甘蓝型油菜与红菜薹的杂种及其后代遗传变异分析

本研究采用一种新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系（EruCMS）（Brassicanapus2n=4x=38）与红菜薹（B．campestris L．ssp.chinensis L.var．utilis Tsen et Lee．2n=2x=20）进行远缘杂交,并以红菜薹为轮回亲本连续回交,对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系与红菜薹的杂种一代及其回交后代进行植物学性状及品质性状调查测定。结果表明,供体亲本和受体亲本在回交转育过程中发生明显的核置换,其杂交及回交后代的农艺性状及品质性状出现波动,并且随着回交次数的增多,世代越高的材料越相似于轮回亲本红菜薹,而世代越低材料遗传变异范围更大。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料1575A的分子鉴定

根据已报道的油菜育性相关基因orf224、orf138和orf222设计引物对1575A、陕3A、Ogura和nap等4份甘蓝型油菜的mtDNA进行PCR扩增.结果显示:引物对Syworf1382/ Xyworf1382在1575A和Ogura的mtDNA中均有1000 bp左右的扩增片段;测序结果表明,在1575A中的该扩增片段包含已报道基因orf138(登录号为AB055435)的全部编码序列;该引物对在陕3A和nap中都没有相应扩增片段.引物对Syworf222/Xyworf222在除Ogura外的其他3个材料的mtDNA中都有196 bp左右的扩增片段;测序结果显示,扩增产物与已报道基因orf222(登录号为DQ872162)同源性为100%.初步推测1575A属于Ogu CMS的改良类型.     

红菜薹雄性不育系花药败育的细胞形态学观察

采用石蜡切片技术,在光学显微镜下系统研究了红菜薹(Brassica campestris L.ssp．chinensis L.var．utilis TsenetLee．)波里马胞质雄性不育系(Polima CMS)、红菜薹萝卜胞质雄性不育系(Ogura CMS)及相应保持系花药发育过程的细胞形态学特征。观察结果表明：红菜薹Polima CMS花药发育受阻于孢原细胞阶段,不形成花粉,属无花粉型,此不育系花药不形成绒毡层和中层;而红菜薹Ogura CMS花药败育发生于小孢子母细胞期或四分体时期,表现为绒毡层细胞异常,挤压四分体,导致四分体和绒毡层同时解体而败育。     

红菜薹与甘蓝型油菜杂交子房培养研究初报

对甘蓝型油菜和红菜薹种间杂种进行胚胎挽救研究,实验结果表明,采用MS＋（1．0～2．0）mg·L^-1 6-BA＋0．05mg·L^-1 NAA＋0．5％活性炭＋30g·L^-1蔗糖＋7．5g·L^-1琼脂培养基对甘蓝型油菜和红菜薹杂交子房培养效果较为理想;相对于培养基和激素,活性炭对子房培养的影响更加显著。通过对取材时间的研究发现,取授粉后18d子房培养的结籽率最高,15d的次之。而通过对杂种萌发率的研究则表明,授粉后15d的子房培养获得的杂种萌发率最高,为57．03％,18d的最差,仅为38．49％。     

大白菜新型细胞质雄性不育系6w-9605A的育性鉴定和花药败育的细胞学观察

采用石蜡切片技术,研究了大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)细胞质雄性不育系6w-9605A及其保持系6w-9605B的花药发育过程的细胞形态学特征,确定不育系花药败育时期及方式,并对不育系6w-9605A进行花器官观察和育性鉴定.结果表明:保持系6w-9605B花药发育正常;不育系6w-9605A花药发育受阻于孢原分化时期,占总败育花药的66.7％,不形成花粉囊和花粉粒,属于无花粉囊型败育;另外33.3％的败育花药可形成花粉囊,小孢子均受阻于单核靠边期或者二胞期,败育特点为绒毡层细胞异常肥大,挤压小孢子,导致小孢子和绒毡层解体;6w-9605A的不育性稳定、彻底,不育株率和不育度均为100％.     

