籼稻体细胞克隆雄性不育系54257/162-5及其保持系

本文报道了籼稻雄性不育系54257／162-5的基本特性,其母本54257及父本162-5均为离体培养起源的体细胞无性系。分别来自IR54及IR52。不育系54257／162-5已回交8代。不育株率100%。自交不结实。花粉败育方面。部分个体表现为典败。部分个体表现为染败。或典败与染败兼而有之。试验表明,不育系54257／162-5个体间这种花粉败育的“分离”并非父本不纯所致。乃该不育系固有的特点。以114恢、测64、IR24、3550、测222及丰挂6号等6个野败型不育系之恢复系与野败不育系及54257／162-5测交。恢复程度有较大差异。只有3个（114恢、测6d及测222)能使54257／162-5的育性恢复;2个(IR24及3550)只能达到半恢复;有1个(丰桂6号)不仅不能恢复,而且保持了其雄性不育。这表明,不育系54257／162-5与野败不育系在细胞质上可能既有相似的一面,也有相异的一面。讨论了保持系体细胞克隆162-5的基因型。认为它是由恢复系IR52经离体培养直接变为保持系。这在体细胞无性系变异中尚属首例。     

离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育①

来源于水稻无花粉型核不育系南广占的体细胞无性系典败变异株NT1和NT2经过多代回交已经转成类似野败型的核质互作雄性不育系.NT1和NT2的恢保关系与野败型的一致,即野败型的恢复系和保持系同样可作NT1和NT2的恢复系和保持系,NT1现已回交10代,不育性能稳定.     

离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育

来源于水稻无花粉型核不育系南广占的体细胞无性系典败变异株NT1 和NT2经过多代回交已经转成类似野败型的核质互作雄性不育系。NT1和NT2 的恢保关系与野败型的一致, 即野败型的恢复系和保持系同样可作 NT1和NT2 的恢复系和保持系, NT1现已回交10代, 不育性能稳定。     

离体条件下核不育水稻突变为细胞质雄性不育

地水稻无花粉型核不育系南广占的体细胞无性系典败变异株ＮＴ１和ＮＴ２经过多代回交已经转成类似野败型的核质互作雄性不育系。ＮＴ１和ＮＴ２的恢保关系与野败型的一致,即野败型的恢复系和保持系同样可作ＮＴ１和ＮＴ２的恢复系和保持系,ＮＴ１现已回交１０代,不育性能稳定。     

籼稻体细胞无性系雄性不育突变的类型

1984—1988年5年间所获得的由体细胞无性系变异起源的雄性不育突变,按它们的性质,可分为花粉败育型,无花粉型和花药退化(或部分退化)型3类。在IR54中,于不同年份(1985和1986年)及不同世代(R_1和R_2代)发现了表型基本相似,基因型可能也相似的两例无花粉型雄性不育突变。在花粉败育型雄性不育突变中,发现1例(54257)为核质互作型雄性不育。以多个品种与之测交,杂种一代中有的表现为育性恢复,有的仍然为雄性不育。能保持其雄性不育的品种有珍汕97、二九矮、新锦粘、162-5(来自IR 52的稳定的体细胞无性系),连续回交3代以上均能基本保持不育(但桂朝2号的回交后代不育性尚不稳定)。能使其育性恢复的品种有IR 24、IR 36、IR 54、双二粘、测64等。初步遗传研究表明,54257表现出十分复杂的核质关系,看来可能具有与野败细胞质完全不同的特性。     

水稻离体育性变异研究

对野败型不育系珍汕９７Ａ、保持系珍汕９７Ｂ、恢复系ＩＲ２４、ＩＲ２６、泰引１号、明恢６３、红莲型不育系红源Ａ、包台型不育系包源Ａ、光敏核不育系农垦５８ｓ、温敏核不育系Ｗ６１５４ｓ等１０个水稻材料的幼穗在不同的培养基上培养、再生植株及对其后代进行育性鉴定,探讨了体细胞无性系变异中雄性不育突变发生的机率以及影响离体筛选雄性不育变异体因素。因素表明：在５个材料（珍汕９７Ｂ、红源Ａ、包源Ａ、Ｗ６１５４ｓ和     

