利用粘果山羊草细胞质1B/1R易位系诱导小麦单倍体频率的研究

用具有粘果山羊草(Ae. kotschyi)细胞质的1B/1R易位系转育成的K型小麦雄性不育系为基本材料,通过随体数目和C—显带技术鉴定了不育系、恢复系及其亲本的染色体组成,以中国春重双端体2t″1B和缺—四体1B°1D~Ⅳ与其杂交,观察了F_1减数分裂中期Ⅰ的染色体构型和C—显带特征。调查了有代表性的10个k型不育系及其中三个不育系与中国春重双端体2t″1B或缺—四体1B°1D~Ⅳ杂交F_1的单倍体诱导频率。结果表明,多数k型1B/1R不育系均可产生较高频率的单倍体,但不育系间差异很大,个别k型1B/1R不育系不产生单倍体,说明单倍体的产生除受1R短臂上的诱导单倍体基因作用外,还受其他基因的影响,同时也受父本基因型和染色体结构的影响,试验证明,1B染色体缺失或端体等非整倍体作为父本可以大大提高诱导单倍体的频率(接近70%),这种方法诱导产生的是单倍体种子,一般发芽正常,发育良好,在异质小麦育种方面具有重要实践意义。但由于这种单倍体均为孤雌生殖所致,应用受到一定限制,因此本文提出了如何应用的参考方案。     

粘、易、偏型非1BL／1RS小麦雄性不育系育性恢复性研究

以粘、易、偏型非1BL/1RS不育系ms(kots)-90-110、ms(var)-90-110为母本,一些优良小麦品种（系）为父本,广泛进行测交和育性恢复性分析,结果表明：（1）粘、易、偏型非1BL/1RS不育系不同于相同细胞质背景下1BL/1RS易位型不育系,突出地表现为：不育性稳定,恢复源广泛,高恢复度恢复系在普通小麦中占较大比例,且F1育性变异幅度小,变异系数低,并可将二者视为选择优良恢复系的辅助指标（2）粘、易、偏型非1BL/1RS不育系安全克服了同质1BL/1RS不育系产生单倍体的缺点,不育系和测交F1无单倍体产生;（3）粘、易、偏型非1BL/1RS不育系持有的易恢复性特点,为常规育种的最新成果直接应用于杂种小麦组配强优势组合创造了极有利条件。     

几类异源细胞质1B/1R、非1B/1R型小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究

利用具有粘果山羊草 Aegilops kotschyi 、易变山羊草 Ae.variabilis 、偏凸山羊草 Ae.ventricosa 和二角山羊草 Ae.bicornis 异源细胞质的粘、易、偏和二角型 1B/ 1R、非 1B/ 1R型小麦雄性不育系为母本 ,一些优良小麦品种 系 为父本进行杂交 ,就 4类异源细胞质 1B/ 1R、非 1B/ 1R型不育系的育性恢复性进行比较研究 ,结果表明 : 1 4类异质 1B/ 1R、非 1B/ 1R型杂种自交结实率均低于相应普质杂种 ,说明由于核质不协调 ,4类异源细胞质对不育系育性恢复表现出一定的负效应 ; 2 非 1B/ 1R型杂种自交结实率明显高于 1B/ 1R型杂种 ,并达极显著差异 ,说明恢复性除受异源细胞质影响外 ,还与核内染色体核型密切相关 ; 3 非 1B/ 1R型杂种恢复度均在 6 5 %以上 ,大于 80 %的组合占 6 0 %以上 ,且变异范围较小 ,有望进一步研究利用 ; 4 1B/ 1R型杂种恢复度不高且变异较大 ,与1B· 1B/ 1R杂合染色体在减数分裂过程中的异常行为密切相关 ;而非 1B/ 1R型杂种由于不含 1B· 1B/ 1R杂合染色体 ,减数分裂过程中染色体行为相对稳定 ,易恢复且恢复度高 ,很有实际利用前景     

普通小麦1BL—1RS K,V型雄性不育体系育性恢复的研究

对１ＢＬ－１ＲＳ Ｋ,Ｖ型雄性不育系及其保持素与中国春及其第一部分同源群染色体全部６个缺－四体杂种Ｆ１的育性恢复进行了研究。结果表明：Ｋ型杂种的育笥恢复主要受１ＢＳ上Ｒｆｖ１基因的控制;而Ｖ杂种则受Ｒｆｖ１的１Ｄ染色上育性恢复基因的共同控制;在保持１Ｄ正常剂量的情况下,使恢复系中载有Ｒｆｖ１的１Ｂ染色体（片段）加倍,如１Ａ缺体－１Ｂ四体能使Ｋ,Ｖ型杂种1Ｆ的育性完全恢复。     

