小麦辐射雄性不育系杂种F_1的亚显微结构

本文以辐照普通小麦种子获得的普通小麦细胞质雄性不育系85EA、89AR 和具提莫菲维小麦细胞质的TA 型(Tc ms)3 个异质同核( 原冬3 号) 稳定的雄性不育系与2 个高恢复力的恢复系原恢3 号和BPM15( 普通小麦品种) 杂种F1 代为材料,研究它们雄配子发育单核、二核及三核各时期的亚显微结构。结果表明,85 EA、89 AR、TA 与恢复系杂交F1 代小孢子发育表现出明显的可育特征:在单核期,细胞质浓,细胞器丰富,线粒体、内质网等十分发达,二核及三核期淀粉粒数量多。但85EA、89 AR杂种F1 在单核期比TA 杂种F1 内质网和核糖体数量多,这可能是85EA 和89 AR 新雄性不育类型育性容易被恢复的重要原因之一。     

D2型细胞质普通小麦mtDNA的RAPD分析

异源细胞质小麦的创制与研究,是小麦细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)杂种优势和核质杂种优势利用研究的基础.我们在异源细胞质小麦的创制过程中培育出D2-CA8057等一系列具有D2型细胞质来源的正常可育普通小麦异质系,其中D2-晋2148(品种名:小山2134)因综合农艺性状优良已走向生产;之后又培育出具有D2型细胞质来源与变异的普通小麦非光敏细胞质雄性不育系msD2-CA8057,其在细胞质效应和育性恢复性能方面均优于T、K、V型等不育系,具有较好的研究与利用前景.     

辣椒雄性不育系2A的选育

以辣椒雄性不育系8A为不育源,以优良自交系2为回交亲本材料,经过连续5代回交,选育出不育性稳定、综合性状优良的辣椒雄性不育系2A。其不育株率达到100%,不育性稳定,且综合性状优良,果实商品性好。利用不育系2A与32个辣椒自交系测交,仅有4个组合全部植株育性恢复并能正常结果。     

粘类小麦雄性不育系线粒体DNA的AFLP标记及SCAR转化

为了能在分子水平上有效鉴定具有粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(A.ventricosa)、普通小麦变种斯卑尔脱(Triticum spelta)细胞质雄性不育系及其保持系90-110和8222,提高其在杂交小麦(Triticum aestivum L.)研究与应用中的定向遗传改良,本研究对其线粒体DNA进行了扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记和序列特征性片段扩增区域(sequence characterized amplified region,SCAR)标记。通过AFLP标记方法,应用64对引物组合EcoRⅠ-NNN/MseⅠ-NNN对小麦同核异质雄性不育系和保持系进行扩增,共扩增出682条带,其中113条为多态性条带。引物E-AGG/M-CTA组合在粘果山羊草细胞质雄性不育系中扩增出一条大小约300 bp的特异性条带,对该特异条带进行回收、测序,利用Primer Premier 5.0软件重新设计SCAR引物,并对这3种类型同核异质小麦细胞质雄性不育系和保持系进行扩增,其中引物YW1在3种细胞质雄性不育系和保持系中都扩增出条带,而引物YW2仅在粘果山羊草细胞质雄性不育系扩增出一条198 bp的特异性片段,结果表明,已成功地将AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记。此片段与小麦线粒体基因组有很高的同源性(同源性为99%),为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶基因(GenBank登录号:EU534409.1)上的序列,该酶是线粒体中氧化磷酸化的入口酶,与小麦细胞质雄性不育密切相关。本研究可以用于粘类小麦细胞质雄性不育系分子标记辅助育种,也为小麦细胞质种性鉴定提供了技术支撑和理论依据。     

小麦粘类CMS育性恢复基因的SSR分子标记与定位

利用SSR技术,对小麦粘类CMS（细胞质雄性不育）的1对近等基因系（NILs）和回交群体（BC₁'）进行分析,筛选与粘类CMS育性恢复基因相连锁的分子标记并进行恢复基因定位,以进一步探讨小麦粘类CMS育性恢复的遗传机理。结果表明：在18对位于1BS上的SSR引物中,有6对引物在近等基因系间扩增出了稳定的多态性差异;经分离群体验证表明,恢复基因与4对SSR引物的扩增位点Xwmc406、Xbarc8、Xwmc611和Xgwm273有连锁关系,遗传距离分别为2.7、2.8、21.4和26.2cM,这些标记可稳定应用于小麦粘类CMS育性恢复基因的辅助选择;研究还表明,小麦粘类雄性不育系的育性恢复主要受1BS上的1对主效恢复基因及一些微效基因共同控制;本研究标记出的恢复基因应为Rfv1;上述4个标记与该主效恢复基因Rfv1之间的位置顺序依次为Xwmc406、Rfv1、Xbarc8、Xwmc611、Xgwm273。     

