棉花细胞质雄性不育与恢复特性的cDNA-AFLP分析

为了揭示棉花细胞质雄性不育(CMS)及其恢复的分子机理,采用cDNA-AFLP技术,分析了棉花胞质雄性不育系、保持系、恢复系和F1开花前6 d花药的基因表达谱及其差异,结果表明:不育系花药的基因表达谱与其"同核异质"的保持系之间存在着巨大的差异,提示细胞质基因对细胞核基因的表达有调控作用,雄性不育基因引起核基因组的异常表达,可能是导致雄性不育的更直接的原因。恢复基因引入到不育系获得F1,其花药的基因表达谱与恢复系基本相同,提示核内恢复基因可以反作用于细胞质不育基因对核基因表达的调控机制,恢复花粉的育性。CMS基因对核基因表达的调控作用以及恢复基因对这种作用的逆转可能是棉花细胞质雄性不育及其恢复的重要原因。另外,还鉴定了36个在恢复系和F1优势表达而在不育系和保持系中不表达或者微量表达的cD-NA扩增片段,为恢复相关基因的克隆奠定了基础。     

甘蓝型油菜MI CMS细胞质雄性不育恢复性的遗传研究

 利用MI CMS系统双低不育系宁A6、保持系宁B6和恢复系宁R1、宁R2、宁R3和宁R4，研究细胞质雄性不育的育性归类、MI CMS系统恢复性的遗传、恢复基因的等位性和恢复系的细胞质育性。结果表明：（1）不同育性级别植株的花粉数量、花粉生活力、自交结实率等均存在显著差异，因而将本试验育性分级标准中的1级、2级和3级植株均作为不育株，仅4级植株为可育株。（2）根据这一归类方法，MI CMS恢复基因符合一对显性基因的遗传模式。另外，在分离世代中还存在部分雄性不育株，表现为开花前期有少量花粉，后期则完全不育，对于这些植株的遗传表现有待于进一步研究。（3）MI CMS系统恢复系宁R1、宁R3和宁R4的恢复基因处于同一位点，是等位的。（4）MI CMS系统恢复系宁R1和宁R4的细胞质是可育细胞质，宁R2和宁R3的细胞质是不育细胞质。     

大麦雄性不育的遗传研究

[目的]对大麦雄性不育性的遗传机理进行系统的研究,为培育出大麦强杂交优势的杂交种提供理论参考。[方法]对4份大麦雄性不育材料2001—17、2001—37、2001—84、2001—116及其衍生后代的雄性不育性状的育性分离现象及形态特征和主要农艺性状进行观察和研究。[结果]大麦雄性不育的遗传存在因环境刺激偶尔表现出显性单基因核不育遗传现象,其不育性受单显性核基因MS控制,其不育基因型为MSms;大麦雄性不育性状存在稳定的核质互作型遗传,其不育性受细胞质不育基因S,核不育隐性基因rr控制,不育基因型为S（rr）,该雄性不育属于CMS型不育;温度对育性没有影响。[结论]大麦雄性不育性状存在稳定核质互作型遗传,该研究结果对大麦的实际生产起到积极的推动作用。     

棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究与利用

对棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究现状进行了较为全面的综述。介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系及“三系”杂种棉的选育进展,不育系花药的细胞学及其生理生化特征,细胞质雄性不育产生的分子机理,不育胞质对杂种一代的遗传效应。详细阐明了细胞质雄性不育恢复系的类型,育性恢复的遗传方式,育性恢复基因与育性增强基因之间的关系以及恢复基因的遗传定位。文中对“三系”杂种棉选育进展缓慢的原因进行了剖析,并从利用新的胞质不育类型选育优良不育系,聚合多个恢复基因和育性增强基因选育强恢复系,优化以蜜蜂为媒介的传粉体系等方面,探讨了“三系”杂种棉的发展对策。     

