我国发现的几种作物核不育基因及其在遗传育种研究中的价值

我国发现小麦显性雄性不育基因之后,又在水稻、谷子、亚麻上发现了显性雄性不育基因,并且还发现一个隐性基因控制的光敏感核不育水稻。这些核不育材料是宝贵的自然资源,在遗传育种研究中有重要价值。一、显性核不育基因及其应用显性核不育突变是一种罕见的自然现象,迄今人们只在棉花、马铃薯、小麦、油菜、水稻、谷子、亚麻等少数作物上发现过。太谷核不育小麦的发现和研究工作的深入,使育种工作者对显性核不育基因重要性的认识空前地提高了,它启发人们有意识寻找和鉴定新的核不育材料。     

小麦显性雄性不育单基因Tal的染色体定位1)

我国发现的小麦显性雄性不育单基因Tal 即太谷核不育小麦,开花时颖壳开张角度大,雌 蕊柱头外露,便于接受外来花粉,在麦类育种和 遗传研究中有重要价值。我们采用具有AABB 染色体组型的四倍体硬粒小麦做轮回父本,与 太谷核不育小麦杂交并回交,在回交后代育性 调查和染色体组成的检查中,已经把太谷核不 育小麦的显性不育单基因Tal定位在D组的 某一染色体上Ell。本研究利用Tat基因染色 体组定位的结果和得到的材料,进一步把Tal 基因定位在4D染色体上。     

小麦显性雄性不育单基因Ta1的染色体定位

我国发现的小麦显性雄性不育单基因Tal即太谷核不育小麦,开花时颖壳开张角度大,雌蕊柱头外露,便于接受外来花粉,在麦类育种和遗传研究中有重要价值。我们采用具有AABB染色体组型的四倍体硬粒小麦做轮回父本,与太谷核不育小麦杂交并回交,在回交后代育性调查和染色体组成的检查中,已经把太谷核不育小麦的显性不育单基因Tal定位在D组的某一染色体上。本研究利用Tal基因染色体组定位的结果和得到的材料,进一步把Tal基因定位在4D染色体上。     

小麦显性雄性不育单基因的染色体组定位

目前,定位小麦雄性不育核基因还没有一 个十分成功的方法。定位一个核不育基因的困 难在于携带核不育基因的不育株只能做母本, 对它很难进行单体分析。为了定位我国发现的 太谷核不育小麦的显性雄性不育单基因Tal, 我们设计了一种端体分析方法。在对Tal基因 进行端体分析的同时,我们还进行了染色体组 定位的研究工作,以提高定位的准确性和减少 端体分析的工作量。本文是对太谷核不育小麦 显性不育基因Tal染色体组定位研究工作的 总结。     

太谷核不育小麦不育株和可育株花药内游离氨基酸成分的比较分析

太谷核不育小麦是1972年在我国山西太谷县发现的、受显性雄性不育单基因(TaI)控制的天然突变体,在小麦中尚属首次发现(邓景扬和高忠丽1982)。由于仅在少数植物中发现过显性雄性核不育     

易组"太谷核不育基因"(Ms2)基因定位的研究

将在远缘杂交中由普通小麦（AABBDD）4D染色体易组导入六倍体小黑麦（AABBRR）以及硬粒小麦（AABB）的太谷核不育基因Ms2（原位于普通小麦4D染色体短臂距着丝点31．2cM的显性雄性不育核基因）。重新异回普通小麦染色体组中,所获得携带易组Ms2基因的新型太谷核不育小麦其显性雄性不育特性表达正常,且雄性不育株的雌性可育机制正常,对不育株幼穗花粉母细胞减数分型期染色体构型的观察可见其为整倍体（2n=42),尚未发现回归普通小麦的易组太谷核不育与原位 的太谷核不育基因有不同的表型。采用系统的标志基因测交法对回归普通小麦的易组太谷不育基因进行测交定位,发现易组Ms2基因与普通小麦显性秆标志基因Rht3连锁,从而将其定位于普通小麦4B 色体虎Rht3基因9.7cM处,新位点被命名为Ms2（4BS）,对Ms2基因在六倍体小黑麦与原太谷核不育小麦远缘杂交中位时的走向,普通小麦4A与4B染色体的互换更名以及Ms2（4BS）新位点的开发利用进行了讨论,认为异源多倍体生物核基因的组间易位倾向于从供体染色体向进化亲缘关系较密切,且染色体序数与染色体臂相同的部分同源染色体易位;1988年第7届国际小麦遗传学会对普通小麦4A与4B染色体的互换更名是正确的;Ms2（4BS）作为一个新型的遗传标记,作为小麦族内所有携带B染色体组的物种的育种工具和在拓建各为小麦种质资源的基因库等方面均有广泛的用途。     

