高粱三系及其杂交F_1 G－显带核型的比较研究

本文首次报道了高粱（ＳｏｒｇｈｕｍｖｕｌｇａｒｅＬ．）雄性不育系及其保持系和恢复系以及不育系×恢复系杂交Ｆ１的Ｃ－显带结果,并进行了核型和带型的比较分析。保持系与不育系的核型和带型基本一致,相同的细胞核处于不同的细胞质中,其核型与带型没有明显的变化。三系第２染色体的臂长和臂比差异明显,第２、６和８染色体的带型也不同。父、母本的不同核型和带型特点在Ｆ１中为并显性。讨论了染色体多态及其应用的问题。     

玉米染色体G—带带型的研究

本文对3个玉米自交系,及其中两个自交系的杂交F_1有丝分裂早中期染色体的G-带带型进行了比较研究。所有的供试材料G-显带的染色体上都具有两种类型的带纹,我们称A型带和B型带。A型带为沿染色体长轴分布,较细的,密切邻近的多重带纹。不同自交系的A型带带型基本相同,杂交F_1的A型带无明显的异型性。非同源染色体间带型各不相同,某些染色体具有易于识别,特征性较强的A型带标记。B型带一般为深染色的大带,位于染色体的近端区。同一自交系每两个同源染色体的B型带可以配对,不同自交系B型带带型互有不同。杂交F_1某些染色体上的B型带带型异型性明显。具异型性的染色体对中一成员的带型与一个亲本相似,另一成员与另一亲本相似。比较对同一细胞先后作G-和C-显带处理的结果表明,B型带和C-带是相同的。     

水稻配子体、孢子体细胞质雄性不育系线粒体蛋白质的分析

利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法分析了水稻配子体细胞质雄性不育系粤泰A、保持系粤泰B、F_1代泰优2号、恢复系胜优2号和孢子体细胞质雄性不育系马协A、保持系马协B、F_1代马协63、恢复系明恢63及另一种孢子体细胞质雄性不育系珍汕97A、保持系珍汕97B、F_1代汕优63、恢复系明恢63黄化苗的线粒体蛋白质。结果表明,粤泰A、B、F_1、恢复系之间出现6条多肽带的差异,马协A、B、F_1、恢复系之间出现4条多肽带的差异,珍汕97A、B、F_1、恢复系之间出现2条多肽带的差异。     

红莲型杂交稻(红莲2号)及其骨干亲本的RAPD分析与鉴定

利用RAPD技术,从248个随机寡核苷酸引物（10－mer）中筛出18个引物对红莲型杂交稻组合红莲2号及其亲本（T－07A、T－07B、YD6－05）,另6个红莲型胞质不育系的骨干恢复和汕优63及其亲本共14份水稻材料进行分析。共检测到173个多态性标记。聚类分析结果表明：不育系与保持系间因核背景相似,遗传差异很小;杂种（F1）的基因型更倾向于恢复系;恢复系与保持系间遗传距离的相对较大,但各恢复系之间的遗传距离较小。利用这些标记能有效地地区交组合中不育系,保持系、恢复系和杂种（F1）。     

籼稻三系及其杂种F_1苗期负极向过氧化物酶同工酶电泳比较

Alam等(1969)以苏丹草花药为材料,进行正极向过氧化物酶同工酶电泳分析,结果表明;雄性不育系的酶带数少于保持系。而代尧仁等(1978)在水稻,及傅鸿仪等(1980)在高梁花药中分别得出与Alam等相反的结果。我们以籼稻野败型雄性不育系、保持系、恢复系以及F_1幼苗进行了负极向和正极向聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,发现当进行正极向电泳时,其酶带数不育系少于保持系,恰与Alam的结果相似(待发表);而当进行负极向电泳时,则情况相反,不育系酶带数明显地多于保持系。这种雄性不育系与保持系之间存在的过氧化物酶同工酶谱的差异,可能是由于细胞质雄性不育基因表达的调控所造成的。     

水稻三系及其杂种F_1的酯酶同工酶比较及杂种优势预测

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了114套杂交稻 F_1及其相应的不育系,保持系和恢复系干种子胚的酯酶同工酶,6条主要酶带分别命名为1 A、3A、4A、5A、6A 和7A。三系亲本的酯酶同工酶酶谱各有其特点。杂种 F_1的酶谱出现7种类型。当不育系具有6A 时,常与恢复系的3A 或5A 形成酶带互补的杂种,3A和6A 互补只有营养优势。5A 和6A 互补才有经济优势。本实验证明杂种 F_1酶谱的形成受亲本核质双方的影响。酯酶同工酶酶谱类型可作为预测杂种优势的生化指标之一。     