棉花细胞质雄性不育与育性恢复研究进展

棉花细胞质雄性不育在杂种优势的利用上具有重要的作用。利用棉花细胞质雄性不育和育性恢复系统突破了传统人工去雄杂交育种的瓶颈,为棉花杂交种制种的商业化推广展现了光明的前景。详细阐述了棉花细胞质不育系和恢复系遗传学的研究及利用,细胞质雄性不育相关线粒体基因、育性恢复基因相连锁分子标记的开发以及恢复基因的遗传精细定位,育性相关基因的克隆等方面的研究工作,提出了存在的问题,展望了今后工作的研究方向。     

2种水稻不同细胞质雄性不育的恢复基因分析

【目的】由华南农业大学选育的水稻单片段代换系W11-09-02-07-02-03-01(W11-09-02-,Rf3Rf3/Rf4Rf4)对于野败型(WA)和矮败型(DA)细胞质雄性不育(CMS)系均具有较强的恢复性。单片段代换系W11-09-02-分别与WA-CMS和DA-CMS不育系组配,根据其BC3F2植株的花粉和小穗的育性,研究这2种不育细胞质的遗传关系、恢复基因Rf3和Rf4的遗传效应及单片段代换系W11-09-02-对这2种不育细胞质的遗传模式。【方法】选用WA-CMS、DA-CMS 2种细胞质的不育系博白A(BoA)和协青早A(XqA)为母本,以单片段代换系W11-09-02-为父本,采用单片段代换系W11-09-02-连续回交和分子标记辅助选择的方法,构建了2个具有单片段代换系W11-09-02-遗传背景的BC3F2群体,在这2个BC3F2群体中,筛选鉴定出携带基因型Rf3Rf3/Rf4Rf4、Rf3Rf3/rf4rf4、rf3rf3/Rf4Rf4和rf3rf3/rf4rf4的单株,并对其花粉和小穗的育性进行考察,最后利用201个多态性SSR标记对这些单株进行遗传背景分析。【结果】在单片段代换系W11-09-02-遗传背景下,WA-CMS的遗传效应大于DA-CMS,单片段代换系W11-09-02-中的恢复基因Rf4的遗传效应大于Rf3,而且这2个基因表现出累积效应。单片段代换系W11-09-02-中的恢复基因Rf3和Rf4,对WA-CMS和DA-CMS均表现出质量性状的遗传。【结论】DA-CMS的可恢复性优于WA-CMS,W11-09-02-中的恢复基因Rf4的遗传效应大于Rf3,这2个恢复基因对WA-CMS和DA-CMS表现出质量性状的遗传。     

水稻雄性不育遗传及分子生物学研究进展

综述了水稻雄性不育的遗传和分子生物学研究进展.光温敏核不育受1～2对隐性核基因控制,育性表达受基因和环境共同作用,光敏核不育基因被不同研究者分别定位在不同染色体上;核质互作型的雄性不育因细胞质类型不同,控制育性的基因不同;野败型和BT型的主要恢复基因均被定位于第10染色体的长臂上,BT型和滇型的恢复基因具有等位效应;细胞质中线粒体DNA于雄性不育密切相关,而关于叶绿体DNA与育性的关系还存在争议.     

我国克服油菜细胞质雄性不育系(CMS)育性不稳定的研究进展

油菜细胞质雄性不育系(CMS)育性不稳定是一个较为复杂的问题,它受遗传、地理、气候和栽培条件的影响。从CMS育性不稳定的成因,传统育种方法的改进,油菜不育新材料的利用以及油菜杂种优势利用新途径的开创4方面阐述了我国克服油菜CMS育性不稳定育种工作的成绩和进展,并展望了油菜CMS育性稳定性研究工作的前景。     

玉米S型细胞质雄性不育恢复基因Rf3的精细定位及其候选基因预测

细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)广泛存在于高等植物,CMS-S是玉米CMS的一种,其育性可以被恢复基因Rf3完全恢复。目前Rf3基因尚未成功克隆。本试验根据玉米CMS-S配子体不育特点,提出一种全新的同质群体构建方法,通过该方法获得群体的所有个体均携带Rf3恢复基因,省去田间表型鉴定工作,并可在同一世代获得足够的重组个体。该方法可直接用种子提取基因组DNA,大大提高Rf3定位的效率。利用该同质定位群体,将恢复基因Rf3精细定位到分子标记A165与CG2之间,参照玉米自交系B73的基因组序列,两个标记之间的物理距离约为1.4 Mb。     

