白菜细胞质雄性不育的恢保关系与分子鉴定

【目的】明确白菜细胞质雄性不育类型、恢保关系及其多样性。【方法】采用遗传学方法和已报道的5个不育细胞质orf138、orf222、orf224、orf263和orf288的特异引物的分子鉴定方法,对8种大白菜雄性不育材料(CMS3411-7、CMS7311、00S54-m-1、00S54-m-2、12XC4、00S11-1、00S11-3和00S11-8)进行鉴定。【结果】恢保关系分析表明,Pol CMS的恢复系和保持系对于Ogu类型(12XC4)及Ogu和Nap综合类型(00S54-m-1、00S54-m-2、00S11-1、00S11-3和00S11-8)雄性不育(简称Ogu-Nap CMS)均表现为保持系。分子鉴定表明,8份白菜雄性不育材料中有2份的细胞质属于Pol型甘蓝型油菜不育类型,1份属于Ogu型萝卜不育类型,5份材料的细胞质为Ogu-Nap CMS不育胞质综合类型,没有芥菜不育细胞质。细胞质多样性分析结果表明,5份Ogu-Nap型甘蓝型不育胞质综合类型的细胞质雄性不育材料中,1份材料(00S54-m-1)在BnTR4位点存在变异。【结论】明确了白菜细胞质雄性不育类型、恢保关系及其细胞质多样性。     

辣椒细胞质雄性不育相关线粒体基因片段的克隆及序列分析

【目的】探究3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料的不育分子机理,寻找与雄性不育相关的基因。【方法】采用高盐-蛋白酶K法提取辣椒细胞质雄性不育系及其保持系的绿色叶片线粒体DNA(mtDNA),根据已报道的辣椒细胞质雄性不育相关基因orf456序列设计特异引物,利用PCR反应,从3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料线粒体基因组中均扩增出330 bp左右大小的条带。【结果】经克隆测序及序列分析表明,3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料所获片段序列完全一致,大小为330 bp,命名为CMS330,与orf456核酸序列同源性达99%。【结论】3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料具有相似的不育分子机理。     

白菜Ogura细胞质雄性不育基因组的AFLP分析

采用AFLP( Amplified fragment length polymorphism)技术对白菜(Brassica rapa ssp.chinensis)细胞质雄性不育系Y3611A及其相应的保持系Y3611B基因组DNA进行多态性比较,64对引物中有61对引物组合在两系间扩增出5 185条带,其中有3对引物在不育系Y3611A中扩增到3个特异片段,对特异片段进行克隆、测序,其序列全长分别为187 bp、205 bp和237 bp,将其分别命名为CMS187、CMS205和CMS237.用BLAST进行同源性分析,发现它们分别与大白菜核基因组部分序列、拟南芥衰老相关蛋白mRNA序列及拟南芥线粒体部分序列有较高的同源性.     

大白菜细胞质雄性不育研究进展

细胞质雄性不育在大白菜杂种优势利用中具有非常重要的应用价值。大白菜细胞质雄性不育主要分为大白菜波里马细胞质雄性不育(Pol CMS)和萝卜细胞质雄性不育(Ogu CMS)两种类型。Pol CMS已在生产实践中得到应用,而Ogu CMS在生产应用方面还存在一些问题,需要进一步完善。对大白菜细胞质雄性不育形成机理的研究结果表明,细胞质雄性不育系的花药组织在发育过程中脱落酸和细胞分裂素的含量均高于其相应的保持系,而游离氨基酸(特别是脯氨酸的含量)、蛋白质、可溶性糖等营养物质均低于其保持系。大量的证据表明,线粒体基因组的重组或重排是造成细胞质雄性不育的关键因素,但是目前尚无直接证据表明叶绿体与细胞质雄性不育相关。本研究从以上几个方面综述了近年来大白菜细胞质雄性不育的研究进展,并对其发展前景进行了预测与展望。     

油菜细胞质雄性不育的分子机理及其应用研究进展

综述了油菜细胞质雄性不育分子机理的最新研究进展，着重介绍了不同胞质类型Ogu CMS、Pol CMS、nap CMS不育性与线粒体基因组DNA突变的相关性，利用线粒体DNA分子标记进行细胞质雄性不育性的鉴定与分类，并对利用生物技术改良油菜细胞质雄性不育系的前景进行了探讨。     

小麦细胞质雄性不育的生理生化研究进展

小麦是中国乃至世界上最重要的粮食作物之一,对于粮食安全和国计民生具有非常重要的意义。雄性不育是作物杂种优势利用的重要途径,细胞质雄性不育是一种非常重要的母性遗传性状。对小麦细胞质雄性不育(CMS)的研究不仅可以从理论上阐明其发生机制,而且可以产生巨大的经济和社会效益。为给小麦CMS的进一步研究提供有益参考,从酶活性、蛋白质、物质代谢和植物激素等4个方面综述小麦CMS的生理生化机制,并对今后研究进行了展望。     

