小麦D^2型光敏性细胞质雄性不育的研究进展

小麦Ｄ＾２型细胞质与特定的核结合,在长光照条件下（≥１５小时）,表现为雄蕊雌化。对这一不育机制的研究,本文从形态学、组织学和分子生物学等方面进行了综述。为使光敏细胞质雄性不育成功的应用于杂交小麦育种,同时为探讨光敏细胞质雄性不育的形成机制提供了资料。     

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。     

粘类小麦细胞质雄性不育基因的初步研究

许多细胞质雄性不育(CMS)基因涉及ATP合成酶基因或细胞色素氧化酶基因的片段,该研究选用‘中国春'小麦(Triticum aestivum)的atp1+atp9、atp6、atp8、cox2、cox3、nad9和T型小麦不育系的orf256基因片段作探针,对粘类小麦不育系、保持系、恢复系及其F1进行Northern杂交分析,以探寻粘类小麦不育系的CMS候选基因.结果发现,atp6在4种粘类不育系中的转录本大于保持系;cox3在4种不育系中的转录本小于保持系.由此推测atp6或cox3基因可能参与了粘类小麦CMS的形成.     

小麦T型细胞质雄性不育系、保持系蛋白质双向电泳比较研究

以小麦T型细胞质雄性不育系为材料,利用双向电泳技术,对苗期、分蘖期、拔节期和孕穗期叶片和花粉母细胞减数分裂期、单核小孢子期、二—三核小孢子期蛋白质变化作了分析。在细胞质雄性不育系小麦拔节期、孕穗期叶片中,有一个33KD／P16．3蛋白组分存在,保持系中没有发现这个蛋白组分。在花粉败育的关键时期二—三核小孢子期,小麦细胞质雄性不育系有53KD／P15．5、50KD／P15．7、48KD／P15．6和20KD／P17．5四种蛋白组分存在,而保持系中也没有存在。小麦细胞质雄性不育系叶片和小孢子发育过程中存在的这五种特异蛋白可能参与育性调控,与细胞质雄性不育特性的形成有关。     

小麦细胞质雄性不育研究的回顾

小麦细胞质雄性不育研究的回顾王建革（农科院玉米所）李集临,薛玺（哈尔滨师大）１９５１年Ｋｉｈａｒａ［２６］通过连续回交的方法把普通小麦的核导人尾状山羊草（Ａｅ．ｃａｕｄａｔａ）的细胞质中得到了雄性不育类型。这样Ｋｉｈａｒａ一方面发现了创造雄性不育的方法,另一方面也开创了小麦雄性不育研究的新领域。继Ｋｉｈａｒａ之后,日本、美国、保加利亚的一些学者陆续开展了小麦雄性不育的研究。     

粘类小麦细胞质雄性不育系的RAPD分析

利用250条10-聚寡核苷酸随机引物对具粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、易变山羊草(Ae.variabilis)、偏凸山羊草(Ae.ventricosa)和二角山羊草(Ae．bicornis)细胞质不育系及其保持系5-1的总DNA进行了RAPD多态性分析,其中31条引物对4种不育系及其保持系总DNA均无扩增,217条引物扩增条带完全相同。有2条随机引物在2种不育系之间有特异的扩增片段,其中引物S22在偏凸山羊草细胞质雄性不育系基因组DNA中扩增出分子量约为1600bp的特异带,引物S202在粘果山羊草细胞质雄性不育系基因组DNA中扩增出约1300bp特异带。线粒体基因组DNA的RAPD分析表明,4种不育系及其保持系mtDNA存在明显的差异。证明了S22—1600为偏凸山羊草细胞质不育系及其mtDNA基因组DNA的RAPD特异片段．S202—1300可能为粘果山羊草细胞质不育系及其ctDNA基因组DNA的RAPD特异片段。     

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。     

小麦D^2型光敏性细胞质雄性不育系在不同光照条件下可溶性蛋白的比较分析

小麦Ｄ＾２＋型细胞质与特定的核结合,对长光照（≥１５小时）反应敏感,表现为雄蕊雌化,花粉败育。本实验通过扫描电镜观察了雌蕊横切面,发现有类似于胚珠的结构,但没有胚珠组织,也没有花药壁和花粉粒的结构。同时应用单向ＳＤＳ－ＰＡＧＥ技术,对（Ｃ）－Ｎ２６（Ｄ＾２型细胞质）小麦和Ｎ２６（Ｂ型细胞质,核基因组相同）小麦的细胞质可溶性蛋白、叶绿体可溶性蛋白、线粒体可溶性蛋白多钛进行了比较分析,结果表明：在短光     

小麦新型细胞质雄性不育类型的研究

从普通小麦中国春细胞核置换到小麦属和山羊草属不同细胞质的同核异质稳定系中,筛选出１０个全不育的细胞质雄性不育类型,对它们一些主要特性的研究结果表明：（１）各不育类型在小孢子败育埋藏和特点上无显著差异;但雄蕊心皮化频率因细胞质不同差异显著;（２）各不育类型的生长特性、抗病性、光合特性主要农艺性状等因细胞质不同具有不同的表现;（３）在供试的各不育类型中,拟斯卑尔脱山羊草、阿拉拉特小麦,野生二粒小麦和菇     

