^60Co—γ射线NaN3复合处理对珍汕97A的诱变效应

以珍汕９７Ａ为材料,通过不同剂量的＾６０Ｃｏ－γ射线和ＮａＮ３药剂对珍汕９７Ａ进行复合处理,分析研究它们的诱变效应。结果表明,随着辐射剂量的增加,Ｍ１群体中的育性恢复突变率有所下降,而分离出不育株的Ｍ２株系占育性恢复突变Ｍ１株系的比例逐渐增加;与珍汕９７Ａ相比,Ｍ２分离出的不育株有的仅发生农艺性状的变异,有的则在不育性的表达和农艺性状上均发生变异;与珍汕９７Ｂ相比,育性恢复的Ｍ２群体部分农艺性状发     

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。     

一个恢复力受单基因控制的水稻CMS育性回复突变体

利用￣（６０）Ｃｏ－γ射线对具有印尼水田谷细胞质的籼稻细胞质雄性不育系Ⅱ－３２Ａ干种子进行诱变处理,获得了一育性回复突变体Ｔ２４。育性基因未纯合的突变体分离出可育株和完全不育株,比例为３∶１;其与Ⅱ－３２Ａ和珍汕９７Ａ测交,Ｆ１代分离出１∶１的可育株和不育株。育性稳定株系与Ⅱ－３２Ａ和珍汕９７Ａ杂交,Ｆ２分离成３∶１的可育株和不育株。表明其育性回复是由一对基因显性突变所致。这一突变体对不育系的育性恢复机制不同于明恢６３、２０９６４等恢复系,后者表现为两对显性恢复基因作用。未观察到Ｔ２４与亲本Ⅱ－３２Ａ除育性以外的其他性状的差异,因而两者构成育性恢复基因的近等基因系。本文还对不育系育性回复类型和Ｔ２４的理论意义与育种价值进行了讨论。     

热激处理与水稻雄性不育系育性转变关系的初步研究

本实验对水稻雄性不育系珍汕97A及其保持系在幼苗(2叶或3叶)和孕穗期(抽穗前8天)分别进行一次热激处理,并比较了其同工酶组成、花粉育性以及自交结实性的变化。同工酶分析结果表明,热激处理能使不育系与保持系花药的POX和Est的表达发生不同的改变,导致两系在这两种同工酶组成上的原有差异缩小;育性观察结果显示,在正常温度条件下,热激处理对珍汕97A的育性表达几乎无影响,而在有高温作用(穗分化发育阶段的日平均温度高于30℃)的条件下,3叶期幼苗往后的热激处理似乎能不同程度地提高珍汕97A的育性稳定性。简要讨论了热激处理与不育系育性转变间的关系。     

水稻体细胞无性系R_1、R_2代中的雄性育性变异观察

通过水稻幼穗培养,１９９１－１９９２两年间,在５个品种（珍汕９７Ｂ、红源Ａ、包源Ａ、Ｗ６１５４ｓ,和南广占）中共获得了５０株雄性不育变异株,其中Ｒ_１代有４８株,Ｒ_２代有２株。在Ｒ１代,共获得５２６８株再生植株,雄性不育变异的平均频率为０．９１％（０．８３－１．０８％）;在Ｒ_２代（珍汕９７Ｂ）发生雄性不育变异的频率为２％。本文报道了多种花粉败育类型之间可以相互转变现象,此外不育和可育之间亦可以相互转变。对离体培养产生的雄性不育变异株用一批现有ＣＭＳ（Ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｅ）不育系的典型保持系、恢复系进行测交,结果表明,Ｗ６１５４ｓ产生的雄性育性变异株仍保持核不育的特性;红源Ａ产生的雄性育性变异株有的可能是嵌合体,有的其败育花粉类型虽发生了变化,但其恢保关系并没有改变,有的则可能已转成类似ＷＡ型的不育材料;南广占产生的典败变异株,其恢保关系类似ＷＡ型,可能属核不育转成ＣＭＳ的首例发现。     

水稻雄性不育新质源的研究──新型水稻细胞质雄性不育系马协A与野败型珍汕97A不育性的遗传学比较

采用套袋自交结实率和自然结实率为主,花粉育性和田间目测整株育性为辅的综合性状,判定新型细胞质雄性不育系马协Ａ以及它与明恢６３的杂种Ｆ１,Ｆ２和ＢＦ１的植株育性,并以野败型珍汕９７Ａ作对照,比较研究了其有性的遗传规律,结果表明,马协Ａ与珍汕９７Ａ不育性的遗传均由两对基因控制,但新型细胞质雄性不育系马协Ａ两对基因的作用方式与珍汕９７Ａ不同,前者Ｆ２群体的育性分离符合９：３：３：１的比例,ＢＦ１符合１：     

