棉花核不育系豫98-8A育性遗传分析

为了阐明1999年从转基因后代遗传群体中发现的1株雄性不育植株不育基因的遗传规律及其与现有不育基因的等位性,采用表型观察测量,以及经典的自交和测交手段,研究了该不育材料败育性状的遗传规律。花器官形态特征调查表明：不育株花柱长和花柱外露长度均明显高于同质系的正常可育株,而每朵花的子房直径及花药数量没有明显差异。遗传分析表明：杂合体可育株自交,后代不育株与可育株呈3:1分离,不育株与杂合姊妹可育株测交,不育株与可育株呈1:1分离,表明该核不育材料受隐性单位点控制;与阆A(msc1)、洞A(msc3)等育性位点杂合可育株分别杂交,其F1代单株育性均得到恢复。由其F1代产生的F1:2家系中均出现不育株与可育株呈1:3和7:9两个育性分离群体,表明该材料败育基因为不同于阆A、洞A的不育基因位点。     

厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究

为明确厚轴茶(Camellia crassocolumnaH. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及兵细胞学特征,利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法,对厚轴茶雄性不育株和可育株开花迚程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示,厚轴茶花属于完全花,花药其四室、呈蝶形,花药壁发育为基本型,绒毡层细胞其双核,于四分体时期形成分泌型细胞,单核花粉期开始降解,花粉母细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和胞质分裂后形成四面体型四分体,小孢子呈三角形,成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期,不育株雄蕊发育正常,与可育株无明显差异。花蕾发育后期,不育株花丝弯曲,花药粘连、干瘪、褐化、坏死,不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱,单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱,单核期花粉粒相互粘附,花粉壁皱缩变形,花粉细胞质和细胞核模糊不清,成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明,厚轴茶雄性不育花器形态属雄蕊萎缩型和花药异常型,花药发育受阻于减数分裂至单核花粉期,存在花粉母细胞败育型和单核败育型。单核花粉期是兵花药败育的主要时期。花药绒毡层异常发育和延迟降解,花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,小孢子和花粉粒发育异常可能是兵花药败育的主要原因。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A_2细胞质雄性不育系A_2Sx3197的选育

A1Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系,20世纪70年代末,由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化,该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重,制种产量极低,甚至造成绝收。为了改良A1Tx3197的抗病性及抗败育性,本研究利用A2保持系在A1位点含有A1育性恢复基因MS1MS1和在A1细胞质背景下表现恢复的特点,以不育系A1Tx3197为轮回亲本,以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV4为供体,通过杂交和多代回交,得到含有双抗基因的A2类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS1ms1ms2ms2),在该材料自交的同时,用其对A2细胞质雄性不育系进行细胞核代换,经过多代回交和自交,最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A2细胞质雄性不育系A2Sx3197和保持系BSx3197(MS1MS1ms2ms2)。结果表明,新选育的不育系A2Sx3197在A1和A5细胞质背景下表现恢复,在A2、A3、A4、A6和9E细胞质背景下表现不育,丝黑穗平均发病率为0～0.8%,败育率为0～8.4%,抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系,接近或达到抗源供体BV4水平;而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A1Tx3197差异不显著。     

玉米C型胞质雄性不育系花药发育的细胞学观察

对3个 C 型不育系及其同型保持系和4个恢复系与这3个不育系组配的12个 F_1的花药发育过程进行了观察,以了解 C 型不育系雄性败育的细胞学机理。观察结果表明,不同核背景的不育系,其雄性败育的细胞学特点各异。Cms-C Mo17的花药绒毡层细胞为双核型。该层细胞在减数分裂的四分体时期开始液泡化,并呈辐射状膨大,至小孢子的单核前     

食荚豌豆雄性不育突变体的遗传研究

对国内首例豌豆雄性不育突变体的不育度、遗传特点及稳定性进行研究。观察发现：在生育前期。不育株外部形态特征与正常株没有明显差异;现蕾后,剥开花蕾可看到不育株的花药呈淡黄色半透明状。而可育株的花药呈橙黄色。用I2-KI染色法镜检花粉的可染性,发现不育株的花药内没有花粉粒,败育彻底,为典型的“无花粉型”雄性不育。用不育株作母本,与同品系的正常可育株进行姊妹交,F1全部可育,F2可育株与不育株的分离比例为3：1。用不育株作母本,其他品系作父本进行测交,同时用其他品系作母本,姊妹交F1作父本进行反交,正反交后代的育性表现一致。F1全部可育。F2可育株与不育株呈3：1分离。结果表明：该雄性不育突变体的不育性是可遗传的,属单隐性基因控制的核不育类型,与细胞质遗传物质无关。在不同年份、不同季节下,不育性状表现稳定。     