几类异质1B／1R易位型小麦雄性不育系细胞学特征的研究

利用中国春小麦的１Ｂ°ＩＤ＾Ⅳ缺四体分别与具有粘果山羊草、易变山羊草和偏凸山 草细胞质的１Ｂ／１Ｒ易位型小麦雄性不育系７７（２）和８２２２杂交,同时采用Ｃ－分带技术对其Ｆ、体细胞中的１Ｂ／１Ｒ易位染色体进行鉴定分析,认为７７（２）和８２２２中的１Ｂ／１Ｒ易位染体仅是由１Ｂ的长臂及其着丝点和１Ｒ的短臂组成,不包括１ＲＳ上的随体。由于随体的丢失造成１Ｂ／１Ｒ染色体中的１ＲＳ顶端缺失,其断黎明位点不同材     

粘型小麦雄性不育系减数分裂特征及育性恢复研究

调查了粘型1B／1R和非1B／1R小麦雄性不育系,保持系及其F2的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体联会情况、后期Ⅰ出现落后染色体的细胞频率以及末期Ⅱ含有微核的四分体的频率,结果表明：（1）粘果山羊细胞质对1B／1R型不育系减数分裂染色体配对水平具有特异性降低作用;（2）粘型1B／1R不育系减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞频率与后期Ⅰ出现落后染色体细胞的频率呈正相关,也与含微核的四分体频率呈正相关,而对应保持系则没有相关性;（3）粘果山羊草细胞质对非1B／1R不育系减数分裂过程影响不大,5个1B／1R不育系减数分裂过程中,3个时期染色体行为变异率的差异是特定的1B／1R核型与粘果山羊草细胞质互作的结果;（4）粘型1B／1R不育系杂交R2单株减数分裂3个时期染色体行为变异率与其恢复度成反比,这类不育系减数分裂中染色体行为不同步是其恢复不高且变异较大的一重要原因。     

几类异质1BL／1RS小麦雄性不育系诱导孤雌生殖性的研究

系统调查了4种异质（即偏凸,粘果,易变和二角山羊草细胞质）1BL/1RS小麦雄性不育系与其一系列异质同核系,同质异核系,异质异核系杂交,回交世代诱导孤雌生殖性的遗传变异规律,染色体分裂行为和对外表现特点,结果表明：1、异源细胞质与小麦1BL/1RS核型专一互作,有着消弱同源染色体配对,提高中期单价体细胞率的作用;2、特定细胞质背景下,专一核型内细胞单价体频率高低与诱导孤雌生殖性的频率直接相关;3、1BL/1RS易位染色体中易位片所存在系列差异以及1BL/1RS易位染色体外基因型背景不同,诱导孤雌生殖性的频率明显不同;4、提高或抑制不同杂交,回交世代间孤雌生殖频率,不育系母本或不同基因型父本有着同等重要的作用。选择最佳父母本组合杂交可明显提高或降低后代群体中的孤雌生殖性频率。     

粘类非1BL／1RS小麦雄性不育系恢复性遗传规律的研究

系统考察了粘、易、偏和二角型4种异质非1BL／1RS小麦雄性不育系的育性恢复性,结果表明：(1)供试4种异质非1BL／1RS小麦雄性不育系均属易恢复、易保持不育类型;(2)以4种异质非1BL／1RS不育系为母本与同一父本或不同父本测交,其F1平均结实率与单株间结实率的变异系数呈显著负相关;(3)4种异质非1BL／1RS小麦雄性不育系,各自不育细胞质源对杂种F1的平均结实率影响程度不同,但不育胞质问恢复度差异不显著;(4)4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系,虽然育性载体相同,但粘、易型的育性位点、偏型育性位点和二角型育性位点各自在同一连锁群中的位置可能不同;(5)4种异质非1BL／1RS不育系和恢复系基因除主效育性基因外,亦在不同核型中存在有不等量的育性微效基因和抑制基因,其组成形式和杂交后的结合方式是粘类不育系育性恢复度高低的主要判别。     

从小麦雄性不育系的未授粉子房诱导单倍体植株

采用N₆培养基为基本培养基,附加不同水平的生长素,培养普通小麦、小麦雄性不育系及其保持系共10个材料的未授粉子房,所用的材料都能诱导出愈伤组织,出愈率在4.2-38.1%。经分化培养分别从T型不育系和太谷核不育材料获得了单倍体植株。供试材料的基因型、培养基中的生长素的种类及用量,对诱导愈伤组织及分化绿苗有重要的作用。 The unpollinated ovaries of male sterile lines and its manitainers of wheat, as well as common wheat, were cultured on N6 medium in vitro,when the pollen of the same panicle were at uninucleate stage. Callus were obtained from all of the materials, haploid plantlets were regenerated from the unpollinated ovaries of timopheevi cytoplasm male sterile line (T75-3369A) and Taigu nucleus male sterile line (Tal x C⁶⁸⁴₁).     

