胞色素氧化酶(COD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)以及ATP酶的活性进行分析比较,以探讨甜菜胞质雄性不育与能量代谢的关系.结果显示:(1)在甜菜营养生长期的4个阶段,不育系的COD活性均显著低于其保持系,表明不育系的呼吸强度和产生的能量均低于其保持系;(2)不育系ATP酶活性低于保持系,但差异不显著,且不育系和保持系的ATP酶活性随生长进程变化平缓,说明在营养生长期二者对能量的消耗接近;(3)POD和CAT的活性在营养生长期总体为不育系显著高于其保持系,说明不育系体内H2O2含量增加.研究认为,营养生长期能量亏缺是甜菜胞质雄性不育的主要原因之一.     

K、V、T型小麦细胞质雄性不育系叶绿体DNA的SSR分析及RuBP羧化酶活性比较

为了探讨小麦细胞质雄性不育(CMS)与叶绿体DNA(cpDNA)的关系,揭示CMS机理。以2套K、V、T型同核异质不育系(A)及其保持系(B)‘太911289’和‘冀5418’、育性恢复的F_1和各自的质供体粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(Aegilops ventricosa)、提莫菲维小麦(Triticum timopheevii)为试验材料,利用cpSSR引物对小麦cpDNA进行比较分析,筛选出代表不同胞质不育系的引物,探讨CMS与叶绿体的关系;同时测定由叶绿体DNA与核DNA共同编码的RuBP羧化酶的活性,为小麦K、V、T雄性不育类型的应用提供理论依据。结果表明:(1)K型、V型、T型不育系与保持系的cpDNA之间均呈现多态性,且不同的细胞质之间存在特异片段,这从DNA水平上提供了3类不育系胞质来源不同的证据,并分别找到5对和7对可以鉴定V型和T型不育系的特异引物。(2)除K型‘冀5418’与其胞质供体的cpDNA出现差异外,不育系与其胞质供体的cpDNA没有差异,而且不育系与其育性恢复的F_1代cpSSR扩增片段之间也没有差异,很好地遗传了其母本性状。(3)在起身期和开花期,不仅2套不育系的RuBP羧化酶活性显著高于保持系,且在不育系与恢复系杂交的F_1中,随着育性的恢复其RuBP羧化酶活性高于保持系而低于各自不育系;而在拔节期的不育系与保持系之间、不育系之间、以及F_1代与不育系和保持系之间的RuBP酶活性大小没有显著差异。这可能与拔节期主要是营养生长有关系。     

青花菜雄性不育系选育研究初报

以具有细胞质雄性不育基因的青花菜不育材料CMS94008为不育源,通过杂交和连续回交的方法选育出不育性稳定、经济性状良好的一批青花菜胞质雄性不育系,并以CMS92100、CMS93-2、CMS9905、CMS95234等不育材料及其转育父本为代表,对不育系的主要特征及农艺性状进行系统的观察鉴定。     

青花菜Ogu不育胞质分子鉴定和序列分析

雄性不育是农作物利用杂种优势、进行轮回选择和群体改良的重要手段,在农作物生产中具有巨大的利用价值。该研究为了鉴定青花菜细胞质雄性不育材料的不育胞质类型,以期今后为青花菜种质资源的收集、利用及分子标记辅助育种提供新的不育标记。根据Gen Bank中orf138基因保守序列设计特异引物,对20个青花菜种质资源基因组DNA进行PCR扩增。结果表明:特异引物P1/P2在12个青花菜雄性不育基因型中均扩增出392 bp的片段,在8个可育基因型中未扩增出条带,与田间育性鉴定结果相符。获得青花菜Ogu胞质雄性不育的特异基因orf138序列,Gen Bank中的登录号为HQ149728;用Blastn在Gen Bank中进行同源性比对分析,发现12个不育材料的特异片段与已报道的萝卜Ogu CMS所具有的Ogu orf138基因(Genbank登录号:Z18896.1)同源度高达100%。序列同源比对发现orf138基因存在变异位点。研究结果可为青花菜雄性不育细胞质的分子鉴定、进一步阐明胞质雄性不育败育机理,以及指导青花菜新型不育系的创建和杂种优势高效利用提供理论依据。     

油菜不育胞质对杂种一代的影响

作物杂种优势的表现取决于亲本核与胞质 的遗传效应。由于三系的育成,研究不育胞质 对杂种一代的影响,对筛选强优势组合具有重 要意义。在水稻2)3)、高粱,等作 物上已有一些报道,但油菜不育胞质对杂种一 代的影响则还没有研究,为此特选用几个已经 定型的油菜三系材料进行研究。     

远缘杂交油菜核不育系的创建及其细胞学和形态学研究

在甘蓝型油菜与诸葛菜以及芥菜型油菜与诸葛菜属间杂交后代中分别发现1个和3个不育材料,经杂交和多代近交育成了相应的甘蓝型油菜不育系。通过对核不育系体细胞鉴定表明,所有新发现的不育系染色体数为38,均已恢复到甘蓝型油菜。这些不育系绝大部分花粉母细胞（PMC）在中期Ⅰ、后期Ⅰ和后期Ⅱ 3个时期染色体行为表现正常,但不同时期的PMC均会出现一定比例的异常现象,主要表现为染色体落后或染色体桥等。这些不育系属于单核败育型,不育株与可育株的花器形态差异明显,不育系还存在不同程度的死蕾等特点。通过对花器生长过程的研究,发现不育株雌蕊生长随雄蕊败育进程逐渐加快,而可育株雌蕊生长则存在两个生长缓慢阶段。此外,文章还讨论了这些不育系的应用前景。     

