5种易恢复小麦雄性不育类型新保持系资源的建拓与研究

以10种不同山革草细胞质的异质小麦品种Chris为胞质供体,77(2)等一系列1B/1R易位系及两个核不育基因相同而胞质不同的正反杂交后代株(系)为核供体,采用杂交、置换回交和转育等方法,在单、偏、粘、易和二角型5种不育胞质源中,选育出易恢复性能极高的新保持系资源.测交和育性分析结果表明:(1)其不育系的F₁杂种恢复度均在90%以上.(2)单型不育性主要由一对主效隐性基因控制;偏、粘、易和二角型(1B/1R不育系)则是一种育性基因位点缺失,而仅由1RS片段与对应4种异质构成的互作不育.(3)单型不育系及F₁不产生单倍体;偏、粘、易和二角型1B/1R不育系产生单倍体是1B/1R易位染色体与4种异质专一互作后产生不育所带有的一种副效应;但从这4种异质中由新保持系资源培育出的无单倍体不育系可看出,单倍体性可随不育系核遗传背景不同而消失.此外,上述这5种异质不育系不但具有广泛的易恢复性,而且彼此间还存在着一定的互作关系,为简化制种程序提供了极方便的条件.     

二角型小麦雄性不育系F1产生单倍体频率初探

以3个二角型1B/1R小麦不育系ms(bicor)-83(37)65,ms(bicor)-偃师9号,ms(bicor)-80(6)和1个非1B/1R不育系ms(bicor)-90-110与不同基因型小麦非整倍体系列(单体、缺四体和重双端体)及8个不同的恢复系杂交,调查不育系本身和杂种F1产生单倍体的频率及其杂种F1代的育性恢复性。结果表明,二角型1BL/1RS不育系杂种F1代产生单倍体的频率与不育系自身1B/1R易位染色体组成有很大关系,亦与父本的染色体构成有关,父本的非整倍体系列有提高单倍体频率的趋势,而与杂种F1的育性没有直接关系;二角型非1BL/1RS不育系自身及其杂种F1代无单倍体产生。     

粘类小麦育性恢复基因的遗传分析及SSR分子标记

【目的】进一步探讨粘类小麦育性恢复基因的遗传机理。【方法】选取具有高恢复力的恢复系亲本材料rk5451为父本与ms(Kots)-90-110杂交,F1代再与保持系90-110回交,以ms(Kots)-90-110/rk5451//90-110的BC1F1代分离群体为研究对象,分别用定位于1B短臂染色体上的18对SSR引物和6B染色体上的47对SSR引物对粘类小麦细胞质雄性不育育性恢复基因进行分子标记。【结果】初步筛选出Wms273和Wmc406 2对揭示育性恢复基因多态性的引物,用132株BC1F1回交群体对这2对引物进行进一步检测,得出Wmc406与粘类小麦细胞质雄性不育系1BS上的恢复基因连锁,遗传距离约为7.6 cM。【结论】粘类小麦细胞质雄性不育系的育性是由1对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,标记Wmc406可直接用于分子标记辅助选择。     

非1B/1R类型和1B/1R类型小麦K型雄性不育系比较研究

利用非 1B/ 1R类型小麦 K型不育系 KTSP3314A和 1B/ 1R类型小麦 K型不育系 K3314A,分别与10个普通小麦品种 (系 ) 2 5 9,36 6 5 ,TB90 2 ,F10 7,J18,R2 0 5 ,L783,5 0 3,3380和 78115杂交 ,测定和比较其恢复性、单倍体发生频率和主要农艺性状。结果表明 ,非 1B/ 1R类型小麦 K型不育系比 1B/ 1R类型小麦 K型不育系更易恢复 ;不育系本身不产生单倍体 ,其杂交种 F1 产生极少或不产生单倍体 ;农艺性状除了株高具有明显的优势外 ,其他均无不利的遗传效应。     

