非1B/1R和1B/1R类型K型小麦雄性不育系幼穗部分生理指标的变化

为了揭示非1B/1R及1B/1R类型K型小麦雄性不育系雄性败育的生化机制,在不同发育时期对K型非1B/1R小麦雄性不育系KTSP3314A及同型保持系TPS3314B与K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A及同型保持系3314B幼穗中游离氨基酸总量、可溶性蛋白含量、可溶性糖和淀粉含量进行了测定.结果表明,非1B/1R类型的K型不育系幼穗的这些生理指标与1B/1R类型K型小麦雄性不育系的变化不同.1B/1R类型不育系除可溶性糖含量在整个发育时期与其同型保持系差别不明显外,其它物质的含量在单核小孢子时期均差异明显;非1B/1R类型不育系这四种物质含量在二核小孢子时期均差异较大.由此说明,这两类K型不育系的雄性败育进程有所不同,非1B/1R类型K型不育系的雄性败育时间晚于1B/1R类型K型不育系,并在雄性败育的过程中伴随着部分生理指标的变化.     

红麻雄性不育系、保持系及杂交F2代越冬期间抗寒性的比较研究

以红麻细胞质雄性不育系、保持系及杂交F2代为材料,鉴定其越冬期间,在自然低温胁迫条件下的抗寒性及相关生理生化指标的变化。结果表明:(1)经平均5.76℃连续15 d的自然低温胁迫后,不育系L23A和P3A的抗寒性明显强于其对应的保持系;在L23A/福红992杂交F2代植株中,不育株的抗寒性也明显强于可育株;(2)不育系L23A和P3A茎皮中可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶活性等生理指标均高于保持系,而L23A和P3A的相对电导率比相应的保持系都小;(3)在L23A/福红992杂交F2代植株中,不育株茎皮中可溶性糖、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶活性等高于可育株,相对电导率低于可育株,其抗寒性相关生理生化指标表现出与不育系、保持系相同的变化规律。     

K型小麦雄性不育系育性敏感时期核糖核酸酶活性及可溶性蛋白质含量的变化

为了探讨核糖核酸酯及可溶性蛋白质与小麦育性的关系,以1B/1R类和非1B/1R类K型小麦雄性不育系及保持系为材料,对花粉发育过程中倒二叶和花药中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白质含量进行了研究.结果表明,不育系花药中核糖核酸酶活性在二核期之前显著高于保持系,呈上升趋势,二核期以后急剧下降,不育系花药中可溶性蛋白质含量在二核期显著下降,明显低于保持系.不育系叶片中的核糖核酸酶活性与相应的保持系差异显著,不育系和保持系叶片中可溶性蛋白质含量在整个生育期变化没有花药中可溶性蛋白质含量变化明显.两类不育系间核糖核酸酶活性和蛋白质含量差异显著.由此说明,不育系雄蕊的核糖核酸酶活性异常升高致使可溶性蛋白质含量显著下降,导致细胞生理代谢紊乱,可能是花粉败育的重要原因,而不育系花粉败育的关键时期可能是二核期.     

K型小麦雄性不育系育性敏感时期核糖核酸酶活性及可溶性蛋白质含量的变化

为了探讨核糖核酸酯及可溶性蛋白质与小麦育性的关系,以1B／1R类和非1B／1R类K型小麦雄性不育系及保持系为材料,对花粉发育过程中倒二叶和花药中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白质含量进行了研究。结果表明,不育系花药中核糖核酸酶活性在二核期之前显著高于保持系,呈上升趋势,二核期以后急剧下降,不育系花药中可溶性蛋白质含量在二核期显著下降,明显低于保持系。不育系叶片中的核糖核酸酶活性与相应的保持系差异显著,不育系和保持系叶片中可溶性蛋白质含量在整个生育期变化没有花药中可溶性蛋白质含量变化明显。两类不育系间核糖核酸酶活性和蛋白质含量差异显著。由此说明,不育系雄蕊的核糖核酸酶活性异常升高致使可溶性蛋白质含量显著下降,导致细胞生理代谢紊乱,可能是花粉败育的重要原因,而不育系花粉败育的关键时期可能是二核期。     

