甘蓝型油菜pol CMS育性恢复基因的分子标记

以甘蓝型油菜pol CMS不育系1141A及其恢复系花叶恢为亲本构建F2分离群体，并进一步构建可育和不育分离群体集团。利用RAPD、SSR、AFLP等技术进行标记筛选，获得与Rfp基因连锁的2个分子标记，这2个标记分布于Rfp的两侧，其中，AFLP标记E7P16230与Rfp遗传图距最近，为4.3cM；另一侧的RAPD标记S1-500与Rfp遗传图距为10.8cM。     

大豆M型细胞质雄性不育恢复基因标记定位

鉴于与恢复基因紧密连锁的分子标记在分子辅助选择育种中的应用前景,采用SSR标记法定位大豆CMS恢复系WR016的恢复基因.根据(W931A×WR016)F1、F2的植株育性,分析表明大豆M型不育系统为单基因配子体不育.由于大豆M-CMS恢复系WR016的恢复基因定位在A1连锁群上,利用A1连锁群上的大豆SSR引物对不育系W931A和恢复系WR016构建的F,分离群体进行分析,获得了与恢复基因连锁的三个标记Satt684、Satt276和Sat545,遗传距离分别为29.5cM、10.7 cM和14.1 cM.虽然10.7 cM还是一个较远的距离,但为进一步精确定位恢复基因,并最终克隆恢复基因打下了基础.     

大豆M型细胞质雄性不育恢复基因SSR标记初步定位

鉴于细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility,CMS)在作物杂种优势利用中的良好应用前景及分子标记对恢复系选育的应用价值,试验采用SSR分子标记对大豆CMS恢复系WR016恢复基因进行初步定位.利用197对大豆SSR引物对不育系W931A和恢复系WR016单株进行多态性筛选,52对引物在双亲间表现多态性,多态性频率26.39%,进一步利用这52对引物对10株不育系W931A和恢复系WR016单株、不育基因池、可育基因池和半不育基因池进行分析,表明位于A连锁群上的Satt276表现出良好的多态性.再利用合成的Satt276附近的引物进行分析,表明Satt684和Satt572也有良好的多态性.据此,可将大豆M-CMS恢复系WR016的恢复基因初步定位在A连锁群上.     

甘蓝型油菜属间体细胞杂种雄性不育材料的研究

甘蓝型油菜与诸葛菜，新疆野生油菜体细胞杂交产生甘蓝型油菜雄性不育材料NO CMS和NSa CMS。用隐性核不育材料的保持系，波里马CMS和陕2A CMS的保持系，波里马CMS和陕2A CMS的恢复系对NO CMS和NSa,CMS测交，结果表明，NO CMS和NSa CMS是恢保关系明显不同于陕2A CMS和波里马CMS的细胞质雄性不育材料，NO和NSa可育自交后代育性表现3（可育）：1（不育）分离，初步认为不育性由单隐性核基因控制。     

水稻质核互作雄性不育系的微效恢复基因定位和排除方法研究

以232个协青早A/B456///协青早A/B456∥B456植株组成的分离群体为材料,调查花粉可育率和自交结实率,并采用121个在染色体上分布比较均匀的SSR多态性标记进行QTL检测。发现22个SSR标记分别与10个花粉育性位点连锁,分布于第2,5,6,8,10,12染色体上;28个标记分别与16个小穗育性位点连锁,分布于第1,2,4,5,6,8,10和11染色体上;13个标记同时与花粉育性和小穗育性连锁,小穗育性与花粉育性QTL差异是花粉可育度和自交结实率不平行性的遗传基础。各可育位点对花粉育性和小穗育性的提高效应比较小,为微效基因,但每个花粉育性位点的存在都可导致不育系败育不彻底。协青早A中发现1个花粉可育位点Pf5-1,与分子标记Bm55和Rm13紧密连锁,进行分子标记辅助选择,可能排除协青早A的微效恢复基因(可育位点),达到完全不育。协青早A存在8个小穗育性位点,能够提高自交结实率,有助于杂种F1结实率的提高,有利于提高不育系的可恢复性。多数微效恢复基因显示为部分隐性或隐性,是水稻质核互作雄性不育系选育难的重要原因。采用不育系/拟用亲本∥保持系/拟用亲本的方式,观察杂种育性分离,可对拟用亲本的微效恢复基因有所了解,用保持系/部分保持系∥保持系的方式可提高微效恢复基因排除的效率。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育新材料RM5637A的遗传研究

以不育系RM5637A与Polima CMS和陕2A CMS的保持系，恢复系和核不育两型系以及116份国内外不同来源的甘蓝型油菜品种（系）作杂交试验。结果表明，RM5637A不育系是不同于Polima CMS和陕2A CMS及核不育两型系遗传背景的另一类细胞质雄性不育系统。不育性除受胞质不育基因控制外还受3对独立遗传并具有相同作用的重叠隐性基因控制，恢复源十分广泛，现有甘蓝型油菜中约有73．3％的品种（系）均为其恢复系。     

