玉变雄性不育性测试反应及恢复性遗传

用１６个玉米自交系同Ｃ型、Ｙ型和ＹⅡ型雄性不育系测交、回交,以了解不育系的恢保关系;将Ｃ型不育系自交,同时与Ｃ型不育系回交。以分析Ｃ型不育系恢复性的遗传行为。结果表明,５００３、３３０、自３３０、０３５－６、木６－１１等５个自交系为Ｃ型不育系的恢复系,３２－２、贞３６７、１－１等３个自交系保持Ｃ型不育系的不育笥;ＴＲ３７０２、７７－１、承１０－９、５００３、４４９、交５１等６个自交秒保持Ｙ型流通     

用叶片和种子DNA对玉米M5P型与YⅡ-1型雄性不育细胞质进行归群

利用GenBank上公布的玉米T、C、S群不育细胞质线粒体DNA特异基因T-urf13、atp6-C、orf355的片段序列设计引物,以玉米自交系B77、U8112和150为核背景的3组同核异质系(N、T、C、S、M_5P型和Y_Ⅱ-1型)叶片总DNA和种子总DNA以及线粒体DNA为模板,经PCR扩增对新型雄性不育胞质M5P型和YⅡ-1型进行归群研究。结果表明：①M_5P型和Y_Ⅱ-1型不育胞质的PCR扩增产物与T群、S群有很大差别,与C群不育胞质的PCR扩增结果相同,M_5P型和Y_Ⅱ-1型不育胞质可归为C群;②设计的胞质鉴定特异引物以从叶片中提取的总DNA和从种子中提取的总DNA为模板扩增,与以线粒体DNA为模板扩增的结果一致,表明只要提取基因组总DNA就可以用于玉米胞质类型的归群;③基于PCR策略用玉米胞质特异引物对胞质进行归群,不受供试材料核背景的影响。     

F型小麦雄性不育系育性的遗传分析

F型不育系（FA）是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂群体和FA/HB-7的F_2:3群体为试材,分析了FA育性的遗传特性和遗传效应。结果表明,FA育性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多对微效基因共同控制,基因互作效应明显。三个F₂群体结实率的主基因遗传率为50.58%~71.77%,多基因遗传率为0~45.58%,环境遗传效应值为3.84%~44.12%;三个F₂群体结实小穗率的主基因遗传率为52.35%~66.36%,多基因遗传率为0~17.77%,环境遗传效应值为25.70%~47.65%。FA/HB-7的F_2:3群体育性在北京、南阳两地的主基因遗传率相差较大,北京、南阳结实率和结实小穗率的主基因遗传率分别为7.50%和5.45%、90.89%和77.83%,多基因遗传率均为0.00%。FA育性以主基因遗传为主,但环境对性状的影响较大,推测FA育性可能具有一定的环境诱导效应。研究结果为进一步改良和利用FA及其杂种优势利用奠定了基础。     

一种新型玉米雄花不育材料的发现

现有玉米细胞质雄性不育（CMS）的C，T，S型不育型均为母性遗传。作者从1992年发现父、母本均完全可育，而其特定组合的F₁完全不育的新一类玉米雄性不育材料。经几年观察此类材料后代，多数植株不育性状较为稳定。为此将此类父、母本可育，F₁选择性不育的雄花不育材料定义力“特殊雄性不育型”，简称““特型”，以示区别。     

玉米“辽2(L2)”型细胞质雄性不育性的选育与利用

用自选新杂交组合(开24×替423)的种子，通过钴60γ射线诱变获得雄性不育突变体，经与有关轮回亲本连年回交育出不育系，其与有关测验种的杂交育性反应，不同于T、S、双及C型，定名为L₂(辽2)型。测定结果表明，对该材料的胞质不育性，较易遇到天然恢复系，也较易找到保持系，便于三系配套应用。抗病性鉴定结果表明，L₂型不育性属于一种抗T小种小斑病侵袭的新型抗病细胞质，可适用于全恢式、掺合式或半恢式利用。     

