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。     

水稻7种不同细胞质源滇型不育系间恢保关系研究

本研究选用7种细胞质源不同的滇型不育系为母本,10个常用品种或品系为父本,得到70个杂交组合.通过分析70个杂交后代的花粉可育度和自然结实率可知,这7个细胞质源不同的滇型不育系之间的保持关系基本一致;5个滇一型恢复系对这7个不育系的恢复能力差异较大.鉴于7种不同细胞质源不育系的保持关系相同,使转育同核异质不育系成为可能,从而为实现滇型杂交水稻细胞质多样化提供了实验依据.     

新型旱稻昆植S—1两用核不育系花粉败育的细胞学观察

本文首次报道了一种新型旱稻昆植Ｓ－１两用核不育系的花粉败育过程。当不育系处于不育临界光温条件以下时,花粉母细胞减数分裂的末期Ｉ和末期ＩＩ,不能形成细胞板,从而不能形成正常的二、四分体,而形成４、６、８、１６或更多的多核细胞。这些多核细胞形成花粉壁后发生核解体,内含物渗出,花粉粘连,败育。基于以上的特点,称之为“核增增生型”花粉败育途径。     

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     

新型旱稻昆植S－1两用核不育系花粉败育的细胞学观察

本文首次报道了一种新型旱稻昆植Ｓ－１两用核不育系的花粉败育过程。当不育系处于不育临界光温条件以下时,花粉母细胞减数分裂的末期Ⅰ和末期Ⅱ,不能形成细胞板,从而不能形成正常的二、四分体,而形成４、６、８、１６或更多的多核细胞。这些多核细胞形成花粉壁后发生核解体,内含物渗出,花粉粘连,败育。基于以上的特点,称之为“核增生型”花粉败育途径。     

不同温度条件下高粱温敏雄性不育系冀130A 育性变化规律及花粉败育研究

以回18A为母本、抗蚜保持系130B为父本,回交8个世代育成夏播高粱不育系冀130A。在选育过程中发现,冀130A的不育度受温度影响。为进一步了解温度对该不育系育性的影响,明确影响育性的临界温度,为杂交制种提供依据,对其进行了播期试验、异地种植和关键时期不同温度处理试验,结果表明:旗叶伸展至抽穗期间平均气温低于23℃,不育度为100%,株间无差异;平均气温高于23℃,部分花粉可育,随着温度升高,可育花粉增多,平均气温超过26℃可明显观察到可育花粉,自交结实率可达30%,株间有差异。通过石蜡制片及显微摄影观察,对不同温度处理条件下花药和花粉特征进行了研究。结果显示:低温导致绒毡层细胞出现明显异常,主要表现为液泡化、径向肥大和延迟退化;低温条件下早期败育的花药,造孢细胞或花粉母细胞较早出现解体,无单核花粉粒产生。旗叶伸展至抽穗期间温度高于26℃时,花粉母细胞减数分裂形成单核花粉粒,之后部分花粉粒出现畸形,但仍有约40%的正常花粉粒可以存活到花药开裂并散粉。低温导致绒毡层细胞出现异常,是花粉败育的主要原因。冀130A的育成,扩大了高粱不育系的差异,有利于商业化的高粱杂交种选育,同时为深入研究高粱不育系的败育机理提供了新种质资源。对冀130A育性转换特性研究为利用该不育系进行杂交种制种选择制种区域和播期奠定了基础。     

新型小麦胞质不育系花粉败育的细胞学观察

观察了１种新型小麦细胞质雄性不育素（ＣＭＳ）－（野生二粒小麦）中国春ＣＭＳ花药和花粉败育的细胞学过程,结果表明;（１）不育系在小孢子发育至单核晚期以前,除了雄蕊心皮化发生率（３７．２％）较高外,其花药和花粉发育绝大多数与同核保持系相似,是正常的,仅少量表现异常而导致败育,异常现象主要有：雄蕊心皮化。药室合并,药壁组织喙状突起,绒毡层异常,小孢子母细胞粘连,减数分裂异常,小孢子异常等。（２）不育系花     