水稻广谱强恢复系种质GR38雄性不育恢复性的QTL定位

GR38是自育的偏粳型广谱强恢复系种质,利用GR38分别与籼型不育系G46A和粳型不育系光A杂交的F2群体,应用集团分离分析方法和SSR标记对GR38的育性恢复基因进行分析。在组合G46A/GR38的F2群体中检测到2个独立的育性恢复QTL,分别位于第1染色体短臂上的SSR标记RM1331与RM3740之间和第1染色体长臂上的SSR标记RM5310与RM486之间;在组合光A/GR38的F2后代群体中只检测到1个育性恢复QTL,位于第1染色体短臂上的SSR标记RM3740与RM490之间。在两群体中均检测到的位于第1染色体短臂的育性恢复QTL,可能与已报道的Rf3等位,而位于第1染色体长臂上的恢复基因的可能为GR38上特有的新位点,命名为qRf(G-2)。     

小麦BNS雄性不育中国春恢复基因的连锁群检测和QTL初步定位

BNS是一个新发现的温敏小麦雄性不育系,有良好的不育性和自身转换性,在杂交小麦利用和不育资源研究中有重要价值。为定位BNS的恢复基因,首先以BNS的高恢复系中国春为材料,创建BNS×中国春F2作图群体,建立自交结实率和花粉可育率两个表型BSA池;然后用中国春缺体-四体系检测恢复相关连锁群;最后用这些连锁群上的SSR分子标记筛选BSA池,用检测的连锁标记筛选F2作图群体,进一步定位恢复基因的QTL位点。结果表明,用BNS与中国春缺四体杂交,根据F1不育性检测到4个相关连锁群,分别是1A、1B、2B和7B;利用4个相关连锁群和4个非相关连锁群共8个染色体上的222对SSR分子标记筛选2对共4个BSA池,结果在3个相关连锁群上检测到8对连锁标记;用这8对连锁标记筛选F2群体210个个体植株,检测到5个QTL位点,位于1A、1B和2B染色体上。这些位点中,1个与自交结实率相关,2个与两个表型均相关,是主效QTL位点,另2个与花粉可育率相关,是微效QTL位点。这些结果为BNS恢复基因分子标记选择和精细定位奠定了基础。     

油菜细胞质雄性不育及恢复的分子机理研究进展*

对油菜来说,细胞质雄性不育决定于线粒体基因组中的不育基因,质、核基因间的互作表现在核育性恢复基因对质不育基因的表达调控上,那种认为油菜CMS的产生是简单的质核不配套、不协调的结果而完全忽略线粒体基因组中不育基因的存在与作用是不科学的。油菜CMS的产生是线粒体基因组DNA发生重排造成的,已知油菜线粒体不育基因主要有orf224、orf138|orf125、orf263、orf193、orf222等,这些基因通常与atp6、atp8或atp9等线粒体功能基因嵌合共转录,但这些基因的作用机制仍不清楚。油菜pol CMS、nap CMS和ogu CMS的育性恢复基因不直接对不育基因的转录产生作用,而表现为转录后或翻译水平上的调控,使得不育基因的表达受到抑制而恢复CMS的育性。今后一段时间油菜CMS相关研究重点在于分析不育基因的结构特征与来源,在此基础上阐述不育基因的作用机理以及育性恢复的分子机制。     

油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因候选片段的克隆

根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育(Nsa CMS) 基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。     

小麦D2型细胞质雄性不育恢复基因近等基因系筛选和遗传背景的分子检测

通过连续回交和单株（系）跟踪选择，培育成小麦D^2型细胞质雄性不育系msD^2-CA8057恢复基因的近等基因系（BC6F1）材料。应用SSR分子标记技术，对9个恢复基因近等基因系单株及不育系msD^2—CA8057和恢复系遗4060的遗传背景进行了比较检测分析，结果表明，所检测到的遗传多样性集中于近等基因系与恢复系之间，而9个近等基因系单株之间及其与不育系之间的遗传背景具有很高的一致性；近等基因系C3只含一个主效恢复基因D^2Rf1，该单株的自交和回交群体可望用于对该基因的精细定位。     

ＢＴ型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位

 以典败率、圆败率、染败率、花粉育性和小穗育性为育性指标，对BT型细胞质雄性不育系731A、恢复系C9083以及731A/C9083的F1、731A//731B/C9083的三交F1等亲本和杂种群体的育性进行调查分析，并以731A//731B/C9083的三交F1群体为材料进行RFLP和微卫星标记分析，进行基因定位。结果表明，C9083具有1个主效的显性恢复基因。选用第10染色体上的7个RFLP和微卫星标记分析两个亲本，有3个RFLP标记在两个亲本间有多态；选用其中的C16和G291分析731A//731B/C9083的三交F1中的各个单株的结果表明，这两个RFLP标记与C9083的恢复基因连锁，C16与这个恢复基因之间的交换值为19.3%，G291与这个恢复基因之间的交换值是14.0%， C9083的恢复基因与已报道的BT型细胞质雄性不育恢复基因Rf1可能等位。     