甘蓝型油菜陕2A细胞质雄性不育的遗传及RAPD标记

本研究以甘蓝型油菜陕 2A细胞质雄性不育系、保持系和F2 分离群体为材料 ,对F2 分离群体的遗传分离情况进行分析 ,结果表明 ,可育与不育株花器存在明显差异 ,符合 3∶1的分离比例 ,因而推断细胞质雄性不育恢复基因受 1对显性基因控制。利用分离群体分组分析法(BSA) ,用 1 0 5个随机引物对细胞质雄性不育恢复基因进行RAPD分析 ,发现有 6个随机引物扩增出多态性差异谱带。引物S62 和S74在可育和不育基因池中扩增出单条特异性谱带所代表的DNA序列 ,很可能与不育系的恢复基因连锁。     

小麦-顶芒山羊草2M染色体系的鉴定与评价

为了研究小麦-顶芒山羊草新种质材料的染色体组构成及开发其在育种中的利用价值,本研究利用分子标记和荧光原位杂交对小麦-顶芒山羊草杂交新种质进行鉴定,并通过小麦主要病害生理小种接种和农艺性状调查等方法对鉴定的材料进行综合评价。分子标记和原位杂交结果显示,所鉴定材料分别为小麦-顶芒山羊草2M附加系、2M(2D)代换系、2AS-2ML.2MS易位系和2DS-2ML.2MS易位系;抗病性鉴定结果表明,含2M染色体的材料均高抗小麦条锈病,其小麦亲本则高感条锈病,表明2M染色体上可能含有抗条锈病新基因;农艺性状调查分析结果表明,2M染色质导入小麦,可影响其小穗数、穗粒数和穗粒重等产量性状。因此,在创制和利用抗条锈病的小麦-顶芒山羊草2M染色体小片段易位系时,应加强对上述农艺性状的考察,并利用当前主栽品种进行回交改良。本研究鉴定出的抗条锈病小麦-顶芒山羊草2M染色体系丰富了小麦抗病基因库,为小麦育种提供了新抗源。     

小麦D型细胞质雄性不育系与保持系叶绿体DNA的RAPD分析

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,选出 1稳定的细胞质雄性不育系 ,简称D型不育系。受体 81 45 2 7可以作该不育系的保持系。供体λDNA、受体81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种一代叶绿体DNA的RAPD分析结果显示 ,D型不育系及杂种一代有 1条与供体相同而在受体中不存在的特异带 ,另外有两条特异带在受体和杂种一代中存在 ,而在不育系中消失 ,这两条带可能与育性有关。RAPD分析证明供体DNA片段可以整合插入到受体叶绿体基因组中 ,改变原有的基因表达和调控 ,导致性状变异     

核辐射创造的高配合力水稻种质扬稻6号的应用

辐射诱变育成的水稻新品种扬稻6号在每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、籽粒充实度、单株产量等产量构成性状上的一般配合力和特殊配合力显著高于其它参试恢复系,对“两系”不育系和“三系”红莲型不育系具有配制出超高产杂交稻组合的特殊配合能力,其丰产、优质、多抗性能推进了以其作恢复系所配制杂交稻组合,及以其作亲本选育常规水稻品种和恢复系“水涨船高”的发展。     

小麦品质性状的基因型和环境及其互作效应分析

对两年度三个试点13个小麦品种的16个主要品质性状进行分析,研究基因型和生长环境及其互作效应。结果表明,品质性状在不同小麦品种及不同试点间皆存在显著差异,其中硬度、PPO(多酚氧化酶)活性、AWRC(碱性水保持力)、稀懈值的变异系数较大;膨胀势、最终粘度、峰值粘度的变异系数较小。糊化温度、碱性水保持力、峰值时间、蛋白质含量、湿面筋含量、PPO活性、黄色素含量、膨胀势、峰值粘度、稀懈值、回升值、Zeleny沉降值、硬度的环境效应大于基因型效应;SDS沉降值和最终粘度的基因型效应大于环境效应,保持粘度受环境效应影响较小。     

