烟草ATP合酶F_0部分4个亚基基因转录本编辑位点分析

RNA编辑是高等植物线粒体基因转录后表达调控的一种重要方式。为探究ATP合酶F_0部分的4个亚基基因与植物雄性不育性的关系,本研究以3个烟草雄性不育系(MS中烟90、MS云烟85和MS K326)及其同型保持系为供试材料,比较分析atp6、atp9、orf25和orf B线粒体基因转录本的编辑位点。结果表明,orf25和orf B基因转录本在不育系和保持系中发生的编辑位点是一致的。atp6基因在不育系中未发生编辑,在保持系中共有6处发生了RNA编辑。与保持系相比,atp9基因在不育系中除8处共同的C→T编辑外,还缺少2个C→T的特异编辑位点,其中1个导致氨基酸类型的改变。推测不育胞质因缺少特异的线粒体基因转录本编辑而导致烟草的细胞质雄性不育。     

甘蓝型油菜隐性三系核不育上位基因Rf精细定位

甘蓝型油菜隐性三系核不育系因不育性稳定、不育基因易转育、恢复谱广、无胞质负效应、制种产量高等优点在生产上得到广泛应用.其不育性状受两对隐性重叠不育基因(ms1和ms2)与一对隐性上位抑制基因(rf)互作控制.ms1和ms2同时纯合(ms1ms1ms2ms2)表现不育,但隐性纯合rf(rfrf)对ms1ms1ms2ms2的表达起抑制作用,又使其表现可育(临保系,ms1ms1ms2ms2rfrf).本研究利用BSA群分法,通过AFLP分子标记和SRAP分子标记的筛选,利用Rf基因的BC1分离群体( ms1ms1ms2ms2Rfrf+ms1ms1ms2ms2rfrf)进行遗传连锁分析.结果表明,共筛选到4个与Rf基因均共分离的标记,这些标记在该基因不同遗传背景的BC1群体中均与Rf基因紧密连锁.标记测序序列BLASTn结果表明,其位于大白菜A7染色体Scaffold000017(3.3 Mb)上.根据该Scaffold序列信息,开发了一系列SSR引物,多态性SSR引物在Rf基因的一个BC1群体中进行连锁分析,最终将该基因限定在245kb的一个范围内.其中SSR标记A7-10、A7-24与Rf基因共分离,A7-24为共显性标记.     

大豆雄性不育突变体NJ89-1核雄性不育基因的等位性测验

以大豆雄性不育突变体NJ89-1杂合体为母本或父本 ,与杂合体T266H、T259H、T273H、T274H、T277H、T295H和纯合体T259、T273、T277杂交, 测验NJ89-1雄性不育基因与已报道的大豆核雄性不育基因ms1～ms6的等位关系,结果杂交一代(F1)表现一致可育,杂交二代(F1∶2)出现育性分离,其分离比例符合基因不等位时的情形,从而证实NJ89-1雄     

甘蓝型油菜NCa CMS育性相关候选线粒体基因及其恢复基因的转录调控

用10个线粒体基因为探针，对NCa不育系、保持系和可育F1幼蕾的线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明，atp6、atp1、cox1、cox2、cob、rrn5S和rnn26S等7个线粒体基因探针在不育系、保持系、可育F1中的转录没有差异，只有orf222、orf139和atp9等3个探针检测到转录本的差异。orf222和orf139分别在不育系和可育F1中产生相同大小和丰度的转录本，但是在保持系中没有检测到转录本；orf222检测到的3条转录本分别为1．1、0．9和0．6kb，orf139检测到0．8和0．6kb2条带。atp9探针在不育系和保持系中都检测到1条0．6kb转录本，而在可育F1中检测到0．6和1．2kb的转录本。NCaCMS不育的形成可能与orf222、orf39和atp9基因的表达有关。讨论了恢复基因在F1育性恢复过程中对育性相关候选基因的可能调控方式。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A_2细胞质雄性不育系A_2Sx3197的选育

A1Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系,20世纪70年代末,由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化,该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重,制种产量极低,甚至造成绝收。为了改良A1Tx3197的抗病性及抗败育性,本研究利用A2保持系在A1位点含有A1育性恢复基因MS1MS1和在A1细胞质背景下表现恢复的特点,以不育系A1Tx3197为轮回亲本,以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV4为供体,通过杂交和多代回交,得到含有双抗基因的A2类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS1ms1ms2ms2),在该材料自交的同时,用其对A2细胞质雄性不育系进行细胞核代换,经过多代回交和自交,最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A2细胞质雄性不育系A2Sx3197和保持系BSx3197(MS1MS1ms2ms2)。结果表明,新选育的不育系A2Sx3197在A1和A5细胞质背景下表现恢复,在A2、A3、A4、A6和9E细胞质背景下表现不育,丝黑穗平均发病率为0～0.8%,败育率为0～8.4%,抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系,接近或达到抗源供体BV4水平;而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A1Tx3197差异不显著。     

