“杀雄剂1号”诱导油菜雄性不育的效果及其机理的初步研究

利用化学杀雄剂诱导农作物雄性不育,并 用来配制杂种,是利用杂种优势的一项新技术, 近二十多年来引起了世界各国的广泛重视。特 别在水稻、小麦、玉米、棉花、蔬菜等作物上研究 较多^[1,2,4]。但化学杀雄剂诱导油菜雄性不育的 问题,则还没有报道。为此于1977-1980年进 行了一些初步研究。我们先后共试验了杀雄剂 1号、乙烯利、氨基磺酸、甲基砷酸铁胺等11种 药物,结果杀雄剂1号对油菜杀雄效果最好^[3]。 为了指导杀雄技术和为寻找新的杀雄剂提供依 据,现将有关杀雄剂1号诱导油菜雄性不育的 效果及其机理研究结果报道如下。     

“麦化二号”诱导小麦雄性不育效应和机理的初步研究

应用化学药物诱导小麦产生雄性不育,是 配制杂交小麦,利用小麦杂种优势的方法之一。 乙烯利作为小麦化学杀雄剂,近年来,国内外有 一些研究报道^[1,3.4,5]。但是,用乙烯利进行化学 杀雄,有效施药时间很短,而且药害副作用比较 严重,这些缺点大大影响了它在实践中的广泛 应用。因此,探索和研究新的化学杀雄药物,已 成为人们关注的问题^[2,6]     

大麦核质互作型雄性不育系花粉败育过程的细胞学研究(简报)

雄性不育系在作物的杂种优势利用中具有重要的价值。研究其花粉败育过程有利于了解败育机理,并为化学杀雄和化学保雄提供理论     

KMS-1诱导小麦雄性不育的生理效应

应用化学药剂诱导小麦雄性不育,是培育杂交小麦,利用杂种优势的一种途径。寻找高效、稳定和低毒的化学杀雄剂则是当前科研和生产中提出的课题之一。 KMS-1是中国科学院广州化学研究所合成的一种新型药剂,化学名称为3-对氯苯基-6-甲氧基-均三嗪-2,4(1H,3H)二酮的三乙醇胺盐,化学结构式为:     

化学杀雄剂导致小麦雄性不育分子机制的初步研究

化学杀雄剂导致小麦雄性不育分子机制的初步研究@张爱民$中国农业大学植物遗传育种系!北京100094,China小麦;;杀雄剂;;雄性不育;;分子机制     

植物杂种优势利用的基因工程研究进展

利用植物杂种优势可以达到植物高产优质的目的。利用杂种优势的途径有人工去雄、化学杀雄、利用植物自交不亲和现象和利用植物雄性不育特性等。然而,这些途径往往费时费力,易造成环境污染,有时对雌性的育性还存在一定影响,等等。 植物基因工程自70年代诞生以来,一直成为令人瞩目的研究领域,一些常规育种方法解决不了的问题,可以通过基因工程方法来解决。迄今为止,不少学者已开展了植物生殖发育的分子生物学研究,雄性     

吡喃酮类衍生物对水稻的杀雄作用与活性氧代谢的关系

在幼穗发育的雌雄蕊形成期用化学杀雄剂Ⅲ号（一种吡喃酮类衍生物）30mg/m2处理灿稻HX－3和粳稻镇稻88后,其幼穗,疑花和花药中的活性氧产生速率和丙二醛（MDA）积累高于对照,而过氧化物酶（POD）,抗坏血酸过氧化物酶（ASA－POD）,过氧化氢酶（CAT）,超氧化物歧化酶（SOD）活性则低于对照。在处理后第5天,与对照相比,幼穗中H2O2,O2－,MDA含量明显增高,而相关的抗氧化酶活性下降,至处理后第15天,花药中H2O2,O2,MDA含量均比对照增加约1．5倍以上,同时POD,ASA－POD,SOD活性比对照下降一半以上,化学杀雄剂Ⅲ号处理水稻导致雄性不育的发生,可能与幼穗,颖花和花药中较高的活性氧积累和膜脂过氧化加剧,从而损伤幼穗及花药细胞结构有关。     

吡喃酮类衍生物对水稻的杀雄作用与活性氧代谢的关系

在幼穗发育的雌雄蕊形成期用化学杀雄剂Ⅲ号(一种吡喃酮类衍生物)30mg/m2处理籼稻HX-3和粳稻镇稻88后,其幼穗、颖花和花药中的活性氧产生速率和丙二醛(MDA)积累高于对照,而过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性则低于对照.在处理后第5天,与对照相比,幼穗中H2O2、O2、MDA含量明显增高,而相关的抗氧化酶活性下降.至处理后第15天,花药中H2O2、O2、MDA含量均比对照增加约1.5倍以上,同时POD、ASA-POD、SOD活性比对照下降一半以上.化学杀雄剂III号处理水稻导致雄性不育的发生,可能与幼穗、颖花和花药中较高的活性氧积累和膜脂过氧化加剧,从而损伤幼穗及花药细胞结构有关.     