小麦多子房性状近等基因系的选育及遗传背景的检测

以矮败小麦为杂交材料,以多子房小麦多II为供体亲本、单子房小麦77(2)为轮回亲本,经过连续回交和自交,初步培育成多子房近等基因系(NIL)M04309-1和M04309-3。应用APAGE技术对NIL及其亲本的遗传相似性进行了比较分析,结果表明:(1)育成的多子房近等基因系多子房、单子房性状稳定,农艺性状与77(2)一致;(2)用醇溶蛋白APAGE分析多子房近等基因系的遗传相似性,发现该NIL选系内、系间及选系与轮回亲本间已达到较高的遗传一致性,但含多子房基因的选系低于单子房选系的遗传相似性;(3)用醇溶蛋白检测NIL,未发现其与导致该近等基因系子房性状差异的基因有关。     

~(60)Coγ射线辐照诱发创造水稻显性雄性核不育系

早籼品种浙 92 48干种子经 3 0 0Gy60 Co γ射线辐照后 ,M1代植株的育性大幅下降 ,并出现了完全不育株。选用浙 92 48M1高不育株再经人工去雄后与G93 89杂交 ,所得杂种M2 F1仍分离出雄性不育株。继续用浙 92 48回交 ,M3BC1 M6BC4群体中仍出现不育株与可育株 ,分离比为 1∶1。用早籼新品系浙辐 5 0 4、H41 6,中籼新品系长丝软占、玉占 ,三系杂交籼稻保持系辐南B、3 5 1B及恢复系IR3 6、2 0 964与BC2群体中的不育株杂交 ,所有杂交一代群体都出现不育株与可育株分离 ,比例接近 1∶1。此外 ,回交、杂交群体中分离出的可育株与不育株进行姐妹杂交 ,后代也按 1∶1分离出不育株与可育株。然而 ,所有可育株的后代 ,不管来自杂交、回交或是姐妹交 ,均未出现育性分离 ,表现正常可育。本实验所得的不育突变株及其衍生不育株的花药瘦小 ,花粉呈典败或圆败 ,自然结实率与套袋结实率很低。上述结果表明 ,诱发产生的不育系属显性雄性不育 ,由细胞核内单基因控制     

Transfer of leaf rust and stripe rust resistance from <Emphasis Type="Italic">Aegilops umbellulata</Emphasis> Zhuk. to bread wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.)

Aegilops umbellulata acc. 3732, an excellent source of resistance to major wheat diseases, was used for transferring leaf rust and stripe rust resistance to cultivated wheat. An amphiploid between Ae. umbellulata acc. 3732 and Triticum durum cv. WH890 was crossed with cv. Chinese Spring Ph ^I to induce homoeologous pairing between Ae. umbellulata and wheat chromosomes. The F₁ was crossed to the susceptible Triticum aestivum cv. ‘WL711’ and leaf rust and stripe rust resistant plants were selected among the backcross progenies. Homozygous lines were selected and screened against six Puccinia triticina and four Puccinia striiformis f. sp. tritici pathotypes at the seedling stage and a mixture of prevalent pathotypes of both rust pathogens at the adult plant stage. Genomic in situ hybridization in some of the selected introgression lines detected two lines with complete Ae. umbellulata chromosomes. Depending on the rust reactions and allelism tests, the introgression lines could be classified into two groups, comprising of lines with seedling leaf rust resistance gene Lr9 and with new seedling leaf rust and stripe rust resistance genes. Inheritance studies detected an additional adult plant leaf rust resistance gene in one of the introgression lines. A minimum of three putatively new genes—two for leaf rust resistance (LrU1 and LrU2) and one for stripe rust resistance (YrU1) have been introgressed into wheat from Ae. umbellulata. Two lines with no apparent linkage drag have been identified. These lines could serve as sources of resistance to leaf rust and stripe rust in breeding programs.     

人工合成gna基因在小麦中的表达及其抗蚜虫效果研究

利用经密码子优化的、人工合成雪花莲凝集素(Galanthusnivalisagglutinin),gna基因及RbcS启动子构建了高效特异表达载体pBAC202,通过基因枪轰击小麦幼胚和幼穗,将外源gna基因导入到3个高产小麦(TriticumaestivumL.)品种中,获得42个转基因后代株系。对转基因后代植株进行了DNA点杂交、PCR及PCR-Southern验证,确认外源gna基因已成功地整合到小麦基因组中。进一步的凝集素活性检测表明,小麦叶片中表达的凝集素可使红细胞凝集,并具有正常的生物学活性。转基因植株在人工饲养条件下进行抗蚜虫(Rhopalosiphumpadi)试验,蚜口密度抑制率从19%～73%不等,部分株系抑虫效果较好。利用转基因的方式可将外源抗虫基因gna导入到小麦中,并可有效地增强小麦的抗蚜能力,为选育具抗虫特性的优质小麦提供新的途径。     