转基因水稻高世代农艺性状的表现

以转SCK基因和bar基因粳稻恢复系超优1号和转GNA基因和hyg基因粳稻保持系早花二号自交高代(恢复系T5,T6,保持系T4,T5)材料为试材,进行抗性筛选鉴定和农艺性状考察。结果表明:转基因恢复系表现高抗除草剂,对二化螟呈不同程度抗性;保持系表现高抗潮霉素,大部分株系低抗稻飞虱,个别高抗褐飞虱、白背飞虱,田间表现高抗条纹叶枯病;转基因不育系表现高抗潮霉素;外源基因导入粳稻恢复系和保持系并在高代稳定表达。转基因恢复系生育期、株高、穗长、穗颈节等性状有不同程度变异;保持系株高、穗型变异较大。转基因恢复系与转基因不育系配制的多元转基因杂交组合F1表现高抗除草剂和潮霉素,其他农艺性状表现与对照(非转基因组合)基本一致。对转基因水稻的安全释放进行了探讨。     

哈克尼西棉细胞质雄性不育相关线粒体基因多态性分析

【目的】研究棉花细胞质雄性不育的相关线粒体基因。【方法】利用线粒体基因atp A、atp6、atp9、cob、coxⅠ、coxⅡ、coxⅢ、nad3、nad6、nad9探针,对哈克尼西棉细胞质雄性不育系S、保持系F、杂种一代H进行限制性片段长度多态性分析。【结果】atp A、coxⅢ、nad3、nad6在3个材料间具有多态性。atp A、nad6基因探针与所有酶的杂交结果均显示出多态性,且在不育系与杂种一代中表现一致,而在保持系中差异明显。atp A/Eco RⅠ在3个材料中的杂交结果均显示2条带,其中1条2.2 kb的杂交带在3个材料中相同,另一条在不育系和杂种一代中大小为3.2 kb,而在保持系中为4.8 kb;atp A/PstⅠ杂交结果中,在不育系和杂种一代中的条带大小为17.0kb,而在保持系中为10.2 kb。nad6探针与4个酶的杂交结果均为不育系和杂种一代比保持系多1~2条杂交带。coxⅢ/Eco RⅠ在3个材料中均有1条2.5 kb的杂交带,但在保持系与杂种一代中比不育系多1条1.7 kb的弱带。nad3/Bam HⅠ的杂交结果在不育系与保持系中表现一致,而在杂种一代中缺少1条9.5 kb的杂交带。【结论】推测atp A、nad6基因参与调控不育系的形成,而coxⅢ、nad3可能受到恢复系核基因的调控,在不育系育性恢复过程中发挥较为重要的作用。     

有关玉米雄花不育性的几个问题的初步研究

鉴定出23个可保持 T 型不育性的自交系,2个 T 型恢复系。M 型不育性保持系的出现频率较低,且易受环境条件影响,利用价值较小。在试验范围内 T 型恢复性受一对显性基因控制。不育的农大10号较其可育相似者增产10％以上,不育杂交种的产量因素也较可育者为优。不育类型把较高比例的磷营养运转分配到茎中部和雌穗。不育雄穗的淀粉     

小麦雄性不育系保持系过氧化物酶同工酶的比较研究

从小麦雄性不育系、保持系的10个不同组织、器官中共检测出8种过氧化物酶,在叶、芽鞘、根、节、节间、穗轴、叶鞘和芒中,不育系和保持系的过氧化物酶基本相同,说明这种酶由细胞核编码,但在花粉粒发育的3个不同时期,不育系与保持系间的过氧化物酶有明显差异,表现为不育系中的过氧化物酶同工酶多于保持系,这可能是由于不育系中细胞质不育基因对核基因的表达有调控作用,这种调控作用表现为不育细胞质基因的去阻遏作用,即不育细胞质基因可以去除细胞核中编码过氧化物酶基因的阻遏作用,使不育系中有更多的过氧化物酶基因得以表达,造成不育系中过氧化物酶同工酶多于保持系的现象.     