菜薹细胞质雄性不育相关基因orf224的克隆

利用分子标记技术克隆菜薹雄性不育基因,为利用菜薹不育性提供依据.采用间源序列的候选基因法,通过检索NCBI核酸数据库,获得细胞质雄性不育(CMS)相关的基因或开放读码框序列.根据保守区设计1对特异引物.对不育系和保持系的基因组DNA进行PCR扩增.结果表明:特异引物在不育系中扩增出1条675 bp的片段.序列分析表明该片段与Pol型胞质不育orf224基因同源性为100%.CMS特异扩增结果证明试验所用的菜薹其不育类型为胞质Pol型.     

甘蓝细胞质雄性不育类型的分子鉴定

为鉴定几种来源不同的甘蓝细胞质雄性不育材料的类型,获得与其不育性状相关的特异序列,基于同源序列的候选基因法,通过检索NCBI核苷酸及蛋白质数据库获得orf138和orf224开放阅读框序列,依据其保守序列设计2对引物,对甘蓝的5个不育系及其保持系进行PCR扩增.orf138引物在5个甘蓝雄性不育系中均扩增出749 bp的片段,同源性比对发现这5个不育材料的特异片段与萝卜 Ogu CMS所具有的 Ogu orf138基因同源度达100%,表明这几个来源不同的甘蓝细胞质不育材料同属萝卜细胞质不育类型.     

辣椒细胞质雄性不育系与其保持系基因组DNA的RAPD分析

利用RAPD技术对细胞质雄性不育系21A与其相应保持系21B的基因组DNA进行了比较分析,共使用了380个随机引物,其中有213个引物在两系之间都得到了扩增产物,不育系21A与相应保持系21B基因组DNA用213个引物扩增后有6条主差异带,主要表现为条带数目、条带位置和条带强弱的差异.找到了辣椒细胞质雄性不育系21A基因组DNA特异的RAPD片段CMS Y15500、CMS BE5850和CMS BG1900,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.     

植物细胞质雄性不育和育性恢复基因调控机制研究进展

为了了解细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)通过影响相关基因导致植株雄性不育,细胞核育性恢复基因如何作用于不育基因并使育性恢复。本文综述了有关细胞质雄性不育的作用机制、作用模型、育性恢复调控机制及恢复基因在转录和翻译水平上起作用的研究。指出了细胞质雄性不育因受到多种因素影响而研究不明确,CMS/Rf作用模型在线粒体上的逆行调节信号不确定的问题,在有些农作物的研究上停止不前的现状。因此,提出了未来可以从机制研究和构建更多不育系研究的建议,有助于加强对细胞质雄性不育及其育性恢复调控机制方面的认识,将更好的指导对CMS/Rf遗传调控机理的研究,使细胞质雄性不育在杂种优势遗传育种中发挥更好的作用。     

甘蓝型油菜Polima和Shan 2A CMS的orf224基因的序列分析

【目的】油菜Polima CMS的线粒体基因组中含有orf224的4.5kb的区段是与细胞质雄性不育相关的，验证Shan2A CMS与Polima CMS在orf224的差异性。【方法】根据orf224设计5′端和3′端的1对特异引物，对Polima CMS和Shan2A CMS的线粒体基因组进行PCR扩增，在Shan2A中得到与orf224同源的DNA片段，对其测序分析。【结果】两序列均由675个碱基组成，核苷酸同源性为99.3％。【结论】证实Shan2A CMS与Polima CMS的orf224基因上存在差异，不能简单的从两者具有共同的恢保关系上说明Shan2A CMS就是已知的Polima CMS。     

orf224基因与芸薹属种间杂种雄性不育性的相关性

orf224是在甘蓝型油菜(Brassica napus)波里马(Polima)胞质中发现的一个与细胞质雄性不育(Cytoplasmicmale sterility,CMS)相关的线粒体基因.大白菜(B.campestrisssp.pekinensis)CMS系CMS3411-7是由Polima不育系和大白菜自交系3411-7杂交后,以3411-7为轮回亲本经多代回交选育得到的.以CMS3411-7为母本分别与小白菜(B.campestrisssp.chinensis)自交系S71、大白菜自交系K1和菜心(B.campestrisssp.chinensisvar.utilis)自交系B1杂交得到3个杂交种CS71、CK1和CB1.以CMS3411-7、CS71、CK1和CB1为材料,以Polima为对照,利用多聚酶链式反应(Polymer-ase chain reaction,PCR)技术与田间实验育性观察相结合的方法,研究了orf224与几个芸薹属种间杂种雄性不育性之间的相关性.结果显示:在这4个材料中尽管均含有orf224基因,但CMS3411-7和CB1表现为雄性不育,CS71和CK1表现为雄性可育.这就表明,orf224虽是CMS的因子,但它必须和核基因进行互作才能发挥作用.     