甘蓝型油菜雄性不育新材料RM3231A的遗传研究

以不育系RM3231A与Polima CMS和陕2A CMS的保持系、恢复系和核不育两型系以及116份国内外不同来源的甘蓝型油菜品种（系）的杂交遗传试验结果表明,RM5637A不育系是不同于Polima CMS和陕2A CMS及核不育两型系遗传背景的另一类细胞质雄性不育系。不育性除受胞质不育基因控制外,还受3对独立遗传并具有相同作用的重叠隐性基因控制,恢复源十分广泛,现有甘蓝型油菜中约有73．3％的品种（系)均为其恢复系,有1－3对显性纯合恢复基因共6类19种不同基因型,其中3对显性纯合基因型的约占6．4％,2对显性纯合基因型的约占14．3％,1对显性纯合基因型的约占65．1％。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与隐性细胞核雄性不育的遗传比较

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与隐性细胞核雄性不育受２套完全不同的基因系统控制。所被研究的波里马细胞质雄性不育的保持系和恢复系均带有隐性细胞核雄性不育的２对主效恢复基因Ｍｓ１和Ｍｓ２。２个隐性细胞核雄性不育系均是波里马细胞质雄性不育的保持系，不带有主效恢复基因Ｒｆｃ，但带有一定数目的温度敏感基因Ｔｓ。Ｍｓ１或Ｍｓ２与Ｒｆｃ是独立遗传的     

水稻核质互作雄性恢复基因研究进展

水稻细胞质雄性不育性与育性恢复一直是分子生物学的研究热点。综述了水稻恢复基因的研究进展,即恢复基因的来源、定位、克隆以及恢复基因的恢复机理,并对今后的研究进行讨论。     

棉花细胞质雄性不育系育性恢复的遗传基础＊Ⅰ．恢复基因及其遗传效应

我国７个棉花细胞质雄性不育系的育性恢复受２个独立遗传的恢复基因控制。笔者建议把它们定名为Ｒｆ１和Ｒｆ２；Ｒｆ１为完全显性，Ｒｆ２为部分显性；Ｒｆ１的恢复效应大于Ｒｆ２。不育株的基因型为Ｓ（ｒｆ１ｒｆ１ｒｆ２ｒｆ２）和Ｓ（ｒｆ１ｒｆ１Ｒｆ２ｒｆ２），可育株的基因型为Ｓ（Ｒｆ１－Ｒｆ２－）、Ｓ（Ｒｆ１－ｒｆ２ｒｆ２）和Ｓ（ｒｆ１ｒｆ１Ｒｆ２Ｒｆ２）。经育性基因的等位性测验，可将７个不育系分为两类：第一类是湘远４－Ａ、中１２Ａ和显无Ａ，在２个育性恢复基因位点上与引自美国的哈克尼西棉细胞质雄性不育系ＤＥＳ－ＨＡＭＳ２７７的２个育性恢复基因Ｒｆ１和Ｒｆ２等位且性质相同；第二类是１０４－７Ａ、ＮＭ－１Ａ、ＮＭ－２Ａ和ＮＭ－３Ａ不育系，在ｒｆ１位点上有一个复等位基因ｒｆｍ１，杂合等位基因ｒｆ１ｒｆｍ１的不育效应大于纯合态ｒｆ１ｒｆ１或ｒｆｍ１ｒｆｍ１的效应，即ｒｆ１ｒｆｍ１对Ｒｆ２－起隐性上位作用，从而使等位性测验群体中的不育株比例有所上升     