小麦K型不育系育性恢复基因的遗传分析

选用K型不育系豫麦3号、S43及其相应的保持系，与恢复系豫麦2号和豫麦49组配了不育系//保持系/恢复系、不育系//不育系/恢复系和不育系/恢复系//保持系三种回交群体，对小麦K型不育系育性恢复基因进行了遗传分析。结果表明，不同恢复力的恢复系携带的恢复基因对数不同，恢复力较强的豫麦2号携带2对主效基因，恢复力较低的豫麦49仅携带1对主效基因。此外，还有微效基因对育性恢复起作用，这种基因不仅存在于恢复系中，也存在于不育系（保持系）中。在K型细胞质背景下，不携带恢复基因的雄配子的传递率很低，而雌配子传递正常。     

小麦生理型和遗传型雄性不育系及其保持系小花完整叶绿体蛋白质组分比较研究

采用固相pH梯度SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳技术，以小麦遗传型雄性不育系ms(S)-1376、杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系ms(A)-1376，以及对应的保持系(A)-1376 (杀雄剂诱导前的正常可育系)所构建的等基因和等生理差异系为试材，比较分析了2种分离纯化完整叶绿体的方法。在确立了一套适用的技术方法的基础上，研究了三者在花粉小孢子萌发单核早期小花完整叶绿体蛋白之间的差异。采用30%、45%和60%的不连续蔗糖密度梯度离心的方法能够获得完整且纯度较高的叶绿体，经TCA-丙酮提取蛋白质后，PDQuest软件分析，在分子量14.4~66.2 kD，等电点4~7的线性范围内可分辨出2-DE图谱上239个较为清晰的蛋白质点，对其中的6个差异表达蛋白质点进行MALDI-TOF肽质量指纹图谱分析，从生物信息学数据库检索鉴定出6个差异蛋白质点分别是酰基辅酶A脱氢酶结构域蛋白、钙调结合蛋白磷酸酶、多催化功能肽酶、热休克蛋白60、光受体蛋白2及1个未知功能的表达蛋白质。这些蛋白质在供试小麦叶绿体物质能量代谢、叶绿体防卫抵御机制、叶绿体细胞内信号转导及植物极性生长等生理应答反应中起调控作用，它们能在本研究供试两不育系和对应可育系中差异表达，可能与雄性不育相关。     

棉花抗虫核不育系-中抗A组合优势及昆虫传粉研究

用中棉所12与美国双隐性核雄性不育系(ms5ms6)回交, 培育了主要以中棉所12为遗传背景的双隐性核不育系, 然后通过杂交转育将抗棉铃虫Bt基因转入到该不育系中, 选育出抗虫双隐性核雄性不育系-中抗A((农科鉴字125号); 此不育系综合性状好, 高抗棉铃虫, 所配杂交组合优势明显, 增产替力大; 同时研究了中抗A蜜蜂辅助传粉的制种效     

Isolation of a Spontaneous Chromosome Translocation in Common Wheat

The genes Ms2 for male sterility and Rht10 for dominant dwarfing located on the short arm of chromosome 4D in common wheat arc closely linked. Male sterile, dwarf F₁ plants from the cross of male sterile‘Chinese Spring’× dwarf‘Ai-bian’were backcrossed with the variety‘Chinese Spring, From this offspring a spontaneous chromosome translocation was isolated resulting in a recombinant male sterile and dwarf genotype.     

水稻60Co γ辐照诱变雄性不育突变体的败育特征与遗传分析

用406.8 Gy60Coγ辐照诱变水稻品系08-208+7的干种子,从M3代中获得3株雄性不育突变株ms1、ms2和ms3。对其小孢子败育的细胞学观察表明,ms1为典败型,其败育时期为单核至双核期;ms2和ms3表现为无花粉型,败育时期为减数分裂二分体至四分体时期。遗传研究表明,各类型均为单基因隐性遗传;ms1分别与ms2、ms3相互不等位,ms2与ms3之间相互等位。     

高粱A_1、A_2型核质互作雄性不育性遗传的初步研究

本试验表明,A_1型雄性不育性是由细胞质不育基因S_1与核内两对隐性不育基因ms_1ms_1 ms_2ms_2共同控制.A_2型雄性不育性是由细胞质不育基因S_2与核内一对隐性不育基因ms_2ms_2共同控制.相对的显性恢复基因MS_1MS_1 MS_2MS_2是独立遗传的,不存在累加效应,两对显性基因都与S_1存在互作关系,只要有其中一对就可实现对A_1细胞质不育系的恢复.A_2细胞质雄性不育系则只有MS_2MS_2基因才能恢复.MS_1MS_1基因在A_2细胞质遗传背景下失去了显性恢复作用,成为S_2的非互作基因.雄性不育的核质互作具有普遍性和对应性,保持系则具有多样性.     

Natural male sterile mutant in hot chilli (Capsicum annuum L.)