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。     

甘蓝型油菜萝卜质不育系的研究及恢保关系测定

用我国油菜种质资源与甘蓝型油菜萝卜质不育系测交,发现不同类型油菜以及同一类型内不同品种测交后代的缺绿反应不同,找到了基本不缺绿的保持系。从广泛测交后代的变异株中,定向选择出N_(86)不育材料。N_(86)不育材料花瓣平展、育性受温度影响,属不育隐性核基因和不育细胞质共同控制的核质互作类型。用~(60)co—γ射线处理萝卜质不育系,其M_1出现了苗期不缺绿的不育株和可育株,得到了两份中间材料。陕2A不育系、波里马不育系、萝卜质不育系和N_(86)不育材料的恢保关系测定表明:陕2A不育系、波里马不育系的恢保关系相同。陕2A不育系和波里马不育系的恢复系不能恢复萝卜质不育系。陕2A不育系和波里马不育系的恢复系,也不能很好恢复N_(86)不育材料,大部分植株为半不育。     

D型杂交稻恢复系主效恢复基因的剖分与遗传效应分析

 利用明恢63与D297A构建的近等基因系对D型杂交水稻恢复系主效恢复基因进行了剖分，连续回交7代后，经自交和测交筛选并结合农艺性状比较和SSR分子标记辅助选择，将明恢63的主效恢复基因剖分到具有D297A遗传背景的近等基因系818中，该近等基因系遗传背景与297A相似，SSR标记差异为1.5%。对近等基因系818恢复基因的遗传分析证明，该近等基因系具有一对主效恢复基因。近等基因系818与不同类型的不育系杂交后在不同生态地区的试验表明，近等基因系818所含单个主效恢复基因的恢复力与明恢63所含有的2对以上恢复基因的恢复力表现没有差异，并且在不同遗传背景和生态环境中的表现相似；单个主效恢复基因的恢复力在不同生态环境的表现稳定。     

水稻印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68的恢复基因初步定位

用印尼水田谷型不育系中9A和恢复系R68配组,选取F2的高可育株和极端不育株构建2个基因池,用82个完全不育单株作为定位群体,利用分布于12条染色体的413对SSR引物对双亲和两池进行多态性分析。 位于第1染色体的RM283和位于第10染色体的RM5756、RM258、RM6100、RM171 在亲本、两池间存在多态性,用F2单株验证证明它们与恢复基因连锁。经典遗传分析和分子标记定位研究表明,印尼水田谷型细胞质雄性不育恢复系R68具有2对恢复基因,分别位于第1和第10染色体上。位于第1染色体的恢复基因与分子标记RM283的距离是6.7 cM,位于第10染色体的恢复基因与标记RM5756、RM258、RM6100和RM171间的距离分别是10.4、8.0、2.4和4.2 cM。     

Identification of CMS maintainers and restorers for hybrid rice development in Ghana

The cytoplasmic-genetic male sterility is the most widely used system for hybrid rice (Oryza sativa) seed production. It requires three lines: the two hybrid parents (A and R lines) and a third line (maintainer (B line)), which maintains the sterility of the female parent during seed increase. Studies were undertaken to identify maintainers and restorers for introduced cytoplasmic male sterile (CMS) lines using simple sequence repeat (SSR) markers and testcrosses. Molecular screening with SSR marker RM6100 grouped the assembled inbred lines into 30 potential restorers and 55 potential maintainers. One maintainer (WAS 127 -12-1-6-3-1) and 16 restorers were confirmed by testcrosses. WAS 127-12-1-2-3 had higher grain yield per plant in crosses with CMS1 (IR69625A) than the local checks (AgraRice and Jasmine 85) and could be used as a restorer to develop a locally adapted, high-yielding hybrid. Conversion of WAS 127 -12-1-6-3-1 into a local CMS line was stopped because of sterility instability in the BC₁F₁ generation. Continued testcrosses to the set of identified potential maintainers could help identify a stable one that can successfully be converted into a locally adapted CMS line.     

分子标记辅助选择改良三系杂交稻恢复系R225稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻的主要病害,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效途径。本研究通过分子标记辅助选择与杂交育种相结合的方式,将稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2和Pi9导入到三系杂交稻恢复系R225。对BC3F3代材料进行苗期和成熟期稻瘟病抗性鉴定,携带1个或2个抗性基因的目标株系抗性达到中抗以上水平,稻瘟病抗性显著高于各自的轮回亲本。SSR标记分析表明,改良株系的遗传背景回复率达到86.1%~95.3%。通过标记辅助选择获得的改良材料为三系杂交稻恢复系的培育提供了稻瘟病抗性亲本。