玉米C型胞质不育恢复基因Rf4的RFLP定位

采用田间育性鉴定和RFLP分子标记的方法对玉米C型胞质不育的恢复基因进行了研究 .田间育性结果表明 ,玉米C型胞质不育有两对重叠恢复基因 ,通过对A192近等基因系和 (CMS C2 37×A6 19)BC1分离群体的RFLP分子标记 ,将玉米的C型胞质不育恢复基因Rf4定位在第 8染色体短臂上 ,与RFLP探针npi2 2 0和csu2 9连锁     

甘蓝型油菜CMS不育系L160A的遗传分析

对新近选育的甘蓝型油菜CMS不育系L160A育性的遗传特点,L160A与pol细胞质不育系和陕2A不育系的关系以及L160A的恢复系L160R-1与恢复系L17C,湖南花叶恢,垦C1恢复基因的等位性进行了分析,结果表明：L160A不育性的遗传由一对隐性基因控制,同时受到其他微效基因的修饰;其恢保关系与pol细胞质不育系L17A,湘矮A和不育系陕2A是一致的,L160A的恢复系L160R-1与L17A的恢复系L17C和湘矮A的恢复系湖南花叶恢的恢复基因是等位的,而与陕2A的恢复系垦C1的恢复基因是否具有等位性,还有待于进一步从分子生物学的角度利用分子标记进行研究。     

Mapping of Fertility Restoring Gene for Aegilops kotschyi Cytoplasmic Male Sterility in Wheat Using SSR Markers

LK783 was found to be a good fertility restorer for K-type male sterility of wheat. Microsatellite markers were employed to map the major restoring gene in LK783. Maintainer and restorer DNA pools were established using the extreme sterile and fertile plants among (KJ5418A//911289/LK783)F1 population,respectively. Seventy-nine sets of SSR primers were screened for polymorphism between the two pools, 6 of which were found polymorphic. Linkage analysis showed that Xgwm11, Xgwm18 , Xgwm264a and Xgwm273were linked to the restoring gene in LK783, while Xgwm11, Xgwm18 and Xgwm273 were co-segregated. The distance between the Rf gene in LK783 and the three co-segregated markers was 6.54±4.37 cM, the distance between Rf gene and Xgwm264a was 5.71±4.10 cM. The four SSR markers were located on chromosome 1BS by amplifying the DNA of nulli-tetrasomics and ditelosomics of CS with the 4 sets of primers, indicating that the major restoring gene in LK783 was located on 1BS, but the relative location of the gene was different from Rfv1, allelism of the two genes should be further investigated. The breeding for new fertility restorer lines of K-type cytoplasmic male sterility in wheat would be facilitated by using the four polymorphic markers.     

Inheritance of Fertility Restoration for Cytoplasmic Male Sterility in a New Gossypium barbadense Restorer

In order to clarify inheritance mechanism of fertility restoration for cytoplasmic male sterility （CMS） in a new Gossypium barbadense restorer line Hai R which was found in the fertility test crossing of G. hirsutum CMS lines with G. barbadense germplasms. 23 fertility segregation populations of F2 and backcross were used to analyze the inheritance of fertility restoring gene（s） of Hai R. The result showed that Hai R had one major dominant gene （RfB） to control the CMS fertility restoration and this fertility restoration gene functioned at the sporophytic level. The sterile cytoplasm background might not only influence the transmission rate of male gamete but also that of female gamete when the restorer gene was recessive. It could be deduced that this fertility restoration gene might come from G. harknessii cotton, Hai R is of value in the application of cotton interspecific hybrid breeding.     

植物细胞质雄性不育与线粒体基因组的分子生物学研究进展

本文综述了植物细胞质雄性不育和线粒体基因组基因及其表达产物的分子生物学研究进展。对细胞质雄性不育遗传因子的细胞器定位、线粒体基因组嵌合基因及其表达产物与细胞质雄性不育的产生的关系、育性恢复基因对线粒体嵌合基因表达的影响、线粒体质粒和RNA 编辑对细胞质雄性不育的影响等细胞质雄性不育的分子生物学研究进展进行了讨论。