甜玉米种质资源的遗传改良

配子体基因Ga控制着玉米的杂交不亲和性,杂交不亲和性具有遗传隔离和防杂保纯的作用。本研究利用Ga基因对甜玉米种质资源进行改良,通过杂交、回交转育及混合花粉鉴定法,将配子体基因成功转育到甜玉米的优良自交系上,为甜玉米的遗传隔离和杂种优势利用奠定了基础。     

玉米配子体基因研究进展

玉米的杂交不亲和性是受单基因控制的,为配子体控制型,该基因位于玉米的第四染色体上.配子体基因可导致与其连锁的基因发生偏分离现象.大多数爆裂玉米为Galgal基因型,而北美马齿玉米和硬粒玉米为galgal基因型.在玉米属中存在两个杂交不亲和基因系统:Gal和Gat系统.Gal和Gat是独立起作用的,它们之间是相互不亲和的,但并非绝对的不亲和,而是表现出较弱的不亲和性.Gal表现为部分显性,而Gat具有中等强度的杂交不亲和性.在玉米属中,既存在完全的杂交不亲和性,也存在程度不同的部分不亲和性.自然群体中,Ga基因具有生殖隔离作用.带有Ga基因的玉米,可使其它材料授粉结实,而其它玉米的花粉却不能使它正常结实,除非带有相同的显性基因;这种杂交不亲和性具有遗传隔离和防杂保纯的作用,可避免外来花粉的污染,保证种子纯度和发挥杂种优势。     

聚合Cry1C和VHb基因玉米抗虫耐渍新种质的创制

分别收集转外源抗虫基因Cry1C、耐渍基因VHb的Hi Ⅱ、A188 玉米材料T₁代阳性转化单株花粉,与生产上常用的郑58、248、掖478、昌7-2等30多份自交系杂交和回交,采用“200 mg/L的草铵膦初选－PCR检测－表型鉴定”筛选程序对后代植株进行阳性单株筛选,连续进行3次回交和筛选得到BC₃家系,将具有相同遗传背景、不同目标基因的家系杂交,随后选择含2个目标基因的个体与轮回亲本回交和筛选,至BC₅后自交纯合获得双抗新系11份。所得到的新系在抗虫、耐渍性状上与轮回亲本有显著差异。     

玉米雄性不育系C天4ms的选育研究

用常规的回交转育法选育出玉米雄性不育系C天4^ms.经田间鉴定其雄穗花药不外露,花粉败育彻底,不育性稳定.用C天4^ms配制的户单4号杂种一代表现为雄性不育.其主要农艺性状与正常可育的户单4号基本相似,子粒产量比正常可育的户单4号增产6.9%.可以用掺合法在生产上利用C天4^ms配制的户单4号杂交种。     

不同茶梅品种杂交亲和性分析

为了解茶梅品种间杂交亲和性并为其亲本选择选配提供理论依据，以 12 个茶梅品种为材料，采用不规则配组法共配对 72 个组合，开展了花粉活力比较及杂交亲和性试验。结果表明，有 66 个杂交组合能结实（91.7%），每个组合平均结实率为28.63%，其中 14 对组合杂交亲和性强（结实率在 50%以上），并以‘晚霞’ב银元’的杂交亲和性最好（结实率达 100%），43 对组合杂交亲和性较强（结实率在 10.0%~46.2%），9 对组合的杂交亲和性较差（结实率低于 10%）；另有 6 对杂交组合无法获得杂交果实（8.3%）；花粉活力对杂交亲和性有一定的影响，但杂交亲和性与花粉活力没有必然的因果关系。供试茶梅品种中，‘有希’作为杂交父本或母本的亲和性均表现较强，‘乙女’、‘秋芍药’、‘昭和之荣’作为杂交母本的结实性较强，‘东红牡丹’、‘丹玉’、‘银元’、‘堪次郎’作杂交父本可增强母本结实性，‘晚霞’具有适合作杂交母本的单一偏向性。     

