雄性不育小麦BS210育性转换特性

二系法杂交小麦属我国原创性成果,温光敏雄性不育小麦是二系法杂交小麦应用的核心。BS210是本课题组选育的小麦雄性不育材料,2012—2014年通过3个生态区分期播种试验和人工气候箱温光调控试验,研究了BS210的育性转换特性。在不育制种生态区,适期播种条件下,BS210的不育度可达95%~100%,其安全制种播种时期为安徽阜阳9月30日至10月10日、云南丽江9月30日;在可育繁种生态区,晚播条件下,BS210的自交结实率可达70%以上,其安全繁种播种时期为北京海淀11月10日、北京顺义9月30日至11月10日。BS210以温度敏感为主,光照时长对BS210育性影响较小,温度转换敏感期为药隔至单核期。在光照10.0~12.5 h时,其温度转换阈值为10~12?C;在光照14 h时,其温度转换阈值为8~10?C。在短日低温条件下,花粉粒碘染以染败为主,表现为不育;在长日高温条件下,花粉粒碘染为圆形、黑染,表现为可育。通过明确BS210育性转换特性,为指导BS210安全制繁种生态区的选择提供理论依据。     

小麦杂种优势利用的前景

小麦杂种优势利用,与杂交玉米、杂交水稻的优势利用一样,为粮食的增产将起到巨大的作用。目前,世界上种植杂交小麦的面积已达50hm^2以上,常规品种增产15％－24％。繁殖和制种技术日趋成熟,农户种植杂交小麦的热情也很高,杂交小麦正在稳步向大面积生产。目前,在生产中应用的各种体系：化学杀雄,胞质不育三系中的T型、R型,以及光温敏不育的两系等均还存在着一定的问题有待解决。如化学杀雄中的药剂问题,种子纯度问题;T型与R型三系中的恢复系问题,种子皱缩穗上发芽和孪生单倍体问题;光温敏核不育中的温度效应问题等。广大科技工作者们正在从各个方面着手来解决杂交小麦存在的问题,都已取得了可喜的进展,将有利于促进杂交小麦快速走向大面积生产。     

隐性长穗颈光温敏核不育水稻花粉育性与抽穗性状的相关性研究

雄性不育水稻包颈是影响杂交种子生产的重要因素。隐性长穗颈（eui）基因具有减轻或完全解除雄性不育水稻包颈的作用。但不同播期的具隐性长穗颈基因的光温敏核不育水稻包颈程度变化较大,为了揭示影响这类不育系包颈程度变化的原因,本文以隐性长穗颈光温敏核不育水稻为材料,分析了花粉育性与穗颈节伸出剑叶叶鞘长度的关系     

两种不同类型K型细胞质不育系的初步研究

为促进YS型小麦温敏不育系的研究利用,分别从细胞学、单倍体发生频率和剪穗后自交结实率三方面对1B/1R类型小麦雄性不育系K3314A和YS型小麦温敏雄性不育系(非1B/1R类型)A731、A732、A733进行了初步研究.结果表明,易位系k3314A的根尖细胞含有2个随体染色体,YS型温敏不育系A732含有4个随体染色体;1B/1R型不育系K3314A有较高的单倍体频率发生,而YS型温敏不育系A731、A732、A733极少有单倍体产生;正季分蘖穗两种类型材料均不结实,1B/1R型K3314A的再生分蘖穗仍不结实,而YS型温敏型不育系A731、A732、A733的再生分蘖穗出现了不同程度的自交结实现象,平均自交结实率分别为6.042 5%,17.355%和10.525%,表明1B/1R型不育系K3314A为稳定的非敏感型不育系,YS型不育系A731、A732、A733在一定的条件下可发生育性转换由不育转换为可育,再生分蘖孕穗期(5月下旬)较正季分蘖孕穗期(4月下旬)的主要气象因子日长和气温均明显增加,说明YS型不育系A731、A732、A733的育性转换主要是由温光条件的明显改变而引起的,因而他们具有温光敏感特性.这些研究为选育优良温敏不育系,促进YS型温敏不育系在两系杂交小麦生产体系中的应用提供了依据.     