通过花药培养选育优质水稻三系不育系花2A

为改良花1A所配杂种的感光特性,选用配合力好、异交率高、所配杂种不感光的优良细胞质雄性不育不育系龙特浦A的保持系龙特浦B为亲本,与花1B(优质、不育系所配杂种多感光)杂交,对其杂种F_1代幼穗进行花药培养,在其H_2代中选单株与T78A测交,此后,运用系谱选择法和连续回交法育成新的三系不育系花2A.该不育系不育性稳定、异交率高、米质优、所配杂种不感光,于2008年7月通过福建省科学技术厅组织的成果鉴定.用其配制的杂交组合花2优86等产量高、米质优、生育期适宜,显示出较好的应用前景.     

利用cDNA-RAPD方法筛选与V型小麦细胞质雄性不育育性相关的线粒体转录产物的研究

为了研究V型细胞质雄性不育小麦的不育机理,以V型细胞质雄性不育小麦的一套近等基因系为材料,利用cDNA-RAPD方法对不育系、保持系和杂种F1线粒体RNA进行了比较分析.共用了284个引物,有104个引物在不育系和保持系间存在扩增差异,22个引物在不育系和杂种F1间存在扩增差异,找到了一个在不育系中特异表达的差异片段S238999,Northern杂交证实该片段在不育系、保持系和杂种F1的转录的确有差异,它的转录本丰度随着恢复基因的导入明显降低,表明该片段与V型小麦细胞质雄性不育具有一定的相关性.通过NCBI数据库的同源性比对,发现该片段仅与一个Hordeum vulgare基因组DNA片段有84 bp的同源序列,表明这是一个新的可能与V型小麦细胞质雄性不育相关的序列.     

斯卑尔脱（T.spelta）小麦和莫迦小麦（Lmacha）1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复和几个重要性状的影响

为了明确斯卑尔脱（T．spelta）小麦和莫迦小麦（T．macha）1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复等的影响,利用1B／1R小麦K型不育系K3314A、YS型小麦温敏雄性不育系YS3314和YM型小麦温敏雄性不育系YM3314进行秋播、春播试验,考察3种类型不育系育性对温度的反应,并分别与普通小麦品种（系）90（13）21、L783、温6、陕354和邯6172杂交,测定和比较其F1的恢复性、单倍体发生频率和几个重要农艺性状。结果表明,Y$3314和YM3314秋播完全雄性不育,春播则自交结实,K3314秋播、春播皆雄性不育,说明T．spelta和T．macha的1BS染色体导入使K3314A获得温敏特性。YM型小麦温敏雄性不育系比YS型小麦温敏雄性不育系和1B／1R类型不育系更易恢复;YS型小麦温敏雄性不育系其杂交F1产生极少或不产生单倍体,且在单株有效穗数和有效小穗数等性状上具有明显的优势,YM型小麦温敏不育系则在穗粒数上具有明显的优势。     

斯卑尔脱(T.spelta)小麦和莫迦小麦(T.macha)1BS染色体对K 型小麦不育系育性恢复和几个重要性状的影响

为了明确斯卑尔脱(T.spelta)小麦和莫迦小麦(T.macha)1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复等的影响,利用1B/1R 小麦K 型不育系K3314A 、YS型小麦温敏雄性不育系YS3314和YM型小麦温敏雄性不育系YM3314进行秋播、春播试验,考察3种类型不育系育性对温度的反应,并分别与普通小麦品种(系) 90(13)21、L783、温6、陕354和邯6172杂交, 测定和比较其F1的恢复性、单倍体发生频率和几个重要农艺性状.结果表明,YS3314和YM3314秋播完全雄性不育,春播则自交结实,K3314秋播、春播皆雄性不育,说明T.spelta和T.macha的1BS染色体导入使K3314A 获得温敏特性.YM型小麦温敏雄性不育系比YS型小麦温敏雄性不育系和1B/1R 类型不育系更易恢复; YS型小麦温敏雄性不育系其杂交F1产生极少或不产生单倍体,且在单株有效穗数和有效小穗数等性状上具有明显的优势,YM型小麦温敏不育系则在穗粒数上具有明显的优势.     