大白菜细胞质雄性不育系和其保持系的RAPD分析

利用RAPD技术对大白菜细胞质雄性不育系CMS341-7和其保持系3411-7的基因组DNA进行了比较分析,共使用了269个随机引物,其中有163个引物在两系之间都得到了扩增产物,79个引物扩增结果在两系之间表现出了遗传多态性。找到了不育系和保持系的特异扩增条带CMSOPL01670和MOPB04600。并对这些特异片段的来源及其在细胞质雄性不育中的作用进行了讨论。     

热休克对于高粱细胞质雄性不育系线粒体数目及其育性的影响

对高粱雄性不育系3197A（3A）及其保持系3197B（3B）均分别进行热激处理,以常温处理为对照,以处于花粉母细胞期的小穗材料提取其线粒体,首次采用流式细胞仪测量线粒体的数量。首次观察到：经热激处理后,不育系3A线粒体的数目增加约3．5倍;相反,保持系3B在常温时,线粒体数量为3A的3．55倍,热激后却无明显变化（Fig.1)。同时取热激处理及常温下3A及3B的花药淀粉粒作碘化钾染色,结果表明：热激后3A花药中出现饱满淀粉粒（Fig.2);对其细胞色素氧化酶和过氧物酶同功酶的研究表明,热激后3A电泳酶谱中有新条带出现,而且与3B的带型一致（Fig.3)。     

结球白菜温度敏感细胞质雄性不育系CMS7311育性转换的研究

在人工控温和田间自然变温条件下,研究了结球白菜9Brassica campestris L.ssp.penkinsis)胞质雄性不育系CMS7311育性转换的温度特征。结果表明：随温度变化CMS7311有明显的育性转换,人工恒温和人工变温条件下诱导CMS7311发生育性转换（不育→可育）的温度范围为日均温6－12℃,有效诱导的最短时间为3d,显诱导的温度范围为6－9℃。自然变温条件下,有效诱导的温度低限为日均温3.5-6.8℃,但诱导育性转换的最短时间要适当加长。无论恒温还是变温,在日均温9℃下处理9d育性转换达到最大,接近正常可育（0级或1级）。正常情况下,温度处理后到发生育性转换大约需要10－16d,育性转换发生在孢原细胞形成至花粉分化阶段。由于白菜生长的顶端优势作用,在相同诱导条件下,同一植株侧枝较主枝的育性转换时间晚8－10d,且转换程度较弱。     

甘蓝型油菜雄性不育系160S育性转换与利用

以甘蓝型油菜雄性不育系160S为试验材料,分别在自然栽种和人工控温条件下对其花器官形态变化、花粉育性转换和杂种优势等进行了初步研究,以探讨植物温敏雄性不育的发生机制。结果表明:环境温度对160S的花器官形态及育性转换具有明显的作用,高温可使花瓣变小,雄蕊退化,花粉活力、角粒数与自交有效结角率降低,表现为低温可育、高温不育,育性变化趋势表现为完全可育-半不育-彻底败育。160S恢复源广泛,且具有较好的配合力和杂种优势,为利用两系法生产油菜杂交种提供了一个较好的途径。     

紫稻细胞质雄性不育系叶片全蛋白双向电泳分析

通过对几种不育系叶片全蛋白双向电泳图谱分析证明;紫稻不育系具有不同于野败型,红莲型和马协型不育系的蛋白图谱,说明其可能是一种新的细胞质质源,同时,紫稻不育系与保持系蛋白图谱之间在三叶期和分蘖期时差异均不明显,但各材料本身蛋白图谱在两个不同时期之间差异很大,不育系与保持系图谱表现出的蛋白质（多肽）的差异,可能与不育系雄性不育有关。     