几类异质1B/1R小麦雄性不育系育性稳定性与育性恢复性的研究

 系统考察了偏、粘、易和二角4种异质1B/1R小麦雄性不育类型的育性稳定性和育性恢复性，测定了它们杂种F#-1中雌雄可育（1B）与不育（1BL/1RS）配子的传递率。结果表明：（1）其不育性可分为完全不育；转育过程中从低到高世代育性一直分离；低世代不育，高世代育性分离至全育3种类型。欲使不育性既稳定又易恢复，应注意选择仅含主效不育基因（或不带有任何修饰基因的1RS片段）的不育核型是一关键。（2）4种异质全不育系和它们的恢复系，各自核内的育性基因系列组成在不同品种（系）中分布不同，这与其恢复性直接相关。全不育系核内是以单对主效不育基因[（或是1RS片段）A#-1]和单对主效不育基因+抑制基因（A#-2）两种形式存在。恢复系核内则有4种形式：即主效恢复基因+微效可育基因（C#-1）；主效恢复基因（C#-2）；主效恢复基因+抑制基因（C#-3）；仅含微效可育基因（C#-4）。它们彼此结合后可构成8种育性表现，其中，仅3种育性基因组合方式（A#-1×C#-1 、A#-1×C#-2和A#-2×C#-1）恢复度最高，而且较稳定。而其余5种组配形式都易受环境条件的影响，有着较大的恢复度变异。（3）杂种F#-1中的1BL/1RS不育配子雌雄传递率明显不同，在雄配子中极低，甚至部分组合为零。从而使F#-1恢复度很大程度上由1B配子的数量和授粉时对1BL/1RS配子的补偿能力来决定。     

K型温敏雄性不育小麦的遗传模式分析

【目的】明确K型温敏雄性不育小麦的配子传递方式及遗传模式。【方法】以K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A,K型非1B/1R雄性不育系A731和A116,保持系116B、731B及恢复系KR783、桑榆3号和WM5-5为材料,构建了4个群体K3314A//KR783/731B、A731//KR783/731B、A116//A116/桑榆3号和A116//116B/WM5-5,分别调查其亲本及后代的自交结实率和单倍体发生的频率,结合植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析。【结果】1BS染色体片段代换了1RS染色体片段后,非1B/1R类型不育系及其后代不产生单倍体;不育系核内基因主要由雌配子传递,属配子体不育类型;育性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制,且2对主基因控制育性的作用相当,在B2群体中主基因的遗传率最高。【结论】杂合1B/1R核型要比纯合1B/1R核型产生的单倍体频率高;在K型不育系育性相关基因定位的群体选择中,只有组配不育系//保持系/恢复系的后代,才会出现不育和可育的分离;该类型小麦温敏雄性不育系中有2个主效基因的存在,同时受多基因的修饰作用。     

莫迦小麦1BS染色体片段对K型小麦雄性不育系的影响

【目的】拓宽K型杂交小麦保持系资源,克服1B/1R类型K型小麦雄性不育系的缺陷。【方法】对来自莫迦小麦的1BS染色体片段进行细胞学鉴定,并研究将莫迦小麦1BS染色体片段导入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,对其育性、单倍体频率及恢复性的影响。【结果】K Tm3314A含有莫迦小麦的1BS染色体,为非1B/1R类型K型小麦雄性不育系,该类型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,单倍体频率为0,其平均自交结实率(79.4%)较1B/1R类型K型小麦雄性不育系K D23314A(62.7%)提高16.7%,且有效恢复系(自交结实率大于70%)出现的频率高。【结论】莫迦小麦的1BS染色体片段引入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,使K型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,其本身和F1代均不产生单倍体,育性更易恢复,恢复源广泛。     

1B/1R易位型小麦雄性不育系孤雌生殖性的细胞遗传学研究

以偏、粘、易型 5个 1 B/1 R小麦雄性不育系为基本材料 ,用中国春二体 ,1 B°1 D 缺四体和 1 B重双端体作父本与其杂交 ,以研究这几类异质 1 B/1 R不育系产生单倍体的特性 ;同时利用细胞遗传学方法分析了关键性染色体 1 B/1 R的特征。结果表明 :5个不育系的 1 BL/1 RS易位染色体的易位断点均发生在着丝点附近 ;1 B/1 R型小麦雄性不育系单倍体频率的变化是三种细胞质与不同的 1 B/1 R不育系互作的结果 ;来源不同的异质 1 B/1 R型小麦雄性不育系及其 F1产生单倍体频率的差异及稳定性与 1 B/1 R染色体上 1 RS片段的长度有对应性关系。     