几类异质小麦雄性不育系育性恢复性的细胞遗传学研究

系统调查了4类异质(粘果、易变、偏凸、二角山羊草细胞质)1BL/lRS、非1BL/1RS小麦雄性不育系与其恢复系杂种F减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞频率,以及后期Ⅰ出现落后染色体和染色体桥细胞频率,并对中、后期染色体变异率与杂种F自交结实率进行了相关分析.结果表明(1)1BL/1RS型杂种在中期Ⅰ、后期Ⅰ染色体变异率要明显高于非1BL/1RS杂种;(2)4类异源细胞质在非1BL/1RS杂种中有着明显提高单价体细胞频率的作用;(3)在1BL/1RS杂种中,1B@1BL/1RS杂合核型染色体联会松弛,对单价体频率的影响远大于异源细胞质的影响;(4)1BL/1RS型杂种自交结实率与中期出现单价体细胞频率不直接相关,而与后期出现落后染色体和染色体桥细胞的频率呈高度负相关;(5)非1BL/1RS型杂种在减数分裂中、后期染色体行为相对稳定,易恢复且恢复度高,很有实际利用价值.     

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.     

Haploid production in durum wheat by the interaction of Aegilops kotschyi cytoplasm and 1BL/1RS chromosomal interchange

The present study describes the development of an alloplasmic haploid-inducer in durum wheat cv Cando. This cultivar possesses the homozygous wheat-rye translocation 1BL/1RS from the 6x-wheat cv Veery. The nucleus of 4x-Cando-Veery 1BL/1RS was introduced into Aegilops kotschyi cytoplasm by initially using (kotschyi)-Salmon as the maternal parent. In the cross of this alloplasmic durum line with Cando-Veery 1BL/1RS, which was used as the recurrent pollen parent, haploids (n=14) were produced. The frequency of haploids increased from 5.7% in the F₁ generation to 14% in the BC₁ generation. The presence of rye chromosome arm 1RS and the concomitant loss of 1BS in (kotschyi)-Cando-Veery 1BL/1RS are necessary for haploid induction. Proposals are made which may enable the use of haploids produced by nucleo-cytoplasmic interactions in future wheat breeding programs.     

杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育花粉粒差异蛋白质组学研究

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向凝胶电泳对经杀雄剂SQ-1处理和未处理的小麦(Triticum aestivum)成熟期花粉总蛋白质进行了分离, 银染显色, 获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱. 通过PDQuest 2DE图像软件的分析, 在等电点4～7之间可识别350个以上较为清晰的蛋白质点, 其中差异表达明显的蛋白质点数为21个. 将11个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱进行了肽质量指纹图谱分析, 采用Mascot软件在Swiss-prot数据库查询, 鉴定出了7个蛋白质, 它们分别是液泡转化酶、动力蛋白轻链TCTEX-1、锰超氧化物歧化酶、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、抗坏血酸过氧化物酶、凝集素蛋白激酶和一种未知功能的蛋白. 对已知蛋白的功能进行分析, 推测杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育可能与能量代谢失衡、淀粉合成受抑制、活性氧积累、细胞凋亡以及花器官发育调节基因作用失控等有关.     

白菜细胞核雄性不育两用系的细胞学观察

对白菜细胞核雄性不育两用系进行了花粉母细胞减数分裂和小孢子发育的细胞学观察,实验结果初步表明不育系小孢子败育时期在减数分裂末期Ⅱ这一阶段,败育方式是不能形成四分体,随后小孢子内颗粒状的内含物不断外溢,直至成为一个空壳,药室萎缩,导致花粉败育。     

白花地胆草单体EM-12诱导2774-C10细胞G_1/S期阻滞及细胞凋亡的分子机制研究

目的:研究白花地胆草(Elephantopus mollis H.B.K.)的乙醇提取物EM-12抗肿瘤作用分子机制。方法:MTT检测EM-12对卵巢癌细胞活性影响;克隆形成抑制实验检测EM-12对卵巢癌细胞增殖能力的影响;GO功能分析(gene ontology analysis)分析EM-12对卵巢癌2774-C10细胞的影响;PI单染检测细胞周期;Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡;Western blotting检测细胞凋亡、周期相关蛋白。结果:MTT实验结果表明,EM-12可以显著抑制卵巢癌细胞的活性;RNASeq及GO功能分析表明EM-12诱导2774-C10发生G1/S期阻滞;克隆形成抑制实验结果表明,EM-12可以显著抑制卵巢癌细胞的增殖;流式细胞术结果表明,随着药物浓度的增加,凋亡率逐渐增加,并且G_1期细胞比例逐渐增加,S期细胞比例减少,发生G_1/S期阻滞。Western blotting结果表明,随着药物浓度的增加cyclin E_2、cyclin D_1、CDK2、CDK6蛋白水平下降,并伴随caspase-8、caspase-3活化及多聚ADP核糖聚合酶PARP酶切失活。结论:EM-12诱导卵巢癌细胞发生G_1/S期阻滞,且通过死亡受体通路诱导细胞凋亡。