K、V、T型小麦细胞质雄性不育系叶绿体DNA的SSR分析及RuBP羧化酶活性比较

为了探讨小麦细胞质雄性不育(CMS)与叶绿体DNA(cpDNA)的关系,揭示CMS机理。以2套K、V、T型同核异质不育系(A)及其保持系(B)‘太911289’和‘冀5418’、育性恢复的F_1和各自的质供体粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(Aegilops ventricosa)、提莫菲维小麦(Triticum timopheevii)为试验材料,利用cpSSR引物对小麦cpDNA进行比较分析,筛选出代表不同胞质不育系的引物,探讨CMS与叶绿体的关系;同时测定由叶绿体DNA与核DNA共同编码的RuBP羧化酶的活性,为小麦K、V、T雄性不育类型的应用提供理论依据。结果表明:(1)K型、V型、T型不育系与保持系的cpDNA之间均呈现多态性,且不同的细胞质之间存在特异片段,这从DNA水平上提供了3类不育系胞质来源不同的证据,并分别找到5对和7对可以鉴定V型和T型不育系的特异引物。(2)除K型‘冀5418’与其胞质供体的cpDNA出现差异外,不育系与其胞质供体的cpDNA没有差异,而且不育系与其育性恢复的F_1代cpSSR扩增片段之间也没有差异,很好地遗传了其母本性状。(3)在起身期和开花期,不仅2套不育系的RuBP羧化酶活性显著高于保持系,且在不育系与恢复系杂交的F_1中,随着育性的恢复其RuBP羧化酶活性高于保持系而低于各自不育系;而在拔节期的不育系与保持系之间、不育系之间、以及F_1代与不育系和保持系之间的RuBP酶活性大小没有显著差异。这可能与拔节期主要是营养生长有关系。     

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）。     

BT型细胞质雄性不育水稻及其三系的线粒体DNA研究

用RAPD技术对BT型水稻胞质雄性不育系秀A及其保持系秀B、恢复系湘晴以及杂种F1代的线粒体DNA进行了比较分析。结果表明不育系与其保持系间存在显著差异;不育系与其F1之间mtDNA也存在差异。在引物OPJ－08的扩增产物中,秀A扩增出一条分子量为800bp的多态性片段,在引物OPK－10的扩增产物中,杂种F1扩增出一条分子量为900bp的片段。把这两片段回收、克隆并制备探针,OPJ－08800的Southern杂交结果显示不育系与其F1杂交图谱存在多态性;OPK－10900的Suthern杂交结果显示不育系与其保持系同存在差异。推测这两片段与育性可能有一定的联系。     

普通小麦T型细胞质雄性不育系、保持系和恢复系减数分裂的细胞学观察

普通小麦的T型不育系和恢复系,在它们杂交转育的低世代,减数分裂异常的花粉母细胞百分率高,随着转育世代的增加,减数分裂异常的花粉母细胞百分率随之减小,至高世代的不育系和恢复系,则和保持系品种相似。     

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。     

植物叶绿体互补作用的研究——Ⅰ.杂交双亲叶绿体的互补作用

本文报道水稻“三系”叶绿体和大豆叶绿体希尔反应(光还原DCIP)的互补作用的结果。水稻(或大豆)杂交双亲叶绿体在体外等量混合时,其希尔反应活性大于两亲本叶绿体的平均值。实验结果表明:(1)水稻不育系+恢复系或保持系+恢复系的混合叶绿体有明显的互补作用;而不育系+保持系的混合叶绿体无互补作用。(2)提取叶绿体后的上清液与叶绿体混     

普通小麦雄性不育系及其保持系花粉发育的细胞形态学观察

观察材料为普通小麦品种“小红”做父本、与“早_1”不育系杂交,经连续回交转育而成的高代(B_7F_1)稳定的T型不育系及其保持系。“小红”不育系减数分裂基本正常,花粉发育和保持系相似,在花粉败育过程中有如下异常现象:     

普通小麦三种细胞质雄性不育系线粒体DNA的比较研究

对细胞质分别来源于粘果山羊草（Ａｅ．ｋｏｔｓｃｈｙｉ）、偏凸山羊草（Ａｅ．ｖｅｎｔｒｉｃｏｓａ）、提莫菲维（Ｔ．ｔｉｍｏｐｈｅｅｖｉ）的３种普通小麦雄性不育系,其相应保持系和共有的一种恢复系的ｍｔＤＮＡ进行了ＲＦＬＰ比较分析。发现Ｋ型和Ｖ型不育系的ｍｔＤＮＡ在组织结构上不同于Ｔ型,说明Ｋ、Ｖ型不育系是有别于Ｔ型的两种新不育类型。Ｋ型、Ｖ型不育系的ｍｔＤＮＡ与保持系和恢复系显著不同,推测ｍｔＤＮＡ与小麦细胞质雄性不育性有关。实验同时发现Ｔ型不育系与其保持系的ｍｔＤＮＡ非常相似,对这种相似性的原因进行了讨论。     