水稻籼粳交F1花粉育性检测方法的研究——兼论其雌雄配子的育性问题

 以5个籼粳交组合的F₁植株、1个低育的DH系和CPSLO17(对照品种)为材料，考察其结实率和花粉育性，花粉育性采用两种方法观察，I₂-KI法和苏木精法，其中苏木精法是一种观察籼粳交花粉育性的新方法，用此法可直接在正常的成熟花粉中看到两个精子。结果表明，I₂-KI法观察的花粉育性与结实率有显著差异，而苏木精法观察的花粉育性与结实率无差异。由此推论籼粳交F₁不但存在雄配子部分不育而且还存在雌配子部分不育，两者的部分不育程度是相同的。     

玉米叶片水分利用效率与叶绿素a荧光参数的关系

利用Handy PEA植物效率仪测定叶绿素a荧光参数,研究玉米自交系叶片水分利用效率(WUE)与叶绿素a荧光参数的关系。结果表明,玉米自交系叶片WUE与叶绿素a荧光参数呈极显著的正相关。其中,F_o与高水分利用效率(HWUE)玉米自交系WUE的相关系数大于低水分利用效率(LWUE)玉米自交系WUE的相关系数;最大荧光(Fm)、可变荧光(F_v)、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)与水分利用效率不同的玉米自交系叶片WUE的相关系数恰好相反,这是造成不同玉米自交系WUE存在差异的生理原因之一,同时也说明叶绿素a荧光参数可以作为选育HWUE玉米自交系的重要指标。     

不同普×爆后代群体膨爆特性的分离特征研究

对5个普通玉米自交系与4个爆裂玉米自交系组配的20个普×爆组合F₂,BC₁,BC₂3个世代的膨爆特性分析结果表明:F₂代膨爆特性较差,难以采用常规系谱法从中选育出优良的膨爆玉米自交系;通过回交可以快速恢复其优良的膨爆特性,但不同组合及同一组合不同世代间的膨爆特性存在较大差异.因此,要提高后代的选育效果,首先要选配适宜的普×爆组合,其次是要确定具体的回交世代。     

小麦核质互作杂交种农艺性状和籽粒性状的杂种优势分析

为探究核质互作杂交种不同性状间的遗传变异规律和杂种优势,用8种小麦同核异质、同质异核雄性不育系分别与恢复系R5174、R2726组配获得16个杂交组合,对其F₁代及亲本的11个农艺性状和6个籽粒物理性状进行遗传变异、杂种优势、相关性、主成分及聚类分析。结果表明：（1）F₁表型性状的变异系数为3.00%～32.72%,农艺性状的变异系数大于籽粒性状;（2）不同性状间杂种优势差异显著,中亲优势和超亲优势分别为0.22%～12.50%和-13.51%～3.61%,其中正中亲优势组合最低比例为50%,正超亲优势组合最高比例可达81.25%;（3）粒形与旗叶面积呈显著正相关,与穗长、小穗数、穗粒数呈显著负相关;（4）从通过主成分分析得到的F₁代综合得分看, P型和Y型细胞质背景下的AK58不育系与R2726的杂交组合F₁表现最好;（5）通过聚类分析可将F₁分为两大类,其中第二大类包含除AS细胞质背景的AK58异质不育系与恢复系R2726组配的杂交组合,其共同的特征是籽粒表面积大、千粒重高及旗叶性状较好,表型性状的综合表现优于第Ⅰ类群,说明杂交种的性状受恢复系和不育系核背景影响较大。     

玉米自交系长3的改良与利用

以骨干自交系长₃与5003杂交后与长₃回交,选育出了配合力高、抗病性强、早熟和综合性状好的新自交系K10、HR25和HR3.用其作亲本,育成龙单13、龙单20和黑342等玉米杂交种在生产上大面积推广应用.K10已成为黑龙江省玉米育种的骨干自交系之一。     

分子标记辅助选择改良C418对红莲型粳稻不育系的恢复力

【目的】高效选育红莲型(Honglian,HL)粳稻恢复系有助于HL型杂交粳稻育种,对促进三系杂交粳稻的发展具有重要的意义。【方法】Rf6是一个HL型恢复基因,来源于HL型籼稻强恢复系9311。前期研究中,在以9311为供体、日本晴为受体的一套染色体片段代换系中鉴定出携带Rf6的株系R1093。本研究利用R1093与BT型粳稻恢复系C418(携带Rf1)杂交,通过常规回交育种结合分子标记辅助选择技术,将Rf6导入C418中,进行Rf6与Rf1聚合育种;利用BT型、HL型六千辛A进行测交鉴定改良系的恢复力。【结果】共获得12个BC₃F₄株系和55个BC₄F₃株系,其中6个改良系的农艺性状已基本接近C418;测交鉴定结果表明聚合Rf6的改良系对HL型粳稻不育系的恢复度达到85%以上,可应用于水稻生产;对BT型粳稻不育系的恢复度提升效果不显著。【结论】聚合Rf6能有效改良BT型粳稻恢复系对HL型粳稻不育系恢复力,是选育HL型粳稻恢复系的一条重要途径。     