杀雄剂SQ 1诱导的小麦生理型雄性不育系交替氧化酶基因(AOX1)的表达分析

为了揭示小麦生理型雄性不育败育过程与交替氧化酶（AOX1）基因表达的关系,利用荧光定量技术分析了小麦交替氧化酶基因家族AOX1基因（AOX1a和AOX1c）在K型遗传型不育系[ms（Kots）-90-110]、K型不育系和恢复系杂交后经多代回交选育的可育系（BC5F1）以及杀雄剂SQ-1诱导的BC5F1小麦生理型雄性不育系的旗叶和花药（单核期、二核期、三核期）中的表达情况。结果表明,AOX1a基因在供试可育系（BC5F1）和遗传型不育系[ms（Kots）-90-110]中的表达规律一致,都表现为旗叶中的表达量较少,花药单核期表达量最高,二核期和三核期表达量下降;SQ-1诱导的生理型不育系中AOX1a基因在旗叶中表达量也最少,花药单核期表达量最高,二核期表达量减少,但三核期略呈上升;与其他2个材料相比较,生理型不育系的单核期AOX1a基因的表达量极显著增加,二核期极显著降低。AOX1c基因在3个材料各时期的表达规律一致,都表现为先升后降;但在表达量上,可育系与生理型不育系各时期的表达量两者几乎没有差异,遗传型不育系中的单核期表达量极显著低于可育系和生理型不育系。推测,AOX1a基因在生理型不育系单核期和二核期的异常表达,可能影响了花药发育过程中抗氰呼吸途径,导致呼吸代谢紊乱,引起花药败育;AOX1c基因没有参与生理型不育的代谢调节。     

几类小麦雄性不育系育性敏感时期可溶性蛋白质和ATP酶活性的分析

为了研究K型和YS型小麦雄性不育系雄性不育的生化机制,用Native-PAGE凝胶电泳技术对稀盐缓冲液提取的不育系及其保持系育性敏感期旗叶和小穗中的可溶性蛋白进行了分析,并对不育系和保持系小穗质膜和液泡膜H+-ATP酶活性进行了比较.结果显示,1B/1R类K型不育系3314A和非1B/1R类K型不育系732A的同型保持系732B的旗叶在二核期和三核期均出现一分子量大小相同的特异性条带.对小穗的电泳结果显示,1B/1R类K型不育系3314A和非1B/1R类K型不育系732A单核期与其同期相应保持系相比,表达了一些特异性的蛋白.而YS型光温敏不育系A3017二核期和三核期比单核期多出现了特异蛋白条带.这些小穗中表达的特异蛋白可能与育性相关.另外,通过对质膜和液泡膜H+-ATP酶活性测定表明,不育系小穗单核期ATP酶活性较高,尤其是不育系液泡膜H+-ATP酶活性在单核期均明显偏高.     

F型小麦雄性不育系测恢研究及杂种优势分析

小麦F型雄性不育系是具有普通小麦细胞质的新型细胞质雄性不育系。本研究利用364个普通小麦品种(系)与F型雄性不育系FA杂交配制F1,测定其育性恢复性。结果表明,49个小麦品种(系)对F型不育系具有完全恢复性,其F1的自交结实率(国际法)达到甚至超过对照(黄淮冬麦区主栽品种周麦18),这些材料可作为FA的恢复系供进一步研究利用。这一结果说明,小麦F型雄性不育系的育性较易恢复。另外,7个小麦品种(系)对不育系FA不具有恢复力,可用于转育新不育系。从364个组合初选出15个组合,经超标杂种优势分析,7个组合表现更优,具有不同程度的增产潜力,需进一步升级试验、筛选鉴定。     