利用染色体消除法获得太谷核不育小麦纯合体

太谷核不育小麦的育性受单个显性雄性不育基因（Ｔａ１）控制,其不育株总是杂合（Ｔａ１ｔａ１）的,纯合不育株（Ｔａ１Ｔａ１）并不存在。实验以太谷核不育小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）为母本和玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）杂交,利用杂合子和幼胚细胞分裂过程中父本玉米染色体自发消除的特点,经过激素处理、幼胚拯救和染色体人工加倍,成功地获得了自然界不存在的纯合显性太谷核不育小麦新种质（Ｔａ１Ｔａ１）,并利用“玻璃化”超低温保存方法,将这一宝贵新种质长期保存下来。     

小麦显性核不育基因

显性核不育突变是一种罕见的自然现象。迄今,人们只在小麦上得到了两例显性核不育突变。一是我国山西省太谷县农民技术员高忠丽在编号为223的小麦品系试验田里发现的天然突变体——太谷核不育小麦。另一例是美国人Maan等利用EMS处理属间杂交种得到的人工突变体——FS-6。太谷核不育小麦是普通小麦细胞质,雄性败育彻底,异交结实率高,而FS-6是粗山羊草细胞质,雄性败育不十分彻底,异交结实率较低。在应用价值上,我国发现的太谷核不育小麦远大于FS-6。小麦显性核不育材料只有接受异株正常可     

用同工酶鉴定太谷核不育小麦授粉后籽粒育性的初探

太谷核不育小麦系由显性雄性不育单基因(简称Tal)控制的杂合体,它的异交后代总是分离出不育株和可育株两种等比(1:1)的类型。为了探索显性雄性核不育的分子遗传机理,许多学者已对它进行了细胞学及生理、生化方面的研究:如小孢子不同发育时期的显微观察;不育株和可育株花药内游离氨基酸成份的比较分析及脯氨酸代谢上的变化;同工酶     

就《谷子雄性不育复等位基因的发现初报》一文与马尚耀等同志商榷

近些年来,我国先后在小麦、谷子、亚麻、油菜、水稻等作物上发现了显性核不育材料。在这些不育材料中,太谷核不育小麦的遗传研究比较深入,它的显性不育基因Ms2已经定位在4D染色体短臂上,但其它作物显性核不育     

用DDRT-PCR技术对太谷核不育小麦基因差别表达的研究

采用DDRT—PCR技术对太谷核不育小麦的一对近等基因系进行了差别表达分析,以找出与太谷核不育基因Tα1表达有关的基因并研究其引起雄性不育的机制。共用30对随机引物进行差异显示,从展示的近1000条cDNA片段中找出30条特异表达的cDNA片段,其中包括可育特异和不育特异,这些片段可能与Tα1基因的表达有关。     

连锁互换实验的好材料—矮败小麦

连锁互换实验的好材料──矮败小麦刘秉华，杨丽（中国农业科学院作物育种栽培研究所北京１０００８１）矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料，显性雄性不育基因ＭＳＺ与显性矮秆基因Ｒｈｔ１０连锁十分紧密，连锁交换值仅为０．１８％。矮败小麦接受非矮秆品种的...     

小麦中雄性不育同源序列的分离、鉴定及表达分析

利用拟南芥中已克隆的雄性核不育基因MS2和水稻中假定雄性不育蛋白的保守区域,设计一对简并引物,并在太谷核不育小麦可育株及不育株花药中进行扩增,得到了一条134bp的片段。以该片段为基础,通过电子延伸得到一个长为1604bp的序列,该序列编码的氨基酸包含一段由200个氨基酸组成的雄性不育保守区。RT-PCR结果表明,该雄性不育同源序列只在小麦可育花药中表达,而在小麦败育花药、叶片和根中不表达,说明该雄性不育同源序列为花药发育特异基因。     

用同工酶鉴定太谷核不育小麦授粉后籽粒育性的初探

太谷核不育小麦系由显性雄性不育单基因 （简称Tal)控制的杂合体,它的异交后代总是 分离出不育株和可育株两种等比（1:1)的类 型〔11。为了探索显性雄性核不育的分子遗传机 理,许多学者已对它进行了细胞学及生理、生化 方面的研究：如小抱子不同发育时期的显微观 察［121;不育株和可育株花药内游离氨基酸成份 的比较分析［131及脯氨酸代谢上的变化141;同工酶 比较分析方面也有一些报道「5,但对不育株异 交授粉后籽粒单粒的同工酶比较分析,尚没有 报道。我们于1984年对Tal X吉春315小麦 进行了醋酶和过氧化物酶同工酶的比较分析, 发现在剑叶上不育株与可育株之间没有差异, 但在授粉前、后子房的同工酶酶谱中,不同育性 的植株之间有明显差异。在这工作的基础上, 我们又对山东农科院提供的两个品系进行了反 复测试,其结果将有助于人们在种子形态上识 别育性特征,并对其不育机理的研究更深入一 步。     