水稻离体育性变异研究

对野败型不育系珍汕97A、保持系珍汕97B、恢复系IR24、IR26、泰引1号、明恢63、红莲型不育系红源A、包台型不育系包源A、光敏核不育系农垦58s、温敏核不育系W6154s等10个水稻材料的幼穗在不同的培养基上培养、再生植株及对其后代进行育性鉴定,探讨了体细胞无性系变异中雄性不育突变发生的机率以及影响离体筛选雄性不育变异体的因素, 结果表明：在5个材料 (珍汕97B、红源A、包源A、W6154s和IR26)中共获得了29例雄性不育变异株, 其中R1代有24株, R2代有5株。在R1代, 共获得2*!368株再生植株, 雄性不育变异的频率为1.02%(0.96%～1.08％)。在珍汕97B和泰引1号R2代各发现一个株系分离出雄性不育和育性正常植株。出现不育株系的频率分别为2.22％和1.89％。水稻花粉败育类型可分为无花粉、典败、圆败和染败4种类型。同时, 还发现了不育花粉败育类型之间可以相互转换这一现象,在IR26和明恢63 R1代再生植株中, 各发现一株嵌合体。在泰引1号和珍汕97B R2代再生植株中分离出不育株。在影响离体筛选雄性不育变异体的因素中, 基因型的差异是主要的,在所试10个材料中,除农垦58s、IR24、泰引1号和珍汕97A,都有雄性不育变异株产生。外植体的脱分化对产生雄性不育变异是必需的, 在这一过程中,2,4-D起决定性的作用。随着继代时间的延长,发生雄性不育变异的频率也随之提高。雄性不育变异频率在R2代高于R1代。     

小麦粘类雄性不育系生化标记及小孢子细胞色素氧化酶同工酶研究

对4种同核异质小麦粘类非1BL/1RS雄性不育系、保持系和恢复系的幼苗叶片、乳熟期籽粒以及不育系、恢复系和F1小孢子发育四分体至三核期花药进行了细胞色素氧化酶（COD）同工酶聚丙烯酰胺凝腔电泳（PAGE）分析。结果表明：（1）幼苗叶片COD同工酶谱带可以标记4种不育系和保持系;乳熟期籽粒COD同工酶谱带可以将4种不育系、保持系及恢复系区别开。（2）COD在不育系小孢子败育时或败育之前（单核到二核期）酶量降低,面在三核期酶量升高。（3）相同胞质背景下引入不同核恢复基因或不同胞质背景下引入桢核恢复基因,F1小孢子COD同工酶谱带之间有差异。可以将不同发育时期COD同工酶谱带作为鉴别1种不育系以及不育系、保持系、恢复系（“三系”的可靠生化标记）。     

二角型小麦雄性不育系花粉败育的细胞学研究

应用石蜡切片和醋酸洋红压片法,从细胞学角度对4个同质异核二角型小麦雄性不育系ms(bicor)-8222、ms(bicor)-80(6)、ms(bicor)-5-4及ms(bicor)-5-8的花粉败育过程进行了比较研究。结果表明：(1)4种不育系败育特点总趋势基本雷同,但也因特定核型亦存在一些差异;(2)二角型雄性不育系小孢子发生与其保持系相似,花粉败育就花药而言,中层有延迟退化、解体的趋势,就花粉粒而言,败育主要发生在二细胞花粉粒后期至三细胞花粉粒期;(3)4个不育系花粉败育异常,主要表现为二分体细胞内有微核出现,内缘壁周缘细胞均呈次生纤维状增生;维管束鞘细咆排列不规则,花粉大小不一;(4)花粉败育与营养供应无直接关系,细胞核对花粉育性及育性相关性状相对细胞质影响较小。     

F型小麦雄性不育系花粉败育和恢保关系研究

F型小麦雄性不育系是一种新型"三系"小麦雄性不育系。为研究F型不育系的花粉败育特点并筛选其恢复源和保持源,采用I2-KI染色法观察F、BNS、T、K和V型不育系扬花期的花粉败育类型,并以F型不育系为母本与98个优良小麦品种(系)进行杂交,检测F1代自交结实率。结果显示:(1)F型不育系的花粉败育率高达95.63%。其中,染败型花粉比例最高,达到67.66%;圆败率为19.32%;典败率最少,仅为8.73%。(2)5种不育系中,F型与K型不育系的花粉育性特征最接近,其次是V型不育系。(3)98个组合F1的自交结实率(国际法)在100%以上11个,0%~10%有18个。(4)‘周麦16’、M510、‘西农815’、‘西农585’对F型不育系的恢复力极强,是其优良恢复系;‘天麦989’、‘存麦4号’、CY 5475、M460、‘12漯-1’和11GB02可通过回交培育成F型不育系的保持系。研究认为,F型不育系花粉败育彻底、稳定,在常规小麦品系中较易找到其保持源和强恢复力品系,是一种良好的新型不育系。     