水稻东野型不育系异交不亲和性的鉴定和遗传分析

目的 在东野型新三系杂交水稻研究过程中,发现不育系与部分品种杂交或回交存在异交不亲和性。对该性状开展研究,为东野型不育系异交不亲和性的改良提供理论依据,促进东野型三系体系的应用。方法 采用东野型同质异核不育系和野败型异质同核不育系分别与保持系品种进行杂交,研究东野型不育系异交不亲和性的产生原因,进而利用一套染色体单片段代换系分别与东野型不育系DY1A杂交,开展遗传分析,并进行基因初步定位。结果 异交不亲和性由核质互作产生,且有两种类型,分别发生在杂交当代和回交世代。针对第一种类型,初步遗传分析显示异交不亲和性在细胞核内受单隐性基因控制,暂命名为CI_1(t),将该基因初步定位在第8染色体RM6838和RM5767两个标记之间,与RM3395连锁。结论 东野型不育系的异交不亲和性可以通过分子手段进行遗传改良。     

不同茶梅品种杂交亲和性分析

为了解茶梅品种间杂交亲和性并为其亲本选择选配提供理论依据，以 12 个茶梅品种为材料，采用不规则配组 法共配对 72 个组合，开展了花粉活力比较及杂交亲和性试验。结果表明，有 66 个杂交组合能结实（91.7%），每个组 合平均结实率为 28.63%，其中 14 对组合杂交亲和性强（结实率在 50%以上），并以‘晚霞’ב银元’的杂交亲和性 最好（结实率达 100%），43 对组合杂交亲和性较强（结实率在 10.0%~46.2%），9 对组合的杂交亲和性较差（结实率 低于 10%）；另有 6 对杂交组合无法获得杂交果实（8.3%）；花粉活力对杂交亲和性有一定的影响，但杂交亲和性与 花粉活力没有必然的因果关系。供试茶梅品种中，‘有希’作为杂交父本或母本的亲和性均表现较强，‘乙女’、‘秋 芍药’、‘昭和之荣’作为杂交母本的结实性较强，‘东红牡丹’、‘丹玉’、‘银元’、‘堪次郎’作杂交父本可 增强母本结实性，‘晚霞’具有适合作杂交母本的单一偏向性。     

高油玉米花粉直感等遗传效应对普通玉米产量及品质的影响

通过大田试验筛选出了高油玉米为普通玉米单交种授粉来达到增产和提高普通玉米含油量、蛋白质含量的组合。所筛选出的3个组合(SN3×HO115、SN3×HO298、SN98-1×HO298)中,与普通玉米自身相比较,子粒产量分别提高1 457.6、1 465.1和1 363.1 kg/hm²,油产量分别提高296.1、323.3和300.8 kg/hm²,蛋白质产量分别提高296.0、15.6和389.6 kg/hm²。高油玉米的花粉直感及与普通玉米杂交的杂交优势效应在大田玉米生产中应用前景广阔。     

六个水稻雄性不育系光温处理效应的初步观察

从1983年起,用7个野生稻和数十个栽培稻进行杂交和回交来培育水稻新质源雄性不育系。由于人手少,许多杂交、回交和分离世代材料第一次抽穗时来不及再杂交或回交,便从中选择全不育株或高不育株留取再生稻,待以后时间充裕时进行。结果发现,随着时间的推移,相当多这样的不育或高不育中间材料的再生稻育性逐步发生了变化。变化的方向是黑染花粉渐次增多,育性渐次恢复,个别材料竟至恢复到正常的结实率。还发现种在玻璃温室里的常规早稻,由于生长     

玉米幼苗吸收硫酸盐(Na235SO4)亲和性的基因效应分析

本文以来源不同的9个玉米自交系及其按双列杂交组合的36个杂交种为材料,研究了玉米幼苗根系对硫酸盐(Na₂³⁵SO₄)亲和性(Km)的基因效应。结果表明,Km的遗传为加性—显性—上位性模型。控制Km的基因作用方式为超显性,显性作用大于加性作用,显性方向指向减效。亲本中正、负效基因的分布不等,显性等位基因的频率高于隐性等位基因的频率。自交系合二和292含显性基因较多,认为这二个自交系是改良根系对营养吸收亲和性的优良亲本材料。     