杂交水稻及其亲本幼苗的乙醇酸氧化酶与细胞色素氧化酶活性的研究(简报)

籼型杂交水稻不育系的乙醇酸氧化酶和细胞色素氧化酶比活差异较小,而恢复系之间则较明显,杂种优势越强的杂交种(F_1),其乙醇酸氧化酶的比活性越低,细胞色素氧化酶d值(杂种与父母本平均值之差)与乙醇酸氧化酶活性的d值总的变化趋势一致。F_1代的盐溶性蛋白质含量高于亲本。     

杂交水稻及其三系剑叶表面结构的扫描电镜比较观察

应用扫描电子显微镜,对野败型杂交水稻汕优50及其三系的剑叶表面进行了比较观察。结果表明:保持系和恢复系的气孔长度和气孔复体的表面积极为相似;不育系的气孔大于其父本;而杂交水稻的气孔最大,一定程度上体现了杂种优势。     

水稻线粒体atpA基因的克隆及其与细胞质雄性不育的关系

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光和相应的保持系秋光为材料,提取线粒体DNA,用限制性内切酶完全酶解,以玉米线粒体atpA基因和波菜叶绿体atpA基因作为探针,进行分子杂交,将保持系线粒体atpA基因定位在3.5kb的Bam HI酶切片段上,并且以pBR322为载体,克隆了这一片段,另外,在Bam HI完全酶解普带的杂交结果中,不育系线粒体基因组中有两条阳性杂交带,分别是3.5kb和2.9kb,而保持系线粒体基因组中只有3.5kb一条阳性杂交带,因而认为水稻不育系线粒体基因组中可能有两个atpA基因拷贝,而相应的保持系线粒体基因组中只有一个atpA基因拷贝。     

用微卫星DNA标记检测中国主要杂交水稻亲本的遗传差异

选用分布于水稻(OryzasativaL.)12条染色体上的20对SSR(Simplesequencerepeats)引物,分析了具有多种质源和较大应用面积的24个水稻胞质雄性不育系、1个光(温)敏核不育系、3个保持系和5个生产中应用较广的恢复系。在以上33份杂交水稻亲本材料间共检测出102个等位基因(alleles),平均每对SSR引物可检测到5.1个等位基因。PIC(polymorphicindexcontent)值的变动范围为0.274～0.773,平均PIC值为0.554。从56对SSR引物中筛选出5对引物,能够有效地区分所有供试的水稻雄性不育系和恢复系。杂交水稻亲本的聚类分析表明:(1)我国水稻雄性不育系遗传变异丰富,但生产中主要应用的水稻雄性不育系遗传背景比较单一。(2)生产中应用面积较大的水稻雄性不育系遗传变异较恢复系差。(3)生产中主要应用的水稻雄性不育系与恢复系分别聚类于不同的类群,且遗传关系较远。     

两系法杂交水稻

七十年代初我国学者发现了“野败”细胞质和IR系统的恢复基因,成功地培育出了核质互作籼型杂交水稻,使得水稻产量有了大幅度提高。核质互作型杂交水稻是基于不育系、保持系、恢复系的配套实现不育系的繁殖、杂交种子(F_1)的生产的,因此三系法育种程序和生产环节复杂,选育新组合的周期长、效率低,同时杂种种子有成本高、产量低,这些都是三系杂交稻在种植面积上受到限制的原因。     

二倍体多年生类玉米及其与玉米的杂种的染色体Giemsa C-带的研究

利用Giemsa C-带显带技术分析亲本及其杂种体细胞有丝分裂中期核型的结果表明,二倍体多年生类玉米的大多数显带都在染色体的长臂末端,第1、2、9染色体的短臂末端也显带。所显现的带纹比玉米的稍小些。这些是与玉米不相同的。玉米除第9染色体的短臂末端显带外,其他染色体均为长臂近末端显带。根据两个亲本的同源染色体Giemsa C-带带型的特点表明,在杂种F_1的体细胞中,能够鉴别出来一组染色体来自父本二倍体多年生类玉米和另一组染色体来自母本玉米。作者还讨论了Giemsa显带技术在植物细胞遗传学特别是玉米细胞遗传学上的利用价值和重要性。