Small mitochondrial DNA molecules of wild abortive cytoplasm in rice are not necessarily associated with CMS

Summary Mitochondrial DNA was isolated from leaf tissue of both the cytoplasmic male sterile line of Indica rice variety V41, which carries wild abortive (WA) cytoplasm, and from the corresponding maintainer line. In addition to the main mitochondrial DNA, four small plasmid-like DNA molecules were detected in both the male sterile and fertile lines. Restriction analysis of total mitochondrial DNA from the male sterile and fertile lines showed DNA fragments unique to each. Our findings suggest that the four small mitochondrial DNA (mtDNA) molecules are conserved when WA cytoplasm is transferred into different nuclear backgrounds. However, there is no simple correlation between the presence/ absence of small mitochondrial DNA molecules and the expression of WA cytoplasmic male sterility (CMS).     

Plant regeneration from protoplasts of cytoplasmic male sterile lines of rice (Oryza sativa L.)

This study compared plant regeneration from protoplasts isolated from suspension cultures of threeJaponica rice (Oryza sativa L.) lines with different male sterile cytoplasms. More than 180 green plants were regenerated from protoplasts from 5–8 month old suspensions of IR58024A, a line with the WA type of cytoplasmic male sterility (CMS). About 40% of the calli recovered from protoplasts produced green plants. ShuangbaiA (BT type of CMS) and Tai2A (Dian I type of CMS), both from Zhejiang province of China, responded less well in culture. ShuangbaiA produced green plants from 6.6% of calli, although initial protoplast yield per gram fresh weight was higher than for IR58024A. Tai2A showed lower protoplast yield, and only 1.1% of the calli produced green plants. Flow cytometric analyses of nuclear DNA content indicated that many of the regenerated plants were tetraploid. The percentage of tetraploids varied in the different lines. The male sterile characteristics of the original lines were maintained in the regenerated plants. Pollen abortion occured earliest in IR58024A and latest in Tai2A. IR58024A is a promising rice genotype for use as a recipient in direct gene transfer experiments.Abbreviations BAP 6-benzylaminopurine - CMS cytoplasmic male sterility - 2,4-D 2,4-dichlorophenoxyacetic acid - IRRI International Rice Research Institute - LS Linsmaier and Skoog's (1965) medium - MS Murashige and Skoog's (1962) medium - NAA -naphthaleneacetic acid - WA wild abortive     

K型小麦花粉粒内壁及ATP酶活性与雄性不育的相关性

运用电镜和细胞化学标记技术,研究比较了K型雄性不育系与其保持系花粉粒内壁发育过程中的超微结构和ATP酶活性变化。结果表明,保持系和不育系花粉粒内壁的发生均从花粉第一次有丝分裂后开始,发育初期2种类型的花粉粒质膜上均具有ATP酶活性反应。随着内壁的加厚,保持系花粉粒质膜上的ATP酶活性增加,当内壁加厚到一定程度时,内壁中形成膜性结构的管状通道,在管状通道中具显著的ATP酶活性反应;其成熟花粉粒萌发孔区的细胞质隆起,孔盖被推出,内壁和周围组织具极显著的ATP酶活性反应。不育系花粉粒随着内壁的加厚,质膜上的ATP酶活性变化不明显,内壁比保持系的厚,没有正常的管状通道的形成和ATP酶活性反应;萌发孔区细胞质隆起不明显,孔盖内陷,内壁和周围组织没有ATP酶活性。分析认为,K型小麦雄性不育花粉粒内壁结构的这种畸形变化及ATP酶活性反应的差异,可能是造成花粉粒败育的重要因素。     

Transfer of wild abortive cytoplasmic male sterility through protoplast fusion in rice