大豆M型质核互作雄性不育恢复基因的遗传研究

用M型质核互作雄性不育系W931A(A)、同型保持系W931B(B)及3个地理来源不同的恢复系WR99032(R1)、WR0088(R2)、WR0108(R3)及其测交后代群体F1(A×B)、F2、BC1a(A×F1)、BC1b(F1×B)、F1a[A×(恢复系×恢复系)F1]、F1b[(恢复系×恢复系)F1×B]作为试验材料,以花粉育性和植株育性指标对不育系的育性恢复特性进行了初步分析.结果表明:大豆M型质核互作雄性不育系属配子体不育,3个不同来源恢复系的育性恢复受一对显性主效恢复基因控制,可能还存在微效修饰基因;3个恢复系的细胞质均为可育细胞质;恢复系R1与R2、R3的恢复基因呈非等位性,恢复系R2与R3的恢复基因呈等位性.     

K型小麦保持系及恢复系筛选研究

以 1 1个BC1 ～BC1 2 的K型不育系与 30个新品种 (系 )不完全测交F1 为研究对象 ,从调查自交结实率和单倍体频率入手 ,分析了供试原始群体的育性状况 ;根据K型不育性的特点建立了恢复度计算 (国内法和国际法 )的回归方程 y =2 .84+ 1 .78x ,提出K型恢复系恢复度的最低标准应定为 75 % (国内法 ) ;阐述了sp途径 (斯卑尔脱小麦 1BSrfv1 基因途径 )在K型小麦雄性不育性研究中的重要性 ,并提出K型不育系是否产生单倍体主要决定于其来源是 1B/1R途径还是sp途径 ,杂交种的单倍体诱导率主要取决于不育系的遗传背景 ,而与测交父本关系不大或仅为次要因素的推论。     

小麦细胞质雄性不育系的分子细胞遗传学检测

利用 C-分带和 APAGE技术 ,对不同核型的具有粘果、易变、偏凸和二角山羊草细胞质的小麦雄性不育系进行了分子细胞遗传学标记检测。 APAGE分析发现 ,新不育系 5 - 1A和 7- 2 1A与 1BL/ 1RS易位型不育系77(2 )、82 2 2、偃师 9号、83(37) 6 5、80 (6 )同样均含有 1RS醇溶蛋白标记位点 Gld1B3。同时根尖染色体 C-分带显示5 - 1A和 7- 2 1A也含有 1RS端带。证明了 Gld1B3位点和 1RS端带可作为 1BL/ 1RS易位型不育系分子细胞遗传学标记。     

几类异质非1BL/1RS小麦雄性不育系微效恢复基因累加效应的研究

为揭示非1BL/1RS小麦雄性不育系的恢复性遗传规律,特别是对恢复系的创制,以具有粘型、易型和偏型等细胞质的非1BL/1RS小麦雄性不育系,及对其有一定恢复力的小麦品种(系)132、83-3等为基础材料,以01-3-6为工具材料,采用特殊复合杂交法研究了这几类异质非1BL/1RS小麦雄性不育系微效恢复基因的累加效应。结果表明,以国际法表示时,不同核型材料中的粘型、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育微效恢复基因均存在显著的累加效应,且在累加高代表现较为明显,以国内法表示时,则没有累加效应;不同核型材料对易型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性恢复没有明显的规律性,以国内法计算的恢复度世代间变化幅度明显低于国际法;粘型、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系杂种F1产量的形成以小穗中部小花结实为主。     

三种山羊草细胞质对普通小麦F1代株高和旗叶面积的效应

以普通小麦品系 30 3,70 6及其回交转育的粘果山羊草 ( Ae.kotschyi)、瓦维洛夫山羊草 ( Ae.vavilovii)和牡山羊草 ( Ae.juvenalis)细胞质雄性不育系为母本、1 3个普通小麦品系为父本 ,进行不完全双列杂交 ,研究了以上 3种山羊草细胞质对普通小麦 F1 代株高和旗叶面积的细胞质效应。结果表明 ,与普通小麦细胞质相比 ,3种山羊草细胞质对普通小麦 F1 代的旗叶面积不存在正向或负向的细胞质效应 ,而对普通小麦 F1 代的株高有负向的降低效应 ,瓦维洛夫山羊草细胞质对 F1 代株高降低作用不显著 ,粘果山羊草、牡山羊草细胞质对 F1 代株高降低则分别达到显著和极显著水平     