水稻雄性不育系花药微量热分析

采用LKB2277生物活性检测器,对核-质互作雄性不育水稻不育系紫稻A、野败型不育系珍汕97A,红莲型不育系红莲粤泰A和马协型不育系马协A等4个不育系以及1个保持系紫稻B的花药进行了37℃条件下等温呼吸曲线的测定,微量热分析结果表明,每一不育系都具有一特征曲线,等温曲线的幅度高低和走势与花药中花粉粒的败育程度呈睚相关,这与我们的细胞学观察结果相一致。以紫稻A败育最彻底,其呼吸曲线幅度最低,能量代谢最不活跃;余者呼吸曲线幅度递增,依次为珍汕97A,马协A,和红莲粤泰A,最后为紫稻保持系B。     

水稻雄性不育新质源的研究──新型水稻细胞质雄性不育系马协A与野败型珍汕97A不育性的遗传学比较

采用套袋自交结实率和自然结实率为主,花粉育性和田间目测整株育性为辅的综合性状,判定新型细胞质雄性不育系马协Ａ以及它与明恢６３的杂种Ｆ_１、Ｆ_２和ＢＦ_１的植株育性,并以野败型珍汕９７Ａ作对照,比较研究了其不育性的遗传规律。结果表明,马协Ａ与珍汕９７Ａ不育性的遗传均由两对基因控制,但新型细胞质雄性不育系马协Ａ两对基因的作用方式与珍汕９７Ａ不同。前者Ｆ_２群体的育性分离符合９：３：３：１的比例,ＢＦ_１符合１：２：１的比例;后者相应群体则符合１２：３：１和２：１：１的比例,两对基因间表现为显性上位。斯米尔诺夫检验也表明马协Ａ／明恢６３和珍汕９７Ａ／明恢６３的Ｆ_２群体的结实率频率分布差异显著（Ｐ＜０．０１）。并讨论了细胞质雄性不育的遗传机理及分子基础。     

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     

运用AFLP技术筛选分离野败型水稻mtDNA中与雄性不育性状相关的片段

对野败型水稻不育系（珍汕97A）、保持系（珍汕97B）和F1杂种（汕优63）线粒体DNA进行了AFLP比较,从M／PA引物对选择扩增产物中找到了不育系与保持系差异条带ZA1、ZA2和ZA3。Northern分析表明,片段ZA1黄化苗期无转录产物,可能是非编码序列;而ZA2、ZA3两片段在不育系、保持系和F1杂种中的转录则有差异,其中片段ZA2在黄化苗期保持系转录,不育系和F1杂种无转录产物;片段ZA3在黄化苗期保持系和F1杂种转录,表明ZA3转录受核恢复基因Rf影响．     

辣椒细胞核雄性不育材料GMS702AB的鉴定

本研究发现1个具有雄性不育与单性结实特征的细胞核雄性不育系辣椒材料,并对该材料的农艺性状、单性结实坐果率、不同发育时期的不育系单性结实与可育系单性结实内源激素进行测定;利用田间鉴定和显微镜镜检,分析了F2群体的遗传分离情况,并利用辣椒细胞核雄性不育基因ms-3、msw、ms、msms、msc-1开发的分子标记,分析了群体的育性分离比。结果表明：不育系单性结实果实纵横径较大,可育系与不育系单性结实坐果率明显不同,可育系坐果率为22%,不育系坐果率为43%;不同时期不育系单性结实果实的赤霉素（GA4）含量显著高于可育系单性结实果实;田间鉴定和分子标记检测表明,F2群体中可育系有97株,不育系有30株,分离比为3.23∶1,符合孟德尔遗传规律,确定其育性由隐性单基因控制,将该辣椒细胞核雄性不育系命名为GMS702AB。本研究提供新的辣椒不育系,有助于辣椒育种和种子生产。     