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。     

普通小麦/山羊草属间杂交F_1的形态学及细胞遗传学研究

为了解普通小麦与山羊草属的杂交F1代的育性、细胞遗传学表现及育种利用潜力,以普通小麦7182和丰优1718为母本,分别以卵穗山羊草SY163和离果山羊草SY119为父本进行杂交,对杂交F1代的生育特性、染色体构型、田间条锈病抗性、F1自交和回交结实性等进行了分析。结果表明,F1代植株生长势较强,株型倾向母本,成熟期穗子易断,壳硬;杂交F1代高度不育,花粉可育率1.26%~3.54%,回交结实率2.08%~5.26%,仅普通小麦/卵穗山羊草自交结实,但结实率最高仅为0.25%。7182/SY163、7182/SY119、丰优1718/SY163、丰优1718/SY119杂交F1代花粉母细胞减数分裂中期I的染色体构型平均分别为31.11I+1.90II+0.03III、20.04I+7.45II+0.02III、30.08I+2.40II+0.04III、22.37I+6.30II+0.01III,说明普通小麦与2种山羊草杂交亲和性差,且可交配性主要由山羊草基因决定。田间条锈病抗性鉴定结果显示,F1代均对条锈菌混合小种高抗或免疫,这对于丰富小麦抗病基因资源有重要意义。     

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。     

孕穗期低温对小麦生理抗寒性的影响

为了解孕穗期小麦的生理抗寒性,以参加黄淮海麦区区试的24个小麦品种(系)为材料,采用盆栽试验,在人工气候室内模拟孕穗期低温胁迫,测定和分析了低温处理后小麦叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,孕穗期低温胁迫后,小麦叶片相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量、SOD活性显著高于对照,POD活性显著低于对照,可溶性蛋白和游离脯氨酸含量的变化在品种(系)间存在差异。从7个性状的相对值来看,相对电导率最高,POD活性最低。通过隶属函数法和极点排序法计算得到的参试小麦平均隶属度值和综合排序值分别为0.17~0.64和1.93~4.02,二者与叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性呈显著正相关,与相对电导率和MDA含量呈负相关。根据平均隶属度值和综合排序值,将参试小麦品种(系)抗寒性聚为5类,其中冀麦585和石B05-7388的孕穗期抗寒性最强,山农055843和C-44抗寒性最弱。     

小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定及相关分子标记验证

为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性，筛选有效鉴定穗发芽的分子标记，进一步挖掘抗穗发芽种质资源，测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR)，利用 Vp1B3、 Xwmc468、 TaSdr-B1、 TaPHS1-646、 TaPHS1-666和 TaMFT-721J共计6个标记对供试材料进行了基因型检测。结果表明，88份小麦雄性不育系的SGR存在不同程度差异，SGR值变化范围为3.75%～93.23%，平均为45.49%，其中有10个品系的SGR值小于10%。基因型与SGR的相关性分析表明， Vp1B3和 Xwmc468的D片段类型与SGR显著相关（P<0.05）； TaSdr-B1和 TaMFT-721J与SGR相关性不显著； TaPHS1-646与SGR显著相关（P<0.05）； TaPHS1-666的NW97S186单倍型与SGR显著相关（P<0.01）。说明 Vp1B3、 Xwmc468和 TaPHS1-646可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定的分子标记； TaPHS1-666可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。综合SGR和分子标记检测结果，筛选出6份具有较低SGR值的不育系种质资源，分别为BS212、BS143、BS206、BS129、BS117和BS237。     

K型不育系RS53A育性恢复研究及杂种优势分析

为了选育K型不育系的恢复系和配制优势组合，利用72个黄淮麦区优良小麦品种（系）与K型不育系配制测交组合，测定K型不育系的育性恢复性和杂种优势。结果表明，72个测交组合中，高可育和全可育共占比54.16%，说明K型不育系能被黄淮麦区大多数品种恢复育性，其中5个测交组合的国内法自交结实率均超过80%，表现全可育，其国际法自交结实率均超过100%，最高的组合达到158.33%；16个测交组合的国内法和国际法自交结实率均为0，表现全不育，对K型不育系进行回交转育，可培育新的不育系。利用24个测交组合进行超标优势分析，结果表明，8个农艺性状中，单穗粒数的平均超标优势最高，为9.23%，其次为穗长和千粒重，平均超标优势分别为5.80%和5.24%，且这3个性状的超标优势对产量的超标优势贡献最大，其中，3个测交组合的超标优势表现突出，具有增产潜力,可以进行下一步研究。     