半显性矮秆K型小麦雄性不育系的选育

将致矮力适中且能改善小麦株高结构的半显性矮源D₂用于改良K型不育系,选育半矮秆高产杂交小麦强优势组合,经回交选育半显性矮秆保持系和回交转育不育系,获得一批不育性稳定、具有F₁致矮性的半显性矮秆K型不育系。     

单型小麦雄性不育系的研究

以异质小麦品种(Ae.uniaristata)-Chris为母本,两个不同细胞质的正反杂交后代株(系)为父本1和2,先后进行了杂交和成对连续置换回交,培育出稳定的单型小麦雄性不育系.并用一批小麦品种(系)对其保持性和恢复性进行了测定.结果表明:单型不育系既不同于粘类,更不同于提类.是一个稳定的新不育类型.其突出特点是:(1)仅少数小麦品种(系)是其稳定的保持系:(2)恢复源很广泛,绝大多数小麦品种(系)对其不育性都具有不同程度的恢复力,并且恢复度高于80%以上的恢复系比其它具有较广泛恢复源的不育类型在普通小麦中占有较大的比例;(3)长势正常,种子饱满,胞质无不良的母性影响.为杂种小麦与常规育种更好地结合,常规育种的最新成就更有效地应用于杂种小麦,加快杂种小麦的选育和生产应用创造了很有利的条件.     

单芒与粘果山羊草细胞质小麦雄性不育系比较Ⅱ.农艺性状效应

利用单芒山羊草、粘果山羊草小麦细胞质雄性不育系,和其同型保持系各４个品系与１０个普通小麦品系杂交,研究其Ｆ１杂种的农艺性状效应。结果表明：单型细胞质与Ｋ型细胞质在农艺性状上的效应基本一致,但单型细胞质杂种较Ｋ型杂种种子发芽率提高。单型细胞质抗白粉病能力可能较Ｋ型好。     

单芒与粘果山羊草细胞质小麦雄性不育系比较Ⅰ.恢保关系及单倍体发生频率

利用单芒山羊草细胞质雄性不育系Ｕ４０１、Ｕ４０２、Ｕ８５６７、Ｕ５１３,粘果山羊草细胞质雄性不育系Ｋ４０１、Ｋ４０２、Ｋ８５６７、Ｋ５１３,及其同型保持系Ａ４０１、Ａ４０２、Ａ８５６７、Ａ５１３与１０个普通小麦品系杂交,测定和比较其恢保关系和单倍体发生频率,结果表明,Ｕ型不育系与Ｋ型恢保关系基本一致,但也存在差异。Ｕ型不育系育性恢复较Ｋ型难,且更易受气候条件影响。Ｕ型不育系诱导单倍体频率较Ｋ型高。     

1BL/1RS小麦的分子和细胞学鉴定及黏类CMS育性恢复区域分布的分析

【目的】揭示黏类小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的区域分布及恢复材料的1BL/1RS情况,为黏类细胞质雄性不育系优良恢复源筛选提供理论依据,以推动黏类小麦雄性不育"三系"强优势组合的选配能不断得到新的材料保障。【方法】以8个黏类不育系和国内外一批小麦品种(系)为试材,结合分子和细胞学技术,进行1BL/1RS易位系鉴定,并利用中国国内法对其育性恢复程度进行分类。【结果】在参试的256份材料中,初步鉴定约20%的小麦品种(系)属于1BL/1RS易位系;育性表现半不育、高可育和全可育的品种(系)分别有86.15%、91.67%和100%为非1BL/1RS易位系,表现全不育和高不育的品种(系)中均有40%左右属于1BL/1RS易位系;恢复能力在50%以上的品种(系)在中国春麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和华南冬麦区的比例依次为60%、65.85%、68.42%和71.43%。【结论】黏类不育系优良恢复源大都为非1BL/1RS易位系,主要集中在中国春麦区和南方冬麦区。