细胞质雄性不育水稻幼穗和花粉发育期的蛋白酶活性变化

水稻细胞质雄性不育系珍汕97A,在花粉母细胞形成期以后可溶性蛋白含量迅速降低。单核期仅为花粉母细胞形成期的56％,二核期和三核期分别为花粉母细胞形成期的36．4％和30．3％。保持系珍汕97B虽在花粉母细胞形成期后可溶性蛋白含量降低,但在二核期则有所增高,表现为鞍形变化过程。在花粉母细胞形成期后,珍汕97A的酪蛋白水解酶活性增高,单核期为前一时期的1倍,而珍汕97B的酶活性增幅较小。第一次枝梗分化期珍汕97A的内肽酶活性较珍汕97B高,而雌雄蕊形成期两者的酶活皆降低。整个发育期中珍汕97A的内肽酶活性较珍汕97B高15％至55．5％。珍汕97A在幼穗第一次枝梗分化期时氨肽酶活性较珍汕97B高。第二次枝梗分化期后,不育系和保持系的氨肽酶活性均下降。但花粉母细胞形成期后,珍汕97A的氨肽酶活性迅速增高,三核期达最高水平,这可能意味着此时大量蛋白质被水解。蛋白酶类抑制剂的实验表明,在雌雄蕊形成期后不育系和保持系含有半胱氨酸型氨肽酶和约10％含金属型氨肽酶;而在三核期,保持系的氨肽酶则主要为半胱氨酸型。不育系三核期含有的BAPA内肽酶包括半胱氨酸型、丝氨酸型,以及部分含金属酶类;而保持系三核期的内肽酶仅为丝氨酸型。不育系肽酶类型的变化,可能反映酶基因编码的去抑制。     

γ射线诱变籼稻保持系T98B突变体的鉴定与农艺性状分析

辐射诱变是农作物种质创新的重要手段。本研究以杂交稻骨干亲本T98B为研究对象,以300Gy剂量的60Co-γ射线对其成熟种子进行处理,从辐射后代中鉴定出农艺性状变异材料,划分了变异类群,分析了各类型突变频率,为遗传改良奠定了材料基础。结果显示,经γ射线处理后的M1和M2种子的发芽率受到了显著抑制,分别比对照T98B降低了22.35%和14.67%;从M2群体中初步筛选出了207个变异单株;经M3~M5的遗传稳定性测试后最终获得了168份可稳定遗传的突变体,总突变频率达到了0.673%。按照变异部位将突变体划分成叶变异、茎/蘖变异和穗粒/花变异等3种类群,各类群分别含有34份、37份和97份突变体,占比20.24%、20.02%和57.74%;育性、叶色和株高等性状的突变频率较高,分别达到了0.212%,0.092%和0.088%。此外,本文简要描述了各类群的表型变异特点。结果表明,利用γ射线诱变能产生丰富的农艺性状突变体,本研究为水稻遗传改良提供新的种质资源奠定了基础。     

水稻胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层发育过程中的Ca2+分布变化

利用焦锑酸钾沉淀法研究了野败不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层细胞的发育过程及其细胞中Ca2 的分布变化。研究发现保持系绒毡层细胞在单核花粉晚期才开始迅速解体,而不育系绒毡层细胞在花粉母细胞时期就开始出现核膜、细胞膜解体,此过程持续到二核花粉时期。珍汕97A绒毡层细胞从花粉母细胞时期开始,细胞质内有少量颗粒状的Ca2 沉淀;减数分裂时期,绒毡层细胞的内切向壁表面有大量大颗粒的Ca2 沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞周围集聚一层Ca2 沉淀。而保持系绒毡层细胞遮花粉母细胞时期和减数分裂时期细胞内没有Ca2 沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞内的Ca2 沉淀主要分布在解体的细胞质内。推测绒毡层细胞结构发育的异常和Ca2 的异常分布可能与花粉的败育有关。     

三系和二系籼粳交杂种F1农艺性状遗传表现的比较

通过6个籼型三系不育系（A）和3个籼型光温敏核不育系（S）分别与7个粳型广亲和系（W）的不完全双列杂交试验,对两类不同配组模式（即AW和SW）的杂种优势的表现、农艺性状遗传特点及参试亲本基因效应值的差异进行了比较,结果表明,在多数性状上,AW比SW型具有更强的群体平均优势和群体超亲优势;而两者农艺性状遗传方差分量除主穗总粒数等外,在抽穗期、着粒密度和剑叶长的遗传分量则较为一致;参试亲本的加性效应预测值,是D汕A具有降低株高的效应,红突A、W6llls和浙南1号A具有明显地缩短生育期的效应,红突A、D汕A和协青早A有显著地增加每株穗数的效应,而02428、T984和轮回422则有增加主穗总粒数的效应．     

水稻胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层发育过程中的Ca2 +分布变化

利用焦锑酸钾沉淀法研究了野败不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B绒毡层细胞的发育过程及其细胞中Ca2 +的分布变化。研究发现保持系绒毡层细胞在单核花粉晚期才开始迅速解体,而不育系绒毡层细胞在花粉母细胞时期就开始出现核膜、细胞膜解体,此过程持续到二核花粉时期。珍汕97A绒毡层细胞从花粉母细胞时期开始,细胞质内有少量颗粒状的Ca2 +沉淀;减数分裂时期,绒毡层细胞的内切向壁表面有大量大颗粒的Ca2 +沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞周围集聚一层Ca2 +沉淀。而保持系绒毡层细胞遮花粉母细胞时期和减数分裂时期细胞内没有Ca2 +沉淀;单核花粉时期绒毡层细胞内的Ca2 +沉淀主要分布在解体的细胞质内。推测绒毡层细胞结构发育的异常和Ca2 +的异常分布可能与花粉的败育有关。     