芝麻核雄性不育系ms86-1小孢子败育过程的超微结构

运用透射电子显微镜对芝麻核雄性不育系ms86-1的可育和不育花药进行了超微结构的比较观察。根据小孢子的细胞学形态特征,将芝麻花粉发育过程划分为小孢子母细胞形成期、减数分裂期、四分体期、单核小孢子早期、单核小孢子中期、单核小孢子晚期、花粉成熟期7个时期。对比观察表明芝麻核雄性不育的败育迹象起始于小孢子母细胞形成期,并伴随着进一步发育,败育现象逐渐明显,小孢子母细胞形成期小孢子母细胞壁形状不规则;减数分裂期小孢子母细胞壁严重扭曲变形,质膜外缺少早期外壁成分--原基粒棒;四分体期胼胝质壁外沉积物异常,呈绒毛状;四分体解体后形成畸形小孢子,孢子外壁不健全,绒毡层异常肥厚、降解延迟,释放极少量的畸形乌氏体;随后小孢子愈发皱缩,胞质凝集,内含物减少并逐渐凝聚成一团电子致密物质,最终走向完全败育。本研究揭示了不育小孢子的败育过程和败育特征,为深入研究芝麻核雄性不育败育机理奠定了基础。     

中国首例燕麦雄性不育的发现及遗传鉴定

对1994年发现的我国首例燕麦雄性不育材料进行了特征特性的观察和细胞学鉴定、以及不育性遗传的研究,结果表明:(1)该材料不育度为100%,属“无花粉型”的雄性不育,不育株小抱子败育发生在四分体形成后期到花粉粒形成早期阶段。(2)不育株与不同品种测交的F1代,6个组合表现育性恢复,2个组合出现一些完全不育株;恢复育性的植     

雄性不育野生茶树开花生物学特性

为观察野生茶树雄性不育株开花生物学特性,探讨野生茶树雄性不育表型特征。以野生茶树雄性不育株及可育株为试材,田间观察了野生茶树的开花物候期、单花发育进程和花器形态特征,并采用离体萌发法、染色法测定其花粉活力和柱头可授性。结果表明：野生茶树雄性不育株开花物候期为9月上旬—10月上旬,全花期持续约29~33天,花期与对照材料相近。雄性不育花从花芽分化至花瓣凋谢平均历时约107天,比对照长14天。雄性不育花器结构具有典型的雄不育特征,表现为花冠开展度小,花丝弯曲畸形,花药彼此粘连,皱缩干瘪,不裂药,花药内无花粉或有微量败育花粉。雄性不育花雌性器官发育正常,柱头从开花前1天至开花后4天具有可授性,最佳授粉时间为开花后1天。所调查的野生茶树雄性不育类型属于花药败育型和花粉败育型。     

萝卜雄性不育细胞质的鉴定与分类

通过对不同萝卜雄性不育细胞质进行鉴定与分类,确定不育细胞质的类型,为更好地利用这些不育细胞质提供科学依据。利用5个来源不同的萝卜细胞质雄性不育材料和8个可育的白萝卜品种,从恢保关系、花粉败育方式及线粒体DNA的分子标记等3个方面对其进行了研究。结果发现,根据5个细胞质雄性不育的恢保关系,可将其分为2种细胞质类型。进一步对其花器官形态及花粉败育方式研究发现,类型1花丝短缩,花药瘦小,败育从四分体时期开始,表现为绒毡层细胞液泡化,最终药室的基本结构消失,内无花粉粒;类型2花药大小与可育相似,雄蕊稍低于柱头,败育从单核小孢子时期开始,能够保持药室的基本结构,药室内存在没有活力的花粉粒外壳。 PCR检测结果表明：类型1为Ogura不育细胞质类型,类型2为NWB不育细胞质类型。     