一种高效的小麦花药培养新方法

自从首次报道获得小麦花粉植株以来许多学者致力于提高花粉植株产率的研究。已经肯定的对小麦花药培养十分重要的因素有:(1)用适当的化学杀雄剂在减数分裂前后处理供体植株;(2)在3—5℃下预处理花芽1—7天;(3)采用花粉单核中期的花药作为培养物;(4)在29—30℃弱光下培养;(5)选用合适的培养基。至于花药培养基的研究,以往的文献指出,小麦和水稻花药培养要求适当低的铵离子浓度,因此具有低铵离子的N6及马铃薯二号培养基一直被用于小麦花药培养。近     

化学杀雄剂GSC和SX-1对白菜型冬油菜生理生化特性的影响

通过2年大田试验,研究了化学杀雄剂GSC和SX-1诱导白菜型冬油菜‘陇油6号’不育过程中花药呼吸脱氢酶活性、游离脯氨酸含量、蛋白质含量和保护性酶活性的变化。结果显示:(1)SX-1和GSC可以诱导白菜型冬油菜植株产生雄性不育,并以0.6mg/L左右GSC或9.0~10.0mg/L SX-1处理的不育株率最大,杀雄效果最好。(2)GSC和SX-1处理后,白菜型冬油菜花药呼吸脱氢酶活性显著降低;油菜叶片中游离脯氨酸含量增加,而花蕾中的游离脯氨酸含量降低;叶片中可溶性蛋白质含量无显著变化,花蕾中蛋白质含量降低;叶片中CAT和SOD活性增加,POD活性降低,而花蕾中CAT和SOD活性降低,POD活性增加。研究表明,化学杀雄剂处理后,白菜型冬油菜的花药呼吸脱氢酶活性、花蕾和叶片的游离脯氨酸、可溶性蛋白含量和保护酶活性发生了异常,并随着处理浓度的增加而加剧,导致体内活性氧清除代谢速度降低,细胞内膜脂过氧化作用增强,膜结构遭到破坏,花粉发育受阻,最终引起雄性不育。     

离体胚珠诱导巴西橡胶植株（简报）

农作物的杂种优势利用引起橡胶育种工作 者的普遍注意,为获得纯合体的橡胶品种,进而 杂交产生杂种优势,国内外育种工作者都采用 离体花药诱导方法。但是,目前生产上推广使 用的一些国内外具有一定优良性状的品种属雄 花退化,不能利用花药诱导获取纯合体植株,在 杂种优势利用中,它们的优良性状难于利用。为 诱导巴西橡胶纯合体植株寻找另一途径,使雄 花退化品种的优良性状得到充分利用,我们于 1979年在花药诱导的同时,采用离体胚珠进行 诱导,至今从海垦1号中获得一株完整试管苗 （图1)。关于植株的起源,目前正在进行细胞 学鉴定。农作物的杂种优势利用引起橡胶育种工作 者的普遍注意,为获得纯合体的橡胶品种,进而 杂交产生杂种优势,国内外育种工作者都采用 离体花药诱导方法。但是,目前生产上推广使 用的一些国内外具有一定优良性状的品种属雄 花退化,不能利用花药诱导获取纯合体植株,在 杂种优势利用中,它们的优良性状难于利用。为 诱导巴西橡胶纯合体植株寻找另一途径,使雄 花退化品种的优良性状得到充分利用,我们于 1979年在花药诱导的同时,采用离体胚珠进行 诱导,至今从海垦1号中获得一株完整试管苗 （图1)。关于植株的起源,目前正在进行细胞 学鉴定。     

水稻雄性发育功能基因的发掘及应用

水稻雄配子体发育包含花药细胞分化、绒毡层细胞程序性死亡、花粉壁形态建成和受精等连续的发育过程,是生殖发育基础理论研究和水稻育种特别是杂交育种的关键过程。现重点介绍近年来国内外水稻雄性发育分子调控机制的最新研究进展,并概述雄性不育系在杂种优势利用、杂交不亲和等重要农艺性状控制方面的理论基础。     

水稻的杂种不育研究进展

水稻亚种间杂种优势利用曾使水稻单产有了很大的提高,但水稻种间与亚种间的杂种不育性仍然普遍存在,从而影响了杂种优势的进一步利用。本研究对水稻产生杂种不育的细胞学水平原因进行了分类分析,对产生杂种不育的遗传学机理进行了探讨,对各种杂种不育基因座位的定位以及已克隆获得的基因进行了全面总结,并对如何克服杂交不育与利用杂种优势提出了自己的观点。     

铁氰化钾在组织培养过程中对甜椒小孢子发育影响的ATP酶组织化学和扫描电镜初步研究

在组织培养条件下,用甜椒小孢子单核期的花药进行培养,研究低浓度铁氰化钾(0.1—1μg g~(-1))对甜椒花药化学杀雄的可能机理。通过ATP酶的组织化学染色及扫描电镜研究,本药剂对甜椒化学杀雄的作用可能与抑制绒毡层细胞中的ATP酶活性有关,因而抑制花药壁的形成。     