小麦雄性不育研究进展

雄性不育是植物中的一种普遍现象,而雄性不育是利用杂种优势提高作物产量和品质的基础,因此小麦雄性不育的理论机制研究对农业生产具有重要的指导意义.对小麦雄性不育类型及遗传、生理生化不育机制、定位及分子生物学研究进行了综述,并探讨了今后该领域的研究前景.     

太古核不育小麦显性不育基因的染色体组测定

以太谷核不育小麦为母本与5个四倍体小麦种——硬粒小麦、波斯小麦、波兰小麦、埃及小麦、东方小麦为父本,进行杂交和回交。杂种F_1育性分离比例是:不育株与可育株为1:1,染色体构型为14Ⅱ+7Ⅰ。不育株的回交后代是随着回交次数的增加,分离出的不育株数逐次减少,可育株数逐次增多,极显著偏离1:1;BC_3不育株绝大多数染色体构型为14 Ⅱ+1 Ⅰ,带有一个单价体,BC_3可育株染色体构型为14Ⅱ。杂种F_1的可育株,其回交后代全是可育株,没有分离出1株不育株。以太谷核不育小麦为母本与3个六倍体小麦种—印度矮生小麦、瓦维洛夫小麦、密穗小麦为父本,进行杂交和回交,其后代育性分离比始终为1:1。测定结果表明:太谷核不育小麦的显性不育基因是在D组染色体的某个染色体上。因而这个基因不能直接导入不含有D组染色体的小麦种中去,如硬粒小麦。     

小麦光温敏核雄性不育基因的初步定位

农大3338是通过多年鉴定发现的一个优良的光温敏核雄性不育小麦品系,运用SSR和ISSR两种分子标记对其光温敏核雄性不育基因进行了定位,检测到了两个光温敏核雄性不育基因座位,并分别命名为ptms1和ptms2,其中ptms1的基因效应是ptms2的2～3倍。     

普通小麦型恢复源L-344/5-4的发现

小麦雄性不育杂种优势利用的研究是探讨小麦高产的又一新途径。选育恢复力高农艺性状优良的恢复系是配制强优势杂种组合的关键。丰富的恢复源又是选育优良恢复系的基础。因此,我们把恢复源的发现列为小麦杂种优势利用研究内容的一个方面。 1971年,我们利用国内外搜集的大量小麦品种资源,采用测交筛选法,鉴定出L-344/5等几个普通小麦     

粘类非1BL/1RS小麦CMS基因定向选择及其育性特性的研究

对携有不同不育基因的4个粘类小麦雄性不育系进行了定向选择与鉴定,并对其育性特性进行研究,以选育更具应用价值的粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系,推动三系杂交小麦的实际应用.结果表明:(1)根尖体细胞随体鉴定和A-PAGE技术分析筛选出的SP4、莫迦小麦为非1BL/1RS类型,其它供试不育系均属于1BL/1RS类型;(2)减数分裂及成熟花粉粒形态观察,粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系其不育性是在整个配子发育过程中连续产生的,且在B型不育细胞质背景下,SP4和莫迦小麦的花粉细胞学形态与在K、Ven型2种不育细胞质背景下的不同,B型不育细胞质背景下SP4和莫迦不育系的花粉萌发率比K、Ven型不育细胞质背景下的花粉萌发率高;(3)以不同来源不育基因培育成的粘类K、Ven型非1BL/1RS不育系育性恢复性测定发现,SP4、莫迦小麦2种雄性不育系育性恢复性有一定差异,莫迦小麦不育类型育性恢复性高于SP4.     

我国科学家育成甘蓝新品种

由中国工程院院士方智远带领中国农科院蔬菜花卉研究所甘蓝课题组进行的“甘蓝雄性不育系选育和利用研究”最近取得一系列重要进展。该课题组利用在国内外首次发现的甘蓝显性雄性不育材料 ,选育出 5份甘蓝显性雄性不育系 ,同时通过显性雄性不育系配制甘蓝杂交种的制种新技术 ,配制出 5个不同类型的甘蓝新品种。 5个新品种具有早熟、优质、抗逆、丰产的特性我国科学家育成甘蓝新品种