小麦温敏不育系BNS366育性研究

为了揭示小麦温敏不育系BNS366的育性转换规律,为不育系的转育及杂种优势利用提供依据,于2011-2013年度连续2年采用大田分期播种试验分析了BNS366、BNS、矮抗58和扬麦13的育性特点。结果表明,随着播种期的推迟,BNS366表现出规律性育性转换特征。9月23日至10月17日播种,花粉败育率为99.77%~100%,自交不育度为99.21%~99.81%,每穗自交实粒数为0.10~0.51。10月25日播种,花粉败育率为91.78%~98.89%,自交不育度为92.86%~94.96%,每穗自交结实粒数为3.20~4.37,12月4日播种可育。BNS366具有两个育性转换的临界期,10月25日播期为不育变为高度不育的育性转换临界期,12月4日播期为半不育转换为可育的育性转换临界期,不育期花粉以典型败育为主。BNS366可以作为小麦杂种优势利用新的不育系。     

Seed set in 4x x 2x crosses as related to 2n pollen frequency

Seeds per fruit following 4x × 2x crosses in potato are roughly related to the frequency of 2n pollen. Our goal was to examine precisely the relationship between frequency of stainable 2n pollen and seeds per fruit (s/f) in 4x × 2x crosses. A 4x cultivar with high female fertility and 21 2n pollen producing 2x hybrids were used as seed and pollen parents, respectively. 2n pollen frequencies varied from 1 to 99% in the 2x hybrids and seed set ranged from 0 to 305 s/f in 4x×2x crosses. Mean seeds per fruit increased in response to increases from 1 to 50% 2n pollen, but did not increase in response to using a pollen sample with a 2n pollen frequency over 60%. Seed set averaged 11 s/f corresponding to pollen samples with 1–5% 2n pollen, 50 s/f at 10–20%, 125 s/f at 20–30%, and over 170 s/f at 2n pollen frequencies over 60%. Seed set in 210 control 4x × 4x crosses indicated that equivalent seed set occurs in 4x × 2x crosses when 2n pollen frequencies are over 20–30%. The 2x hybrids differed in mean and variation of 2n pollen frequencies and seed set in 4x × 2x crosses. One 2x hybrid with a meiotic aberration (sy-3) resulting in all univalents at Metaphase I (ordinarily leading to male sterility) and parallel spindles (ps) at Anaphase II had close to 100% 2n pollen (of the stainable pollen) and gave equivalent s/f in 4x × 2x crosses to s/f in 4x × 4x crosses. It is apparent that ample seed set occurs for using the 4x × 2x breeding scheme with 2n pollen frequencies over 10% and that even very low 2n pollen frequencies (1–10%) provide seed for the 4x×2x breeding approach.     

外源化学物质对小麦温光敏核不育两用系C49S育性的影响

本文探讨了外施赤霉素（GA3）、吸哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、乙烯释放剂乙烯利（CEPA）、乙烯生物合成抑制剂氨基乙氧基乙烯基甘氨酸（AVG）、植物生长调节剂受多收（有效成分单硝化愈创木酚钠）、氯化钙（CaCl2）等化学物质对小麦温光敏核不育两用系C49S育性的影响。结果表明，IAA、NAA、GA3对早播不育（重庆10月30日播种）和晚播可育（重庆12月10日播种）的C49S的结实率均有不同程度的提高。乙烯利对C49S的育性表现很强的抑制作用，而AVG则对育性有明显的促进作用。爱多收和CaCl2对C49S的结实率有一定程度的提高。因此认为，C49S育性转换与激素的综合平衡关系有密切关系。乙烯利或其它化学杀雄剂可以用来控制异常高温下C49S不育系可能出现的微量可育花粉，以提高制种纯度；GA3、AVG、IAA、NAA、爱多收等可以用来提高C49S自交繁殖时的结实率和种饱满度。     