植物线粒体与细胞质雄性不育研究进展

本文从能量代谢与植物细胞质雄性不育(CMS)、线粒体的结构和数量与CMS、线粒体DNA多态性与CMS、线粒体基因转录与CMS、线粒体多肽差异与CMS几个方面介绍了植物线粒体与CMS的关系。并介绍了与CMS相关的线粒体基因研究进展并对CMS形成的分子机制进行了探讨。     

2个油菜CMS系统的酯酶和过氧化物酶同工酶分析

以甘蓝型油菜细胞质雄性不育系(CMS)Polima A及其保持系Polima B、陕2A及其保持系陕2B 4个材料初花期的叶片、叶柄以及花蕾组织为材料,采用聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳比较它们在酯酶(EST)和过氧化物酶(POD)同工酶酶谱的差异.结果表明,甘蓝型油菜不育系与其对应保持系的叶片、叶柄的EST同工酶谱均无明显差异,但两系花蕾的EST同工酶谱有一定的差异;Polima A与陕2A对应器官的EST同工酶谱均表现出明显差异.不育系与其对应保持系的叶片、叶柄的POD同工酶谱差异不明显,而两系花蕾的POD同工酶谱有明显的差异;两个不育系之间的POD同工酶谱明显不同.花蕾的EST和POD同工酶的条带数目明显多于相应材料的叶片和叶柄,且EST同工酶的条带数目明显多于相应的POD同工酶.因此,甘蓝型油菜CMS系统Polima A和陕2A有着不同的遗传背景.     

油菜雄性核不育系及其等位可育系小孢子发育过程的比较研究

用Olympus BH2型光学显微镜对甘蓝型油菜单显性核不育系(GMS)及其等位可育系小孢子发育过程进行解剖学观察,发现在正常小孢子发育过程中,绒毡层在小孢子发育的四分体前后开始解体,为小孢子继续发育提供营养,而不育系小孢子的败育在减数分裂前就已经发生,并且不能形成四分体,小孢子逐渐解体,且小孢子解体在绒毡层解体之前发生,最后花药成为干瘪的空壳,导致不育。     

红莲型细胞质雄性不育性与线粒体渗透性转换

以水稻红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS)的不育系粤泰A(YTA)、保持系粤泰B(YTB)以及杂种F1代红莲2号(HL2)的黄化苗为材料,研究了在不同pH及离子强度下线粒体渗透性转换(MPT)的发生及其差异。结果表明,YTA、YTB和HL2间MPT的发生均存在差别,不育系YTA线粒体渗透性转换孔(PTP)的开启与关闭对pH及离子强度的变化较保持系YTB和HL2敏感。HL2与YTA虽然具有相同的细胞质来源,但两者之间PTP及MPT的特性明显不同,前者MPT的变化与具有正常生理功能的YTB线粒体的PTP和MPT的发生特点与特性相似。这些说明红莲型水稻细胞质雄性不育的发生可能与其MPT的发生有关。     

萝卜细胞质雄性不育恢复基因的RAPD标记

以萝卜恢复系9802和不育系9802A配制杂交组合,并以174株个体组成的F2分离群体作为恢复基因的标记群体.以分离群体的不育株和可育株分别建立不育池和恢复池,利用100个RAPD引物对两池间的多态性进行研究.分析表明引物OPC6在两池间扩增出稳定的多态性差异.经连锁分析,证明标记OPC61900与萝卜细胞质雄性不育恢复基因连锁,遗传距离为11.6cM(Centimorgan).这个标记可应用于对育性恢复基因的标记辅助选择.     