一例特异细胞质雄性不育小麦mtDNA特异片段的克隆和测序

以具有同质同核的二角型小麦花药外露不育系与花药不外露突变不育系为试材,对其mtDNA进行了RAPD分析,筛选出特异片段S32-1582、OPAA16-1753,并进行克隆与测序。结果表明:花药外露型不育系与花药不外露型不育系细胞质内mtDNA存在明显差异,而ctDNA之间不存在差异;二角型花药外露型不育系转化为花药不外露型不育系,很可能是由于mtDNA自发的重排引起的。其差异片段S32-1582、OPAA16-1753序列与核基因组上的序列具有同源性;供试线粒体基因组能够在较短的演化时间内发生变异,从而引起二角型花药外露型不育系向花药不外露型不育系的变异,其特异质核互作可能起重要作用。     

辐射水稻雄性不育性在异源胞质背景的遗传表达

60 Coγ射线辐射水稻恢复系获得 4个隐性单基因不等位雄性不育突变体。用雄性不育突变株 可育株杂合体植株作父本 ,与 1 5个种质的同核异质代换系 (作母本 ) ,杂交配组成 60个组合。结果F1代小穗正常可育 ,F2 代分离出数量不等的雄性不育株。未发现雄性不育基因与异源胞质互作表现完全可育的基因型。     

异源细胞质对小麦雄性不育系主要农艺性状、花粉粒核分裂及花药绒毡层降解的影响

为了更好地利用核质互作小麦雄性不育系并解析不同类型细胞核与异源细胞质互作对花药绒毡层细胞及花粉粒核分裂特征的影响,本研究以2套核(偃师9号细胞核和90-110细胞核)质(K型、B型、S型、V型和Ven型细胞质)互作雄性不育系及其保持系(偃师9号保持系和90-110保持系;偃师9号细胞核属1B/1R类型;90-110细胞核属非1B/1R类型)为材料,调查其主要农艺性状(株高、穗长、穗下节间长和分蘖数),观察不育系及其保持系花药绒毡层降解和花粉粒核分裂特征。结果表明,核质互作雄性不育系细胞核是1B/1R类型或非1B/1R类型时,其农艺性状受细胞质类型的影响,且存在不同程度的差异。S-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核早期,属典败型;Ven-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,属典染杂合型;K-偃师9号和V-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在二核期,属染败型;B-偃师9号花粉粒核分裂异常发生在三核期,属染败型。K-90-110与S-90-110花粉粒核分裂异常发生在单核晚期,分别属染败型和圆败型;V-90-110和Ven-90-110花粉粒核分裂异常发生在二核期,V-90-110属染败型,Ven-90-110属典染杂合型;B-90-110花粉粒核分裂异常发生在三核期,属染败型。V-偃师9号和Ven-偃师9号花药绒毡层细胞降解异常发生在单核早期,K-偃师9号和B-偃师9号花药绒毡层细胞降解异常发生在二核期,而S-偃师9号花药绒毡层细胞降解异常发生在三核期;B-90-110、S-90-110和Ven-90-110花药绒毡层细胞异常降解发生在单核早期,K-90-110和V-90-110花药绒毡层异常降解发生在单核晚期。上述结果表明,异源细胞质分别与1B/1R类型细胞核和非1B/1R类型细胞核间存在互作模式的差异,会不同程度地影响核质互作雄性不育系的农艺性状,同时引发花药绒毡层细胞差异性代谢异常,最终导致花粉粒核分裂异常,产生不同的败育类型。本研究为进一步揭示小麦核质互作雄性不育机理和更好地利用异源细胞质提供了理论依据。     

籼型温敏核不育水稻叶绿素突变体的诱变及其初步研究

用＾６０Ｃｏγ射线辐照籼型温敏核不育系２１７７Ｓ,获得了一批常见的叶绿素突变体。Ｍ２代按苗计,叶绿素总突变频率为０．２６２％,其中只有４．５０％可以存活并遗传,从中筛选出３３个综合性优良的灿型温敏核不育叶绿素突变系。经鉴定,这些叶绿素突变受基因控制,比较稳定,有的只在苗期表达并逐渐转为正常,有的则在全生育期表达。     

将新的人工雄性不育基因导入小麦栽培品种的研究初报

利用ＰＤＳ－１０００型氢气基因枪将我们构建的雄性不育基因导入小麦栽培品种的幼胚愈伤组织，经含除草剂Ｂａｓｔａ的抗性培养基分化和生根筛选后得到２７株绿苗，ＰＣＲ和Ｓｏｕｒｈｔｅｍ检测均发现有３种株呈阳性，初步表明基因已整合到小麦的基因组中，转化频率达０．２％左右。