低温对杂交水稻及其亲本灌浆期剑叶果糖1，6-二磷酸酯酶活性的影响

Effects on chilling on fructose 1,6-diphosphatase (FBPase) of flag leaves in five hybrids Shanyou 63, Shanyou 64, Weiyou 64, Qingyouzao and Xiuyou 57 were investigated. The results indicated that chloroplast FBPase activity of flag leaves in hybrid rice F₁ and their parents at filling stage decreased after low temperature (1℃) treatment. The sensitivity of FBPase to chilling can reflect difference of cold tolerance among these hybrids. The order of cold tolerance was as follows: Japanica type Xiuyou 57, Indica type Qingyouzao, Shanyou 63, Shanyou 64. and Weiyou 64. The cold tolerance of F₁hybrid rice was inherited toward to that of the maternal line. The possible role of FBPase during grain filling and the relationship between FBPase activity of flag leaves and cold tolerance in hybrid rice were discussed.     

Genetic enhancement of Sorghum (Sorghum bicolor (L) Moench) for grain mould resistance: II. Breeding for grain mould resistance

Grain mould causes qualitative and quantitative loss to grain in sorghum. Grain mould resistance is a complex problem as grain mould is caused by complex of fungi and the resistance is governed by many traits. Breeding efforts during the last 3 decades to develop grain mould resistance in high yielding genotypes have not paid many dividends. We developed a strategy to breed for grain mould resistance in high yielding back ground. Twenty five crosses between elite lines and grain mould resistant genetic stocks (susceptible × resistant/moderately resistant and moderately resistant × resistant crosses) were evaluated in F₁, and derivatives performing superiorly for grain mould resistance in F₂-F₄ at physiological maturity were advanced. The early generation material F₂s (10) and F₃s (125) in 6 locations (representing rainy-season-sorghum growing 6 states of India where grain mould is one of the major biotic stresses), and later generations F₄s and F₅s in 3 locations (one location, Parbhani is a hot spot for grain moulds and 2 locations, Hyderabad and Coimbatore in epiphytotic conditions) were evaluated. Only 25 selections out of 384 derivatives in F₄ were superior over locations for grain mould resistance at physiological maturity and harvest maturity (Our simultaneous studies in RILs for grain mould resistance across years and locations have shown that the variation obtained for grain mould resistance at physiological maturity is genetically governed and the grain mould score further gets compounded at harvest maturity depending on rainfall received after physiological maturity). These superior lines were advanced and further evaluated in F₅ and F₆ for grain mould resistance and grain yield. During 2007, out of 25 F₅ derivatives, 12 were on par (scored 3.1-4.4) with resistant check, B 58586 (3.2 score) where as susceptible check, 296 B registered a score of 7.5. GMN nos. 41, 52, 59, and 63 performed on par with resistant check, B 58586 for grain mould resistance over 9 environments. Since we selected for grain mould resistance in early generations at physiological maturity in multi-locations, we could identify superior lines for grain mould resistance. Most of these lines are high yielding and on par with elite check, C43 for grain yield. These lines are distinct for DUS testing traits from grain mould resistant check, B 58586.     

玉米光温敏雄性不育系CB1208-82的生理生化代谢研究

自交系"CB1208-82"是浙江大学新发现的玉米光温敏雄性不育材料,探究其雄性不育的生理生化机制,测定其不育株/可育株在雄穗不同发育时期叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性和O~(2-)产生速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸含量。结果表明,从整体上看,不育株叶片中的抗氧化酶活性总是低于同期可育株,并且不育株叶片中的MDA和H_2O_2含量、O~(2-)产生速率高于同期可育株,说明叶片中抗氧化酶活性低、活性氧积累多可能是引起雄性不育的原因之一。不育株叶片中的叶绿素、脯氨酸和可溶性糖的含量均低于同时期的可育株,特别是在雄穗发育初期可溶性糖含量显著低于可育株,说明光合效率低及营养物质缺乏可能会导致雄穗发育异常。