红莲型水稻细胞质雄性不育花粉总蛋白质初步比较分析

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻的不育系(YTA)和保持系(YTB)二核期花粉总蛋白质进行了分离,通过银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。用PDQuest2DE软件可识别约1500个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为120。将其中15个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot软件对MSDB数据库查询,其中7个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与物质和能量代谢的蛋白质缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是水稻线粒体H -转运ATPase(H -ATPase)α链、盐诱导型膜联蛋白、线粒体NAD -依赖型苹果酶和磷酸核糖焦磷酸合成酶等。这些蛋白质的表达下调或缺失可能与线粒体提供能量不足而导致的花粉不能正常发育有关。线粒体电压依赖性阴离子通道(VDAC)这一重要蛋白质在YTA中的上调表达有可能与花粉败育过程中细胞的程序性死亡相关。     

抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育恢复系的创制

为加快抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)恢复系的创制,该试验以单生、长果自交系481 4 10为母本,以抗疫病的恢复系939 1和1021(1) 1为父本配制杂交组合,采用花药培养技术将抗疫病恢复系的Rf基因和抗疫病基因导入单生、长果自交系中,并利用分子标记辅助选择(molecular marker assisted selection, MAS)技术鉴定DH系(Double Haploid line)的Rf基因以及抗病性,进一步用室内苗期抗性鉴定的方法验证MAS筛选的含Rf DH系对疫病的抗性。结果表明：(1)花药培养的供体亲本(481 4 10×939 1)F₁诱导出22个胚状体,成苗后经倍性鉴定获得11个花培DH系;而由供体亲本［481 4 10×1021(1) 1］F₁获得 9个DH系。(2)分子标记CRF SCAR对花培DH系进行分子标记辅助选择验证结果表明,来自供体(481 4 10×939 1)F₁的DH系中有7个可扩增出870 bp的特异条带,占63.6%;而供体［481 4 10×1021(1) 1］F₁获得的DH系中则有8个能扩增出870 bp的特异条带,占88.9%。(3)分子标记FQ01/RQ01对DH系进行分子标记辅助选择筛选结果发现,来自供体(481 4 10×939 1)F₁的DH系有5个能扩增出717 bp的特异条带,占45.5%;而来自供体［481 4 10×1021(1) 1］F₁的DH系有4个可扩增出717 bp的特异条带,占44.4%。(4)MAS技术初步筛选到7个携带Rf的抗疫病DH系,分别命名为‘渝辣选3 2/3 3/3 5/7 1/7 5/7 6/7 9’;苗期抗性鉴定结果显示,7个DH系中5个DH系抗疫病,2个中抗疫病;农艺性状调查和测交实验表明,‘渝辣选3 2’和‘渝辣选7 1’是单生朝天椒、果实较长,味辣,均为CMS恢复系。该研究创制的2个DH系为利用辣椒CMS三系配套选育抗病新品种奠定了基础。     

玉米细胞质雄性不育及其育性恢复基因的研究进展

玉米是杂种优势利用最成功的作物之一,采用细胞质雄性不育(CMS)进行玉米杂交种生产已成为杂种优势利用的有力工具。CMS是由于细胞质和细胞核的基因表达产物的不协调而产生的不育性,可被核基因组中的恢复基因恢复。根据育性恢复专效性,玉米CMS材料主要分为T、C和S三种类型。综述了这三种类型不育及其恢复基因的研究进展,分析了在不育化制种中的应用情况。     

辣椒细胞质雄性不育系和保持系过氧化物酶同工酶的比较分析

运用辣椒细胞质雄性不育系21A和保持系21B为试材,比较分析了过氧化物酶（POD）同工酶在幼叶和不同发育时期花蕾中的表达特征。结果表明,辣椒花蕾中的POD同工酶谱带均比叶片中的更丰富,表现出明显的组织特异性。不育系21A和保持系21B间的酶谱在幼叶和小花蕾（纵径0．8～1．5mm）中基本无差异,但从中花蕾（纵径2～3mm）开始,保持系21B的一些酶带（POD4b和POD4c）染色开始减弱。在大花蕾（纵径4．5～5mm）和特大花蕾（纵径6．8～7mm）时期,不育系比保持系分别多2条酶带（POD2c和POD4b）和1条酶带（POD2c）,表明辣椒细胞质雄性不育系21A与保持系21B花蕾中的POD同工酶表达与小孢子的发育过程相关,其表达差异发生在细胞学上观察到的败育之前。