Summary A natural male sterile mutant was recovered from the normal population of chilli cv. CA 452-1. The male sterility in the mutant was governed by a single recessive gene ms. The excessive vegetative growth provided easy identification of male sterile plants in the seedling stage. The plant was found to be promising for hybrid seed production.     

An ms2 male-sterile, female-fertile soybean sharing phenotypic expression with other ms mutants

Genetic and cytological studies of microsporogenesis and microgametogenesis were conducted with a natural male‐sterile, female‐fertile soybean mutant (BR97‐17971) found in an F₄ breeding line of the Brazilian soybean breeding programme. Allele tests with ms Type Collection from USDA/ARS showed that the gene was allelic to ms2. Conventional analysis of microsporogenesis revealed a differential meiotic behaviour from the normal one reported in ms2 male‐sterile plants. Sterile plants have different levels of meiotic abnormalities related to chromosome segregation. Despite segregational abnormalities in the first and second divisions leading to micronuclei formation, the main meiotic cause of pollen sterility was absent or the defective cytokinesis following telophase II. Absent or defective cytokinesis has never been reported in ms2 mutants, but it was reported in the ms1 and ms4 mutants. After telophase II, one to four nucleate microspores underwent degeneration. Cross‐sections of sterile plant anthers showed that, at telophase II, the tapetal cells with large vacuoles degenerated. Despite callose deposition around meiocytes, sterile plants did not form tetrads. They degenerated and collapsed after callose dissolution, forming an amorphous mass. Anthers from male‐sterile plants were shrivelled.     

棉花ms5ms6核雄性不育花药中碳水化合物和游离氨基酸的变化

棉花ms5ms6核雄性不育花药中缺乏淀粉积累.不育花药蛋白质氨基酸组成异常,游离天门冬氨酸、游离谷氨酸含量明显高于可育花药,游离脯氨酸、游离苯丙氨酸含量明显低于可育花药.不育花药中缺乏淀粉积累和游离天门冬氨酸和谷氨酸含量异常与花粉败育有关.     

A new male sterile mutant LZ in wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.)

Genetic male sterility (GMS) genes in wheat (Triticum aestivum L.) can be used for commercial hybrid seed production. A new wheat GMS mutant, LZ, was successfully used in the 4E-ms system for producing hybrid wheat, a new approach of producing hybrid seed based on GMS. Our objective was to analyse the genetic mechanism of male sterility and locate the GMS gene in mutant LZ to a chromosome. We firstly crossed male sterile line 257A (2n = 42) derived from mutant LZ to Chinese Spring and several other cultivars for determining the self-fertility of the F₁ hybrids and the segregation ratios of male-sterile and fertile plants in the F₂ and BC₁ generations. Secondly, we conducted nullisomic analysis by crossing male sterile plants of line 257A to 21 self-fertile nullisomic lines as male to test the F₁ fertilities and to locate the GMS gene in mutant LZ to a chromosome. Thirdly, we conducted an allelism test with Cornerstone, which has ms1c located on chromosome 4BS. All F₁s were male fertile and the segregation ratio of male-sterile: fertile plants in all BC₁ and F₂ populations fitted 1:1 and 1:3 ratios, respectively. The male sterility was stably inherited, and was not affected by environmental factors in two different locations or by the cytoplasm of wheat cultivars in four reciprocal cross combinations. The results of nullisomic analysis indicated the gene was on chromosome 4B. The allelism test showed that the mutant LZ was allelic to ms1c. We concluded that the mutant LZ has common wheat cytoplasm and carries a stably inherited monogenic recessive gene named ms1g.     

食荚豌豆雄性不育突变体的遗传研究

对国内首例豌豆雄性不育突变体的不育度、遗传特点及稳定性进行研究。观察发现：在生育前期。不育株外部形态特征与正常株没有明显差异；现蕾后，剥开花蕾可看到不育株的花药呈淡黄色半透明状。而可育株的花药呈橙黄色。用I2-KI染色法镜检花粉的可染性，发现不育株的花药内没有花粉粒，败育彻底，为典型的“无花粉型”雄性不育。用不育株作母本，与同品系的正常可育株进行姊妹交，F1全部可育，F2可育株与不育株的分离比例为3：1。用不育株作母本，其他品系作父本进行测交，同时用其他品系作母本，姊妹交F1作父本进行反交，正反交后代的育性表现一致。F1全部可育。F2可育株与不育株呈3：1分离。结果表明：该雄性不育突变体的不育性是可遗传的，属单隐性基因控制的核不育类型，与细胞质遗传物质无关。在不同年份、不同季节下，不育性状表现稳定。