Wild abortive cytoplasmic male sterility has been extensively used in hybrid seed production in the tropics. Using protoplast fusion between cytoplasmic male sterile and fertile maintainer lines; we report here, transfer of wild abortive cytoplasmic male sterility to the nuclear background of RCPL1-2C, an advance breeding line which also served as maintainer of this cytoplasm. In total, 27 putative cybrids between V20A and RCPL1-2C and 23 lines between V20A and V20B were recovered and all of them were sterile. DNA blots prepared from the mitochondrial DNA of the cybrid lines from both the sets were probed with orf155 that is known to exhibit polymorphism between the mitochondrial DNA of the male-sterile and fertile maintainer lines. Hybridization of orf155 to 1.3 kb HindIII-digested mitochondrial DNA fragment of the cybrids showed transfer of mitochondrial DNA from wild abortive cytoplasmic male-sterile line to the maintainers, viz. RCPL 1-2C and V20B. Expression of male sterility was confirmed by the presence of sterile pollen grains and the lack of seed setting due to selfing in all the cybrid lines. These cybrids, on crossing with respective fertile maintainers set seeds that in turn, produced sterile BC1 plants. DNA blots from HindIII-digested mitochondrial DNA of these BC1 plants when probed with orf155 again exhibited localization of orf155 in wild abortive cytoplasm-specific 1.3 kb HindIII-digested mitochondrial DNA fragments. This demonstrated that the cytoplasmic male sterility transferred through protoplast fusion retained intact female fertility and was inherited and expressed in BC1 plants. Fusion-derived CMS lines, on pollination with pollen grains from restorer, showed restoration of fertility in all the lines. The results demonstrate that protoplasts fusion can be used for transferring maternally inherited traits like cytoplasmic male sterility to the desired nuclear background which can, in turn, be used in hybrid seed production programme of rice in the tropical world.     

水稻配子体,孢子体细胞质雄性不育系线粒体体外翻译产物的分析

对水稻配子体细胞质雄性不育系粤泰Ａ,保持系粤泰Ｂ,Ｆ１代泰优２号和孢子体细胞质雄性不育系珍汕９７Ａ,保持系珍汕９７Ｂ,Ｆ１代汕优６３及另一种孢子体细胞质雄性不育系马协Ａ,保持系马协Ｂ,Ｆ１代马协６３的黄化苗线粒体离体翻译产物进行ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析。结果表明：粤泰Ａ的线粒体比粤泰Ｂ,泰优２号少合成２条多肽,Ｂ与Ｆ１的带型相近,Ａ特异合成４０．７ｋＤ多肽;     

起源于组织培养的籼稻雄性不育体细胞无性系变异

IR8及IR54的成熟种子与幼穗培养在MS培养基,蔗糖6％附加生长刺激素及其它成分的条件下,在再分化植株第一代(R_1)中各发现了1株雄性不育突变(其中来自IR54的1株为育性嵌合体)。在IR24及IR54体细胞无性系第二代(R_2)各发现1个株系分离出雄性不育与育性正常两类植株。上述雄性不育有花粉败育与无花粉型两类。IR24对无花粉型的雄性不育(来自IR54)为半恢复。F_1及R_2代的育性分离完全符合15/16∶1/16的模式,表明雄性不育为两对独立的核基因所控制。通常雄性不育是通过杂交(包括远缘与品种间)理化诱变或自发突变产生的。最近在烟草上通过原生质体融合也获得了雄性不育。但从体细胞培养的无性系及其后代中获得雄性不育的突变,本研究乃属首次。     

红麻UG93细胞质雄性不育系、保持系及恢复系间的遗传多样性分析

利用8条核基因组ISSR引物和7对叶绿体基因组SSR引物(cpSSR),对9对红麻UG93细胞质雄性不育系/保持系及5个恢复系的细胞核、细胞质遗传多样性进行分析.结果表明:各材料的核基因组遗传相似系数在0.333～1.000之间,其中保持系间、保持系和恢复系间、恢复系间的平均相似系数分别为0.583、0.689和0.8...     

紫稻细胞质雄性不育系叶片全蛋白双向电泳分析

通过对几种不育系叶片全蛋白双向电泳图谱分析证明;紫稻不育系具有不同于野败型,红莲型和马协型不育系的蛋白图谱,说明其可能是一种新的细胞质质源,同时,紫稻不育系与保持系蛋白图谱之间在三叶期和分蘖期时差异均不明显,但各材料本身蛋白图谱在两个不同时期之间差异很大,不育系与保持系图谱表现出的蛋白质（多肽）的差异,可能与不育系雄性不育有关。