粘型小麦不育系育性恢复性的细胞遗传学研究

利用5个粘性不育系分别与中国春的二体,1B重双端体及1B°1D^Ⅳ缺四体杂交,调查其F1的育性及其F1减数分裂中期Ⅰ的染色体配对情况和后期Ⅰ出现落后染色体的细胞频率。结果表明：（1）5个不育系与中国春二体杂交F1的自交结实率存在明显差异。中国春的1B重双端体使5个不育系的自交结实率大幅度下降,中国春的1B°1DⅣ缺四体使各不育系表现全不育;（2）5个不育系和3个父本杂交F1减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞的频率与其后期Ⅰ出现落后染色体细胞的频率不存在直接相关;（3）5个不育系与中国春二体的杂交F1自交结实率与其减数分裂中期Ⅰ出现单价体细胞的频率呈正相关。相关系数为0.9695**,与后期Ⅰ出现落后染色体细胞的频率不直接相关。     

二角型小麦雄性不育系育性恢复性的研究

以5个同质异核二角型小麦雄性不育系ms(bicor-8222,ms(bicor)-83(37)65,ms(bicor)-偃师9号,ms(bicor)-80(6)及ms(bicor)-90-110为基本材料,与一批优良小麦品种（系）及部分亲本材料为父本进行测交,获得211个组合,考察其F1育性,结果表明;（1）5个同质异核不育系,除二角型非1B/1R不育系ms(bicor)-90-110与二角型1B/1R不育系ms(bicor)-83(37)65,ms(bicor)-偃师9号之间平均恢复度差异显著外,4个1B/1R不育系之间平均结实率差异不显著;（2）对同一不育系而言,与不同恢复系测交,其恢复度呈现连续变异;（3）同型非1B/1R不育系较1B/1R不育系恢复度普遍高;（4）对同一恢复系而言,各不育系测交F1的恢复度差异显著。     

棉花转基因恢复系杂种F1小孢子发生的细胞学观察

对转gst基因棉花恢复系浙大强恢"配制的杂种F1(三系杂交棉)的成熟花药和花粉育性进行了研究.结果表明,在花药的长、宽、鲜重和成熟花粉粒的育性方面,浙大强恢"所配的F1和保持系DES-HAB277"接近,无显著性差异,但比受体恢复系DES-HAF277"所配的F1分别提高47.7%、61.8%、28.5%和39.6%.以不育系DES-HAMS277"和保持系DES-HAB277"的花药为对照,对浙大强恢"和受体恢复系所配的F1的小孢子发生进行了细胞学观察发现,不育系小孢子败育主要发生在造孢细胞增殖期和小孢子母细胞形成期,且在减数分裂期彻底败育,不能形成四分体;受体恢复系所配的F1在小孢子发生和雄配子形成的各个发育时期都有部分败育,平均败育率约为20%,且主要发生在小孢子母细胞减数分裂期和小孢子单核期;而浙大强恢"所配的F1与保持系一样,花药的发育、小孢子的发生以及雄配子的形成均正常.研究结果从细胞形态学方面证明gst基因对三系杂交棉具有防止部分小孢子败育和提高花粉育性的功能.     

棉花ms5ms6雄性不育两用系发育过程中POD同工酶分析

为了在生长发育前期简便快速地区分棉花雄性不育A、B两用系的不育株和可育株,采用同工酶分析方法,对POD同工酶进行研究。结果表明,不同器官之间POD同工酶带数及其带的强度存在差异,其中花药的酶带最多、带的强度最高;子房的酶带最少,带的强度最低。同一器官不同发育时期POD同工酶也存在差异,其中在花药发育时期POD同工酶带数及其带的强度差异明显,尤其在单核期和二核期两种不同叶型的两用系A比B分别减少1或2条带。因此,在开花之前根据花药POD同工酶的差异,易于区分A、B两用系中的不育株和可育株。     