F型小麦雄性不育系恢复性研究

F型小麦雄性不育系（FA）是我国近年来发现的新型普通小麦细胞质雄性不育系,该不育系通过小麦品种间近缘杂交获得,具有良好的不育性和恢复性。为了解FA的生态适应性,本研究通过FA与116份恢复性材料进行组合配制,在北京和河南南阳两个试验区进行种植,筛选高恢复性材料和强优势组合。研究发现,FA的花粉粒在两地都表现为瘦小、空瘪,花药成熟后不能完全开裂,主要通过开颖授粉,且在南阳种植的植株花粉碘染率低于北京。通过对FA杂交组合结实率的分析,在北京和南阳分别筛选出结实率大于90%的高恢复性组合72个和25个,分别占比62.07%和21.55%;进一步筛选出北京和南阳两地结实率均大于90%的高恢复性组合22个,占比18.97%,说明FA具有较好的恢复性。比较FA和杂交组合F₁代在北京及南阳两地的结实率,发现在南阳结实率小于5%的低恢复性杂交组合12个,且这些组合在北京的结实率显著高于南阳,推测FA及部分FA的杂交组合具有一定的光温敏特性。将FA与小麦光温敏核雄性不育系BS366具有相同父本的20个组合进行比较,发现FA与BS366的恢复源存在差异,其育性恢复机制存在一定差异。     

Pollen-pistil incompatibility in a diploid hybrid potato population with cultivated and wild germplasm

The basis of low seed set was investigated in a diploid hybrid population with germplasm from the cultivated speciesSolanum tuberosum spp.tuberosum andS. tuberosum ssp.phureja and the wild speciesS. chacoense. Controlled crosses were performed following an incomplete diallel mating design which included the hybrid population and the parental species. Pollen grain germination and pollen tube growth were observed with fluorescence microscopy in 174 intrapopulation and interspecific combinations of genotypes. Fifty percent of the combinations of genotypes within the hybrid population and 46% of those between this population and the parental species were incompatible; overall, 71% of the interspecific combinations of genotypes were compatible when plants of the hybrid population were used as females, vs. 5% when used as males. Although the site of reaction could vary in a given intrapopulation or interspecific cross with the combinations of genotypes, pollen tube inhibition occurred in the first third of the style in 42% of them. Since the gene pool of the hybrid population had been widened with germplasm from other geographic areas and the genotypes ofS. tuberosum ssp.tuberosum, S. chacoense andS. tuberosum ssp.phureja used in this study were not the ones involved in the original crosses, it is concluded that the S-locus is not controlling the incompatibility reaction but rather that a cross-incompatibility system, possibly governed by more than one locus, is acting.     

玉米雄性不育系71A、保持系71B和恢复系12R的创制

用外引的23份玉米材料与K22、488、5005、掖107组建混合群体,从中筛选出雄性不育系71A及其保持系71B。用不同类型、不同世代的选种材料作父本,采取开放自由授粉的方式与71A杂交,从其后代中获得了恢复系12R。多点次检测表明,不育系71A不育性能稳定,配合力较高,没有连锁性病害且农艺性状优良;恢复系12R恢复株率达到99%。通过试验该三系材料具有较高的应用价值。     

利用野生种质构建向日葵细胞质雄性不育源的研究

通过对向日葵野生种菊芋和油葵自交系7718B杂交幼胚的培养，获得了向日葵细胞质雄性不育系CMS514A及其不育保持系CMS514B。通过对其根尖生长点切片的观察,发现其染色体数为2n=34; CMS514A、B 与其它60个试验材料的杂交、自交试验的研究，其保持系与属于CMS PET-1的10个不育系的杂交组合在开花后均有花粉，且自交后代在开花后呈大致3：1的分离比例；CMS514A与属于CMS PET-1的30个保持系和恢复系所做杂交组合在植株开花后均无花粉；CMS514A与包括自交系、常规种、群体品种和其它不育源的保持系、恢复系等育种材料所做的20个杂交组合在开花后也没有花粉。结果表明CMS514为不同于CMS PET-1、CMS-CMG1-CMS-CMG2、CMS-CMG3等不育源的新的向日葵细胞质雄性不育源，其不育性受一对基因控制，遵循植物细胞质雄性不育的遗传规律。     

野败籼型三系不育系钱江1号A的选育

钱江1号A属野败籼型早熟不育系.该不育系农艺性状好,株型理想;柱头外露率高达72.54%,其中双外露率占57.50%;不育性稳定,花粉败育率达100%;异交结实率较高,繁种田结实率为48.8%,繁制种产量高;米质较优,垩白度、透明度、胶稠度和直链淀粉含量4项指标明显优于协青早A;稻瘟病抗性(中抗)优于协青早A;配合力较好,可恢复力强;于2004年1月通过浙江省成果鉴定.