“矮败”小麦回交群体若干重要性状的相关分析

用矮败小麦不育株为母体，40个普通小麦品种（系）为父本连续回交三次，共衍生出120份后代群体，通过对各群体的不育株，可育株的株高，穗长，千粒重等性状的相关分析，探讨了“矮败”基因回交转育的效应。不育株：连续注入父本遗传种质，对其各性状素现影响较小。其株高一般45cm左右，回交几代后，高秆父本衍生的后代略高于中矮秆父本的后代。与可育株相比，其穗子较长，小穗数多，但千粒重较低，开花一般迟2－14d，而早花父本衍生的后代花期也早，迟花父本后代花期较迟。可育株：性状表现与父本关系密切，并随回交世代的增加而逐渐接近父本，其F1，BC1F1，BC2F1各世代群体株高依父本株高的直线回归方程分别为：YF1＝56.210 0.3194X,YBC1F1=40.435 0.5119X,YBC2F1=21.F687 0.7759X.大穗多花多粒的父本衍生的可育株一般也是大穗多花多粒，千粒重大都表现超父优势，早花父本衍生的可育株花期早于迟花父本后代。     

水稻单片段代换系对两种不育细胞质恢复性的遗传分析

 由华南农业大学植物分子育种实验室选育的水稻单片段代换系S42对野败型（WA型）和夜公型（Y型）细胞质雄性不育系均具有较强的恢复性。以野败型不育系珍汕97A和Y型不育系Y华农A为母本,单片段代换系S42为父本进行杂交,采用分子标记辅助选择和连续回交的方法构建了两个BC3F2群体。利用与第1、10染色体上恢复基因Rf3和Rf4两侧紧密连锁的SSR标记,从这两个BC3F2群体中筛选携带有基因型Rf3Rf3/rf4rf4和rf3rf3/Rf4Rf4的单株,对这些单株进行花粉和小穗育性观察,并利用205个多态性SSR标记对这些单株进行遗传背景分析,结果表明： 1）在同一细胞核背景下（S42）,WA型不育细胞质的可恢复性好于Y型不育细胞质,单片段代换系S42中的恢复基因Rf4的恢复力大于Rf3; 2）单片段代换系S42中的恢复基因对于珍汕97A和Y华农A表现出质量 数量性状的遗传。在单片段代换系S42中,除了主效恢复基因Rf3和Rf4外,微效基因或者修饰基因也表现出对珍汕97A和Y华农A的育性恢复作用,而且效应较大; 3）在构建的两个BC3F2群体中,基因型Rf3Rf3/rf4rf4和rf3rf3/Rf4Rf4单株的遗传背景片段数平均为1.1,对应于恢复基因Rf3和Rf4座位的代换片段平均长度分别为14.5  cM 和17.4  cM。     

玉米籽粒几个物理性状的遗传与配合力分析

用14份玉米自交系采用7×7不完全双列杂交设计组配的49个F1组合为供试材料,研究了玉米籽粒几个物理性状的遗传规律和配合力效应。结果表明,粒宽和容重主要受加性基因效应影响;千粒重和比重加性效应及非加性效应同等重要;粒长主要受非加性效应影响。同一物理性状在不同自交系间其GCA效应有较大差异,其中自交系5003的粒长GCA效应最高,533粒宽和比重GCA效应均为最高,千粒重和客重GCA效应最高者分别为425和48—2。     