大白菜显性核不育材料9405A的育性遗传初步研究

大白菜自交系(9209)与显性核不育两用系(9405AB)的不育株(9405A)测交,F1代全部植株恢复可育,F2 代育性分离株行与不分离株行之比为11,在育性分离株行中,大部分株行内的育性比贴近13(可)3(不).这一现象表明9209与9405AB的育性与呈相对显隐关系的3个育性基因Mf(可)＞Ms(不)＞mf(可)或4个育性基因Mf(可)＞Ms(不)＞mf(可)＞ms(不或可)和两对非同源染色体上的两对等位点相关,由此构成MsmfMfmf、MsmsMfmf和MsmfMfms三类型的双基因杂合体,它的自交S1代均能产生13(可)3(可)育性比的抑制效应,若ms为不育属性时,可用具有复等位基因性质的双隐性不育基因纯合体msmsmsms(不)进行判别其前述三类型.9203AB应归属何型?尚待鉴定.     

辣椒花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育

采用染色体压片和爱氏苏木精染色相结合的方法对辣椒花粉母细胞减数分裂及雄配子体的发育过程进行了观察。结果表明:可育株系减数分裂染色体行为正常,胞质分裂属同时型,四分体以正四面体型或十字交叉型为主;雄配子体只进行1次有丝分裂,成熟花粉为2-细胞型。不育株系减数分裂行为异常,四分体时期彻底败育;此外,辣椒减数分裂进程与花蕾外部特征关系密切。     

水稻显性雄性核不育基因鉴定初报

1978年我所用栽野型组合(萍矮58×华野)F_2中的无花粉型不育株与反交组合(华野×萍矮58)F_4中的正常株杂交,后代出现典败型变异株。经13个世代观察,该不育材料的测交、回交、姊妹交(不育株×可育株)F_1分离出的不育株与可育株呈1∶1;可育株自交后代育性不分离;“不育株”幼穗分化期在高温下(白天平均温度30℃以上)有部分结实,     

水稻三明显性核不育基因的初步鉴定

2001年在福建省尤溪县西城镇凤元村进行两系核不育系育性鉴定时, 在SE21S/Basmati 370组合编号为S221的800多株F₂代分离群体中发现1株与其他不育株的花粉败育形态不同的植株。经测交、回交、姐妹交的后代育性分离调查, 不育株与可育株呈1︰1分离, 以不育株为母本与普通品种配制杂交组合, 其后代育性呈1︰1分离, 可育株后代分离不出不育株, 表明S221不育性受核内1对显性不育基因控制。     

水稻不同细胞质雄性不育系花粉败育的细胞生物学比较研究

通过对5种(D型、K型、冈型、野败型、印尼水田谷型)不同类型质源的细胞质雄性不育系花粉的细胞学观察。结果显示,野败型和D型不育系花粉败育时间发生在单核期向双核期过渡阶段,这两种类型胞质不育系花粉败育过程基本类似;冈型不育系、K型不育系和印尼水田谷型不育系这3种细胞质雄性不育系的花粉败育时期略早于野败型和D型,一般在单核末期就全部败育,而这3种类型的胞质雄性不育系花粉败育过程基本相似。     

番茄雄性不育系JL-2小孢子发育的细胞学观察

从细胞学角度研究番茄雄性不育系JL-2和可育材料小孢子的发育机理,进而研究雄性不育JL-2番茄败育的细胞学机理。结果表明：可育番茄小孢子发育主要包括小孢子母细胞时期、四分体时期、单核小孢子时期和成熟花粉粒时期,期间小孢子发育靠绒毡层不断自我解体而提供营养。番茄雄性不育系JL-2小孢子败育发生在小孢子母细胞时期、四分体时期以及单核小孢子时期。败育原因为绒毡层细胞发育异常,具体表现为在小孢子发育期间绒毡层细胞提前液泡化,不能正常提供营养物质给小孢子,在四分体期和单核小孢子期,绒毡层高度液泡化,径向膨大,挤压小孢子母细胞,从而使小孢子母细胞不能正常发育而导致花粉畸形而败育。     