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）。     

D^2型小麦细胞质雄性不育系及其保持系和恢复系线粒体DNA的比较研究

ｍｓＤ２－ＣＡ８０５７是新育成的具有粗厚山羊草（Ａｅ．ｃｒａｓａ,６ｘ）胞质的Ｄ２型小麦细胞质雄性不育系。采用ＲＦＬＰ和ＲＡＰＤ方法对该不育系及其具有普通小麦（Ｔ．ａｅｓｔｉｖｕｍ）胞质的保持系ＣＡ８０５７和恢复系保－７６９－２２－６的线粒体ＤＮＡ进行分析和比较,发现该不育系的线粒体ＤＮＡ组织结构明显不同于其保持系,也不同于其恢复系。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ结果表明,该不育系线粒体基因组在ａｔｐＡ、ａｔｐ９、ｃｏｂ和ｃｏｘⅡ基因上或附近具有显著的组织结构差异。ＲＡＰＤ分析证实了这一点。相反,ＲＦＬＰ和ＲＡＰＤ结果都表明保持系与恢复系之间线粒体基因组结构非常相似。这支持了该不育系的胞质遗传特点来源于与普通小麦胞质差异较大的野生型胞质的事实。推测这种胞质差异与育性有关     

苎麻细胞质雄性不育"三系"ISSR特异片段克隆和序列分析

利用ISSR分子标记技术对苎麻细胞质雄性不育"三系"mtDNA进行多态性分析;在选用的38个IS-SR引物中,有6个引物的扩增产物在不育系、保持系和恢复系之间存在差异。对这些特异性片段进行克隆和序列测定,结果表明:片段21-MS全长956bp,包含一个525bp的完整编码区,共编码174个氨基酸。片段31-M/R全长778bp,包含一个404bp的不完整编码区,共编码134个氨基酸;其核苷酸和氨基酸序列与已报道的多种植物中的番茄红素β-环化酶基因分别存在71～76和73～77的同源性。     

不结球白菜雄性不育系及其保持系花药发育的细胞学观察

以不结球白菜（Brassica campestris ssp．chinensis Makino）雄性不育系及其保持系为试验材料,选择不同发育阶段的花蕾,取其花药,制成石蜡切片和超薄切片,经染色后在电子显微镜下观察。结果表明,不结球白菜雄性不育系与保持系的花药发育有明显的不同：不育系花药发育受阻于花粉母细胞分化期,形成1～3个药室,并形成正常的四分体小孢子,此时细胞组织逐步解体,形成空腔花药;最后向内皱缩;保持系花粉母细胞能形成正常的四分体,进而形成小孢子,最终形成充满正常花粉粒的花药。     

粘类小麦细胞质雄性不育系育性基因的地区分布

以具4种细胞质、2种核类型的粘类小麦雄性不育系为测验种,对309份来自国内外不同地区普通小麦品种对应粘类小麦不育系的育性恢复和保持关系进行调查,研究粘类小麦雄性不育系育性基因的地理分布.结果表明:(1)普通小麦品种中广泛存在着粘类雄性不育系的恢复基因,所配组合中,高恢复度以上的组合占到45.24%;(2)所配组合F1小穗结实率范围在0~91.35%之间,其中0和60%~80%的分布范围较多;(3)具有恢复能力的品种在供试6个地区均有分布,但比例不同,中国南方、新疆内陆、青藏高原等春麦地区高,可育品种的分布比例均超过50%;具有育性保持作用的品种在中国黄淮海暖温带冬麦气候生态区和加拿大地区分布较多,在新疆麦区分布最少;(4)恢复度80%以上的品种在6个地区均有分布,但在各地区供试材料中的比例都不高.     

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。     

棉花'晋 A'细胞质雄性不育恢复基因定位

用晋A衍生不育系与恢复系组配的分离群体进行遗传与定位分析,晋A恢复基因在F2和BC1的分离比例分别符合3∶1和1∶1,证明恢复基因由1对显性基因控制.用9个SSR标记和4个STS标记构建长度为82.1 cM的连锁群,恢复基因Rf定位在第19染色体(D08),与最近的标记CM042和CIR179分别相距5.4 cM和10.3 cM.以晋A衍生的7个不育系、4个保持系和10个恢复系对标记进行验证,分别扩增出同样的特异带型,说明与晋A恢复基因紧密连锁的标记可以直接用于晋A恢复系的分子标记辅助选择.