籼粳交新种质康丰A对稻瘟病抗性的遗传

康丰A是利用带有广亲和基因的籼粳亚种间杂交育成恢复系97gk419与恢复系明恢70杂交(恢复系×恢复系),所形成的胞质正常、雄性可育,而无恢复性的特殊变异新种质,再与野败胞质不育系连续回交转育成的具有特殊核遗传背景的新型水稻三系不育系。本研究通过接种不同地区的53个稻瘟病菌系,发现康丰A对华南稻区尤其是福建稻区的稻瘟病菌系具有广谱抗性。以康丰A(同型保持系康丰B)与普感品种丽江新团黑谷(LTH)杂交,获得杂交F1和F2,分别接种稻瘟病菌系81278、Guy11、FJ2009-66和98013A。接种鉴定和遗传分析表明,康丰A对4个菌系的抗性均由1对显性抗病基因控制。等位性测定表明,康丰A抗菌系81278的基因与已知抗病基因Pi-1、Pi-2、Pi-ta和Pi-3呈非等位关系,与Pi-ta(Pi-?)呈现连锁遗传,暂命名为Pi-kf1(t)。     

D^2型小麦细胞质雄性不育系及其保持系和恢复系线粒体DNA的比较研究

ｍｓＤ２－ＣＡ８０５７是新育成的具有粗厚山羊草（Ａｅ．ｃｒａｓａ,６ｘ）胞质的Ｄ２型小麦细胞质雄性不育系。采用ＲＦＬＰ和ＲＡＰＤ方法对该不育系及其具有普通小麦（Ｔ．ａｅｓｔｉｖｕｍ）胞质的保持系ＣＡ８０５７和恢复系保－７６９－２２－６的线粒体ＤＮＡ进行分析和比较,发现该不育系的线粒体ＤＮＡ组织结构明显不同于其保持系,也不同于其恢复系。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ结果表明,该不育系线粒体基因组在ａｔｐＡ、ａｔｐ９、ｃｏｂ和ｃｏｘⅡ基因上或附近具有显著的组织结构差异。ＲＡＰＤ分析证实了这一点。相反,ＲＦＬＰ和ＲＡＰＤ结果都表明保持系与恢复系之间线粒体基因组结构非常相似。这支持了该不育系的胞质遗传特点来源于与普通小麦胞质差异较大的野生型胞质的事实。推测这种胞质差异与育性有关     

云南紫稻细胞质雄性不育系花药发育过程中Ca2+的分布特点

运用焦锑酸钾沉淀法研究了云南紫稻细胞质雄性不育系和保持系花药在发育过程中Ca^2 的分布特点。结果表明,保持系的花粉母细胞和小孢子的胞质内部基本无Ca^2 的沉淀,后期花粉外壁出现Ca^2 的沉淀;保持系早期的绒毡层细胞形态正常,胞内有少量Ca^2 沉淀,后期绒毡层细胞开始凋亡,胞质凝集,胞内出现大量Ca^2 的颗粒。不育系花粉母细胞在减数分裂时期败育,胞质液泡化,内部出现大量Ca^2 的沉淀;不育系绒毡层细胞形态正常,胞内无Ca^2 的沉淀。绒毡层与花粉母细胞、小孢子之间出现大量Ca^2 颗粒。探讨了不育系花药花粉母细胞中以及与绒毡层细胞之间Ca^2 的异常积累与雄性不育的关系。     

榨菜胞质雄性不育系与保持系间线粒体和叶绿体多肽比较

应用SIXS-PAGE技术对榨菜(Brassica juncea Coss.vat.tumida Tsen et Lee)胞质雄性不育系(CMS)和保持系(MF)不同发育时期(苗期、抽薹期、盛花期)的线粒体和叶绿体多肽进行了比较研究．结果表明：线粒体方面,各发育时期不育系比保持系多1条约37kD多肽带,另1条约35kD多肽仅出现于CMS盛花期的线粒体中,叶绿体方面,各发育时期保持系55kD多肽的表达量明显高于不育系叶绿体,其与Rubis CO大亚基分子量吻合。此外,还对植物胞质雄性不育系的分子机理进行了讨论。     

水稻CMS不育系细胞质遗传效应的研究进展

在三系杂交水稻生产中,不育系的细胞质对杂种一代的表现具有一定的效应。同一种不育细胞质对不同性状的效应是不同的;不同的不育细胞质对同一性状的效应也存在着差异;且对大多数性状表现为负向效应。可通过扩大不育细胞质源以选用优质细胞质或选用强优恢复系来减少或消除其负效应,培育同核异质的多胞质不育系来适应杂交水稻生产的需要。