甘蓝型油菜隐性核不育材料ZWA的遗传利用研究

通过遗传测交试验表明:甘蓝型油菜核不育系ZWA的不育性由两对隐性重叠基因和一对上位抑制基因共同控制.当两对重叠隐性基因呈双隐性纯合体(m1m1m2m2),而另一对抑制基因的基因型为RfRf或Rfrf时,植株表现为不育(m1m1m2m2RfRf或m1m1m2m2Rfrf,其相应临保系的基因型为三对隐性纯合体(m1m1m2m2rfrf.纯合两型系不育株(m1m1m 2m2RfRf与可育株(M1m1m2m2RfRf或m1m1M2m2RfRf兄妹交,后代可育株与不育株的分离比例为1:1;可育株自交,其可育株与不育株比例为3:1.利用纯合两型系中m1m1m2m2RfRf不育株与临保系(m1m1m2m2rfrf测交可获得基因型为(m1m1m2m2Rfrf全不育系,全不育系与相应恢复系(M1M1 或M2M2 )杂交可获得全可育杂交种,从而将隐型核不育系ZWA的三系杂交种应用于生产.     

玉米细胞质雄性不育系JnA的分组鉴定及利用

首先对玉米细胞质雄性不育系JnA进行小斑病菌接种鉴定,同时对其花药、花粉形态观察,通过恢保关系鉴定,F2育性分离观察及F1花粉碘液染色镜检,初步确定JnA属于S组细胞质雄性不育。从JnA×恢313的F2出现少量不育株和半恢株的情况看,JnA的不育性的恢复既受主基因控制,又受微效多基因作用。细胞学显微观察发现JnA的败育时期发生在单核晚期至二核花粉期,败育发生与绒毡层解体异常有关。同时对JnA在生产上利用的可行性作了初步研究。     

矮败麦的生长发育特性及传粉特点分析

1997～ 1999年对 4 4个转育多代的矮败麦材料和父母本花期相遇程度不同的 6个群体进行了有关数据的调查、分析 ,结果表明 :(1)矮败麦的株高、抽穗期和开颖期 (分别以S1,S2 ,S3 表示 )与其姊妹散粉株的对应性状 (F1,F2 ,F3 )的关系分别是 :S1=0 5 98F1(R2 =0 4 88) ,S2 =3 5 37 0 814F2 (R2 =0 60 0 ) ,S3 =5 771 0 85 6F3 (R2 =0 5 0 0 )。另外矮败麦还表现为成穗多 ,结实率低 ,子粒饱满度和粒重不高 ,但我们所用是其后代可育株 ,故对矮败麦的选择标准要适当放宽。 (2 )矮败表的穗下节伸长 (抽穗 )速度只及其可育株的 5 8 5 % ,伸长速度无明显的高峰 ,但其伸长的持续期稍长 ,这说明矮化和发育推迟可能是同一发育现象所导致的两个结果。 (3)可育株、不育株开花、开颖之间的时间间隔和其穗子之间的空间间隔的大小对株间传粉和不育株结实都至关重要。小麦自花授粉作物的花器特点对及时高效地接受外来花粉有一定的障碍作用 ,所以人工辅助授粉可提高不育株的结实率。相比之下矮败麦更容易接受来自距离稍远一些的花粉 ,这对于进行异交传粉特别是矮秆群的传粉和杂交具有重要价值     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系105A花药败育的细胞学观察

旨在了解并揭示不育系105A的花粉败育时期和细胞学特征,为进一步正确认识细胞质雄性不育系分子机制提供必要参考依据。采用石蜡制片法,对甘蓝型油菜杂交种‘青杂5号’的雄性不育系105A及其恢复系1831R的小孢子发生和花药发育过程进行观察,以确定其花粉败育的时期和细胞学特点。研究结果表明,在不育系105A花药败育过程中,一部分发生于造孢细胞时期,属于无花粉囊败育型;另一部分发生于单核晚期,属于单核败育型,其特点为单核晚期绒毡层细胞膨大向小孢子靠近,并逐步降解,其破裂胞质退化残余物侵入药室,与小孢子混合粘连在一起,甚至有些绒毡层细胞整块脱落,成为染色很深的团块状物质,占据药室一部分空间,最终小孢子降解,花药败育。     

不同遗传背景矮败小麦的性状表现

以9种遗传背景的矮败小麦近等基因系为材料，研究了矮秆不育株的株高、抽穗期、开花期、每株穗数、穗长、每穗小穗数和异交结实率。结果表明，不仅矮秆不育株与高秆可育株的株高存在显著差异，而且不同遗传背景的矮秆不育株的株高也程度不同的存在差异；矮秆不育株比高秆可育株的抽穗期平均晚2天，而开花期平均晚1天左右；在