细胞质雄性不育水稻幼穗和花药的呼吸酶活性研究

研究珍汕97A和珍汕97B的雌雄蕊原基形成期、花粉母细胞形成期和花粉母细胞减数分裂期的幼穗及单核期、二核期和三核期的花药中呼吸代谢三羧酸循环（TCA）的苹果酸脱氢酶（MDH）和异柠檬酸脱氢酶（IDH）及戊糖途径（PPP）的磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PDH）、磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6PGDH）和5一磷酸核糖异构酶（RSPI）的活性。结果表明：可育花药的5种酶活性皆高于同期不育花药;而幼穗中,TCA途径中的MDH和IDH在不育系与保持系之间无差异,PPP途径的G6PDH和6PGDH及R5PI则保持系高于不育系。这说明不育系中PPP发生的变化早于TCA途径,PPP途径的改变可能与小孢子败育有着更为直接的关系。     

^60Co—γ射线诱导的小麦T型雄性不育系育性恢复突变

用~(60)Co-γ射线诱导小麦T型雄性不育系T小偃4号A、T郑引1号A均获得了农艺性状优良、恢复力强的恢复系。育性恢复突变是涉及一个或少数几个位点核基因的显性突变。利用性状优良的T型不育系诱导育性恢复突变是选育恢复系和发掘恢复源的有效途径。     

玉米CMS-C同质异核不育系育性恢复的遗传研究

玉米是最早利用细胞质雄性不育系生产杂交种的作物之一,C型细胞质雄性不育系（C-type cytoplasmic male sterile, CMS-C）在杂交种生产中具有重要的作用,育性恢复的稳定性直接影响其应用价值。然而,玉米CMS-C的育性恢复机理复杂,且至今仍不明确。为进一步探究玉米CMS-C育性恢复的影响因素,本研究以玉米CMS-C同质异核不育系C48-2、C黄早四和C478为母本,分别与测验系18白、自330、5022以及恢复系A619组配杂交获得F₁。其中育性恢复F₁通过自交获得F₂,并以育性恢复F₁为父本分别给育性保持F₁授粉,组配双交群体,共获得4个F₂群体,6个双交群体。同时以不育系C48-2、C黄早四和C478为母本,各自的保持系48-2、黄早四和478为父本杂交组配不完全双列杂交F₁。将所有杂交组合的F₁、F₂以及双交组合群体分别在不同年份不同地点种植观察,通过植株田间育性调查并结合室内花粉镜检鉴定育性表现。结果表明：1) 同一测验系对玉米CMS-C同质异核不育系的恢保关系不同,暗示不育系的核背景参与调控育性恢复表现;2) 在不同年份不同地点对(C48-2×A619) F₂群体进行种植观察,发现不同环境下F₂群体可育株与不育株的分离比均符合15∶1,但在云南种植的可育株的育性级别主要为Ⅲ和Ⅳ级,而在四川种植的可育株的育性级别主要为Ⅴ级,表明环境对恢复系A619恢复后代的育性表现有影响;3) 通过恢保关系测定发现18白不能恢复C478,48-2也不能恢复C478,但双交群体[(C478×18白) F_1S×(C48-2×18白) F_1F]后代却出现了可育株与不育株的分离;同理,双交群体[(C48-2×自330) F_1S×(C478×自330) F_1F]的后代也出现了可育株与不育株的分离。因此,本文推测C48-2、C478核背景中存在微效恢复基因,这些微效基因与18白、自330中的微效恢复基因通过杂交聚合后能使C478、C48-2的育性恢复,暗示玉米CMS-C的育性恢复呈现一定的剂量效应。这些结果为进一步认识玉米CMS-C育性恢复的复杂性和多样性奠定了基础,为深入研究玉米CMS-C育性恢复机理以及加快CMS-C在不育化制种中的应用提供重要参考。     

大豆合丰25复合诱变研究

以大豆合丰25为试验材料,经过航天搭载与^60Co-γ辐射的复合诱变处理,对M2代4个株系的主要农艺性状进行研究。结果表明经过复合诱变后大豆群体株高、底荚高度、主茎节数、单株荚数、单株粒数等主要农艺性状发生不同程度的变化,存在着与对照达到显著或极显著的株系;只有1个株系主茎节数存在单株变异率,其它株系主茎节数单株变异不明显;株高、底荚高度、单株荚数、单株粒数等农艺性状均有不同程度的单株变异率,可以为大豆种质创新所利用。