杂种优势的研究进展

杂种优势是自然界中普遍存在的一种现象,在水稻、玉米和家蚕中已广泛应用,成为提高社会经济效益必不可少的工具。然而,目前对杂种优势理论的探索却远远落后于实践的应用。为此,通过杂种优势利用简史、杂种优势遗传机理研究进展及发展趋势的概述,提出将转录组学和蛋白质组学共同用于杂种优势的研究,以期为杂种优势利用和遗传机理的研究提供借鉴和理论参考。     

新型化学杂交剂GENESIS诱导小麦雄性不育的初步研究

ＧＥＮＥＳＩＳ是美国Ｍｏｎｓａｎｔｏ农业化学公司研制的一种新型小麦化学杂交剂。试验专门对其杀效果进行了初步研究。结果表明：以试的５个品种,在生育期Ｆｅｅｋｅｓ标准８．０－９．０时,用ＧＥＮＥＳＩＳ进行一次叶在喷施,３．０ｋｇ／ｈｍ＾２和５．０ｋｇ／ｈｍ＾２,剂量下,均可达到９９．０％以上的杀雄效果,人工饱和授粉证明ＧＥＮＳＥＳＩＳ对雌蕊的育性没有影响;     

水稻的雄性不育性及其在杂种优势中的利用

雄性不育性是植物界存在的普遍现象,雄性不育系在水稻杂种优势利用中起着重要作用.我国水稻杂种优势的利用经历了"三系法""两系法"和"第三代"杂交水稻的发展历程,该历程的实质就是水稻雄性不育系种子生产技术体系的发展.本文综述了细胞质雄性不育系、两用核不育系和隐性核不育系在我国水稻杂种优势利用中的研究进展,展望了水稻雄性不育...     

水稻杂种一代与亲本幼苗基因表达差异的分析

杂种优势是一种普遍存在的生物学现象,其形成的原因十分复杂。本世纪初,Bruce和Shull相继提出的杂种优势形成的显性互补假设和超亲优势假设至今仍作为一种理论模型而缺乏实验证实。水稻杂种优势的利用自70年代三系配套技术建立得到了广泛的应用,但水稻杂种优势形成的遗传学基础目前还知之甚少。在水稻杂种优势形成机理研究中,分别从生理生化代谢、同工酶分析、DNA限制性片段多态性和DNA含量差异进行了分析,但杂种优势形成的分子机理仍未得到阐明。杂种优势的形成是与异质化相关的过程,它涉及到两个遗传背景不同的体系的相互作用。因此,在相互作用过程中,亲本基因的表达与调控就决定了杂种一代的基因表达类型和特性。因此,我们从分析基因表达与调控入手,运用mRNA差异展示技术分析了玉米杂种一代与亲本基因表达的差异,揭示了不少有意义的现象。本研究以水稻籼型杂交组合(汕优63:珍汕97A×明恢63)为材料,探讨水稻杂种一代与亲本基因表达的差异,揭示了杂种优势形成过程中的一些重要现象。     

白蜡虫体内杀雄菌属(Arsenophonus)共生菌的分子检测

[目的]研究白蜡虫体内杀雄菌属(Arsenophonus)共生菌的含量与白蜡虫性比之间的关系.[方法]采用16S rDNA文库的方法对白蜡虫雄虫体内的共生菌进行分析,利用杀雄菌属特异的2条16S rDNA引物以及23S rDNA引物进行PCR检测.对昭通、昆明、金口河、杭州、长春、江华6个不同地理种群白蜡虫体内的杀雄菌属共生菌进行半定量分析,并采用荧光定量PCR对昭通、昆明、金口河白蜡虫体内的杀雄菌属共生菌进行绝对定量分析.[结果]在白蜡虫体内首次发现杀雄菌属共生菌.在白蜡虫雌雄虫体内均扩增出杀雄菌属的两条不同长度的16S rDNA序列,分别为445bp和1462bp,并扩增得到长度为582bp的23S rDNA序列.杭州和江华地理种群白蜡虫的一些个体不含杀雄菌属共生菌.昭通地理群的杀雄菌属共生菌含量显著高于金口河和昆明,而昆明和金口河白蜡虫的杀雄菌属含量无显著差异.[结论]白蜡虫体内杀雄菌属共生菌的含量与白蜡虫性比无关.     

中国科学家在杂种F1克隆繁殖研究领域取得突破性进展

杂种优势在提高作物产量和适应性方面已得到广泛应用。然而, 由于杂交种后代不能稳定遗传, 每年均需利用不育系和恢复系亲本配置杂交种子, 不仅制种成本高, 而且存在制种纯度问题, 限制了杂种优势利用的推广范围。近期, 中国科学家通过对减数分裂和受精过程关键基因进行编辑, 获得了杂种F₁的克隆种子, 为进一步固定杂种优势、实现“一系法”水稻杂种优势利用带来了曙光。