甘蓝型油菜无微量花粉细胞质雄性不育系湘油66A的选育

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系湘油66A是利用温敏细胞核雄性不育材料作保持系，对Polima不育系进行改良育成的无微量花粉不育系．对湘油66A及其具有相同核背景的Polima不育系Z04A，温敏核不育系湘油402S和湘油66B的育性比较观察试验表明，几个不育系的不育株率均达到100％，而不育程度有较大的差异，其中以湘油66A最高，两年均表现出稳定的彻底不育特性，其次为Z04A和湘油402S，湘油66B最低．湘油66A经济性状优良，品质优．利用15份资源材料对湘油66A和Z04A进行恢保关系鉴定，结果表明，湘油66A与Z04A具有相同的恢保关系，从中筛选出7份对湘油66A具有完全恢复作用的恢复系．利用这7个恢复系与湘油66A所配的组合在品种比较试验中表现出不同程度的杂种优势，6个组合均比对照增产，增产幅度为2．28％～19．21％，其中有3个组合的增产幅度在10％以上．     

甘蓝型油菜质不育与显性核雄性不育遗传关系

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与显性细胞核不育受2套完全不同的基因体系控制。如果没有显性上位抑制基因的作用,显性核不育基因在不同的遗传背景中都能够稳定表达。在波里马不育胞质中显性核不育基因抑制核质互作不育基因而表现出显性核不育特性．     

属间体细胞杂交创建甘蓝型油菜细胞质雄性不育系及其鉴定

 利用原生质体融合技,获得了甘蓝型油菜品种中双4号与新疆野生油菜野油18的对称性体细胞杂种。杂种当代建成的6株植株中有2株雄性不育株。用中双4号做轮回亲本与不育株回交,不育株率随回交代数增加而升高,至BC3代大部分株系的不育株率接近100%,到BC4代不育性稳定,群体中无育性分离现象。用波里马CMS的恢复系和保持系与其测交,6个甘蓝型油菜品系均可保持该不育系的不育性,表明该雄性不育胞质与Pol不育胞质不同。     

白菜型油菜雄性不育材料广丰A的研究

对白菜型油菜品种“广丰油菜”(Brassica chinensis)中的雄性不育株,通过测交、选择和回交育成白菜型油菜雄性不育材料广丰A。广丰A属核质互作的细胞质不育类型。根据广丰A的育性变化与29A—样,可能受高温和积温的共同影响,并具有一些共同的保持品种和恢复品种。广丰A与29A可能是同型细胞质。由于白菜型油菜自交衰退严重,对白菜型油菜“三系”选育中,自交所需的代数提出了讨论。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系六020327A的选育

［目的］选育品质优良、综合性状好、配合力强的不育系。[方法］利用引进种植的品系03P27中的雄性不育单株,采取田间选择和品质筛选相结合,不育株后代连续回交的方法对其进行选育。［结果］育成甘蓝型油菜双低不育系六020327A,经田间性状鉴定表明,属细胞质雄性不育系。该不育系芥酸含量0.3%,硫甙含量26.68 μmol/g,含油量达40.69%;其育性对温度反应比较迟钝,高温败育彻底;具有田间性状好、长势强、抗逆性和配合力较强等特点。［结论］不育系六020327A是开展优质杂交油菜品种选育的重要材料。     

甘蓝型油菜JN55A雄性不育类型的研究

JN55A是通过芥菜型油菜×甘蓝型油菜创建的雄性不育材料。用Polima CMS的14份恢复系和保持系对其进行测交和恢、保关系研究的结果表明,该不育材料属核-质互作类型,具有与Polima CMS相同的恢、保关系,并具有广泛的恢复源和保持源。据此可知,JN55A属Polima CMS类型。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育研究进展

对甘蓝型油菜细胞质雄性不育的胞质类型及各自的研究进展,造成甘蓝型油菜细胞质雄性不育的分子机理,环境对甘蓝型油菜细胞质雄性不育的影响,以及甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的微量花粉问题及解决方法的研究进展进行了综合评述.并对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系选育的进展情况进行了扼要评论.指出只有培育出不育性稳定的甘蓝型油菜细胞质雄性不育系,才可能从根本上解决甘蓝型油菜细胞质雄性不育的微粉问题     

甘蓝型油菜改良型不育系RGCMS—1141A的选育

利用作者提出的“植物细胞核 细胞质雄性不育”的理论,对在生产上大面积推广的甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育优质杂交种“华杂4号”的亲本不育系1141A进行遗传改良,选育出遗传背景基本保持不变的油菜细胞核 细胞质雄性不育系RGCMS-1141A及其保持系RGCMS-1141B。