小麦K、V型胞质雄性不育育性恢复的细胞学研究

以Ｋ、Ｖ型１Ｂ／１Ｒ不育系分别和四个非１Ｂ／１Ｒ恢复系杂交,观察了异质杂种小麦的花粉母细胞减数分裂。以Ｔ型细胞质和普通小麦胞质作比较,研究了Ｋ、Ｖ型异源细胞质对１Ｂ·１Ｂ／１Ｒ杂合核型染色体配对的影响。实验结果表明,Ｋ、Ｖ胞质背景下,育性恢复度与１Ｂ·１Ｂ／１Ｒ杂合核型染色体配对行为不直接相关。减数分裂中期Ⅰ、Ｋ、Ｖ、Ｔ型异源细胞质对杂合核型染色体配对的影响随父本遗传背景不同而异。后期Ⅰ,三类异质小麦杂种Ｆ１代均出现了不正常分离,后期Ⅰ和后期Ⅱ出现了落后染色体,四分体时期出现了微核。三类异源细胞质对落后染色体率和微核率的影响因不同遗传背景而异。     

S351┐1西瓜雄性不育的细胞学研究

西瓜Ｓ３５１－１雄性不育材料的细胞学观察表明：与对照的同系可育株相比,败育发生在次级造孢细胞到小孢子母细胞或小孢子四分体阶段,多数不育雄花花药中绒毡层始终未分化,药壁常由７－８层细胞组成,少数不育花药中出现绒毡层徒长现象;次级造孢细胞败育不同步,出现多核及多核仁现象,败育后期,药壁细胞逐渐解体,药室瓦解,花粉囊收缩变形。由此可见：其雄性不育与绒毡层的发育异常有直接联系。     

核酸代谢抑制剂对水稻光敏核不育性的影响

在稻穗分化的二次枝梗期后,观察比较了叶片喷施核酸代谢抑制剂５ＦＵ对水稻光敏核不育性及幼穗发育的影响,结果表明：长日照下,５ＦＵ在使农垦５８Ｓ穗长缩短、颖花数减少的同时,却使其抽穗提前,可育性得到一定程度的恢复;５ＦＵ处理还使农垦５８的抽穗被完全阻止。在短日照下,５ＦＵ处理则使农垦５８Ｓ与农垦５８在穗长与颖花数减少的同时,其抽穗反被延迟,可育性受到抑制而结实率显著降低,上述效应还可被随后施用的恢复剂乳清酸所弱化。因此可以认为光敏核不育现象与稻穗发育中核酸代谢的改变有关。     

油菜细胞质雄性不育系发育进程中活性氧的代谢

为进一步认识活性氧化谢同雄性不育的联系,本文研究了油菜不同生长发育时期不育系与保持系的活性氧代谢的差异。     

花椰菜细胞质雄性不育系及保持系中特异序列的克隆、分析

以细胞质雄性不育花椰菜ogura-A和相应的保持系ogura-B为材料进行ISSR及DDRTPCR分析.选用30条ISSR引物,经扩增共产生306条清晰可辨的条带.每条引物可产生6-12条带,其中引物ISSR3在两系中呈现多态性扩增,在保持系中特异扩增出一条1100 bp的片段,序列分析表明该片段与油菜、拟南芥线粒体基因组的部分序列高度相似.推测其可能来源于花椰菜线粒体基因组.在DDRT-PCR分析中,选用3条锚定引物、15条随机引物进行组合,最终共获得1 122条大小在1 000-50 bp的带.经反向Northern杂交验证只有4条带特异的存在于两系中,分别命名为ogura-A205、ogura-A383、ogura-B307、ogura-B352.其中ogura-A205、ogura-A 383只在细胞质雄性不育系中表达,而ogura-B307、ogura-B352在保持系中呈现特异性表达,分析表明四个差异序列均为首次报道.其中ogura-A205、ogura-B307至今尚未发现与之相似的序列,有待于进一步研究;ogura-A383、ogura-352与报道的拟南芥、大白菜等的叶绿体基因的一些片段具较高相似性,推测ogura-A33、ogura-B352搅可能来源于花椰菜叶绿体基因组.以上结果为进一步阐明花椰菜细胞质雄性不育及育性保持的分子机制提供了新线索.     

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;     

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     

小麦T型细胞质雄性不育系、保持系蛋白质双向电泳比较研究

以小麦T型细胞质雄性不育系为材料,利用双向电泳技术,对苗期、分蘖期、拔节期和孕穗期叶片和花粉母细胞减数分裂期、单核小孢子期、二—三核小孢子期蛋白质变化作了分析。在细胞质雄性不育系小麦拔节期、孕穗期叶片中,有一个33KD/PI6.3蛋白组分存在,保持系中没有发现这个蛋白组分。在花粉败育的关键时期二—三核小孢子期,小麦细胞质雄性不育系有53KD/PI5.5、50KD/PI5.7、48KD/PI5.6和20KD/PI7.5四种蛋白组分存在,而保持系中也没有存在。小麦细胞质雄性不育系叶片和小孢子发育过程中存在的这五种特异蛋白可能参与育性调控,与细胞质雄性不育特性的形成有关。