粘类小麦细胞质雄性不育系恢复性能及其杂种优势和细胞质效应的研究

为更好地揭示粘类小麦细胞质雄性不育系(CMS)的恢复性能、杂种优势和细胞质效应,以推动三系杂交小麦的生产应用,以4类19种异质粘类小麦CMS为母本,与系列恢复系亲本进行不完全双列杂交,获得248个互为同核异质、同质异核、异质异核的杂种F1,对粘类小麦CMS的恢复规律等进行了研究。结果表明:(1)影响粘类CMS恢复性能的主要因素是恢复系、不育系核型、不育系胞质类型,三因素对恢复度的影响表现为:恢复系>不育系核型>不育系胞质类型;(2)粘类CMS与系列恢复系的杂种F1穗长、分蘖均值分别为其亲本的1.129倍和1.273倍,具有很强的杂种优势,株高为亲本的0.997倍,具有一定的负向优势;(3)对粘类小麦CMS产生单倍体的影响表现为:不育系核型>不育系胞质类型>恢复系,单倍体产生程度与不育系核型和不育系胞质类型相关,单倍体产生频率只和不育系核型直接相关,单倍体产生频率与单倍体产生的严重程度没有直接关系,利用特定不育系核型可有效避免产生单倍体。     

辣椒恢复系选育及三系配套研究

利用辣椒雄性不育系与恢复源材料杂交,以其F1及后代高可育株作母本,再与优良辣椒自交系进行连续回交,在不育细胞质的基础上,将自交系的优良性状逐步转育到恢复源中,选育出新的具有不育系细胞质基因"S"的辣椒强优恢复系,并实现辣椒"三系配套".     

蓝标型显性核不育小麦的特性及其F1杂种优势分析

为了使小麦显性太谷核不育基因Ms2在杂种小麦上得以利用,以创制的显性蓝粒附加系97-866为基础,转育成功8份不同基因背景的新不育系,并对这8个不育系的粒色和育性分离状况以及杂种优势进行了分析.结果表明,在这8个新不育系的后代中,蓝粒不育株占20.6%～23.8%,平均为22.3%;白粒非矮秆可育株占77.6%,其它类型仅占0.1%,表明蓝粒基因、Ms2和Rht10基因均位于附加染色体上,而且连锁紧密.但对性状不同轮回亲本,矮败蓝粒于的传递率有差异,部分轮回亲本间差异达到5%显著水平,同一轮回亲本在不同年份间对蓝粒不育株传递率的影响差异不显著.F1代杂种优势表现为既有超亲优势又有超标优势,筛选出3个杂交种的籽粒产量超过对照15%以上.     

水稻Pi9基因序列标记的开发及其抗瘟育种应用

利用广谱抗稻瘟病基因Pi9的3'UTR序列设计特异DNA标记pi9utr,通过分子标记辅助选择和连续回交育种实践,改良7份籼稻亲本(316B、金23B、R207、R228、R288、R389、明恢86)的稻瘟病抗性。结果表明:pi9utr是一个高效显性分子标记,除R207外,在其余6份受体亲本与Pi9供体亲本75-1-127间均存在明显而稳定的多态;在室内接种后的316B×75-1-127 BC4F1群体和R288×775-1-127 BC6F1群体中随机取样,进行稻瘟病抗性表型和基因型鉴定及Pi9基因表达分析,证明pi9utr对两个组合回交后代个体的抗病性辅助选择效率均为100%,且在所有抗病单株中均能检测到Pi9基因的高效表达,在所有感病单株中均没有检测到Pi9基因的表达。利用pi9utr在回交世代中的连续辅助选择,获得了3个组合的BC4F1及3个组合的BC6F2代群体,为选育抗稻瘟病新品种打下了基础。     

欧洲玉米种质BC8241Ht衍生系及其杂交种的系谱分析

BC8241Ht是1973年从前南斯拉夫引进的含欧洲玉米种质资源的杂交种,经过一系列遗传改良后,已衍生出8个成型自交系,并组配出了17个杂交种(组合)。分析发现,以BC8241Ht种质为主线对其实施的一系列改良步骤行之有效,衍生出来的系列自交系在利用上主要有4种模式:①直选系及其与墨改种质改良系×Lan.种质改良系;②直选系及其与墨改种质改良系×西南地方种质改良系;③直选系及其与墨改种质改良系×旅大红骨种质改良系;④BC8241Ht种质与墨改种质改良系×Reid种质改良系。     

15份玉米自交系数量性状配合力分析

利用15份玉米自交系组配试验,对其主要数量性状的GCA、SCA、TCA以及各自交系的SCA方差进行估算和分析。结果表明,各自交系的GCA、SCA方差均达极显著水平。P6C1-2-1、Y65-941-1、6166、中黄6441等4个自交系综合性状较优,系组配强优势杂交组合的优良自交系。