渭北地区甘蓝型油菜杂交制种技术

渭北地区是我国甘蓝型冬油菜杂交制种优势区域，该区域地势平坦，地力肥沃，气候适宜，地理位置优越，自然资源优势明显。通过三原县连续近20年的制种经验和所生产种子质量结果证明，该区域气候条件优越，不育系微粉现象较少，制种种子质量纯度高、籽粒饱满、千粒重，种子生活力强，是杂交油菜种子“北制南用”的最优制种基地之一。     

水稻的感光性、感温性与光温诱导雄性不育性之间的相关研究

以农垦58S等10个光温敏不育系为材料,研究了感光性、感温性与光温诱导雄性不育的相关关系。试验表明：光温敏核不育系同时存在光敏不育性与温敏不育性,它们之间呈显著的负相关;感光性与光敏不育性表现极显著正相关,与温敏不育性表现显著负相关;感温性与光敏不育性及与温敏不育性均无相关关系;不育期内同穗颖花间花粉育     

中国西南温光型两系杂交小麦研究进展

为深入西南温光型两系杂交小麦研究,综述了中国西南温光型两系杂交小麦研究历程,包括温光型不育系的发现和温光型两系杂交小麦研究的起始,温光型不育系育性稳定性研究,生理变化,温光条件对育性的影响,外源化学物质对‘C49S’育性的影响;总结了应用研究成果,包括对原始温光型不育系的改造,恢复系的选育,温光型两系杂交小麦强优势组合筛选,中国西南温光型两系杂交小麦配套栽培技术研究及其生产示范;提出了西南温光型两系杂交小麦研究中存在的问题:(1)对条锈病抗性的丧失影响杂交小麦的应用,(2)如何提高制种纯度的问题,(3)如何降低制种成本的问题。文章最后介绍了西南温光型两系杂交小麦研究的新动向,提出了应对方法。     

成都市两系杂交水稻制种气候适宜性区划

为解决成都市两系杂交水稻就地制种难题，运用基于风险的气象诊断方法，笔者分析成都13 个区（市）县制种的3 个关键时期（两系不育系育性敏感期，亲本抽穗扬花期和种子成熟收获期）的安全性和适宜性，得到其两系杂交水稻制种适宜区域与时段。结果表明，多数分析时间段的抽穗扬花综合风险指数小于4.0，时长为44~95 天，为两系杂交水稻制种抽穗扬花安全期时段的选择提供了充裕的区间，因此制种基地适宜性主要由育性敏感期决定。在22.5℃阈值条件下，两系水稻最适制种区为金堂、龙泉驿、邛崃、蒲江、双流和新津；在23℃阈值条件下，两系水稻适宜制种区为新津、金堂、新都、大邑和双流；在23.5℃和24.0℃温度阈值条件下，成都适宜开展两系水稻制种的地区极少。如果在成都开展两系杂交水稻制种，应尽量选用不育起点温度低于23.0℃，并且育性敏感期时段较短的两系不育系，以减少制种纯度风险。     

人工控制条件下BS型小麦光温敏雄性不育系育性与光合特性的关系研究

BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系（BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366）和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和光合系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）等光合特性指标的差异,分析短日低温（不育系制种区）和长日高温（不育系繁种区）条件下不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m的相关性。结果表明：BS107和BS1086的P_n、G_s和T_r变化趋势相近,BS640和BS366的G_s和C_i变化趋势相近,BS608的P_n、G_s、C_i和T_r变化趋势与其他不育系差异较大。P_n、G_s、C_i和T_r较高的材料为BS640,P_n和T_r较高的材料为BS1086,P_n、G_s和T_r较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与P_n、G_s和T_r呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是G_s,其次是P_n和T_r。     

不同生态区光温敏型核不育小麦育性研究进展

综述了光温敏核不育小麦的细胞学特点及其遗传、生理机制,概述了不同生态区光温敏核不育小麦育性规律的研究进展,提出了该研究领域存在的问题,讨论了利用光温敏不育小麦的前景.     

不同花粉密度条件下光温敏雄性不育小麦BS366异交结实分析

研究了人工授粉和田间不同授粉方式条件下,光温敏雄性不育小麦BS366的异交结实情况。结果表明,在不育系花后不同时间人工饱和授粉条件下,其异交结实率呈先增后减的变化,花后第4天至第8天,异交结实率达80%以上,其中第5天为88%;穗中部异交结实能力最强,但异交结实粒数变异也最为明显;多次人工饱和授粉的异交结实率达94.7%,说明该不育系具有较高的异交结实潜力;花后天数与异交结实率的关系可以用方程y=-1.457 7x2 20.489x 12.472(R2=0.914 6**)描述,观察值与模拟值相差0～9%。田间不同授粉方式下,距恢复系1.5 m内,不育系异交结实变异较大,2.0 m以外无显著差异;距恢复系0.5 m内,不育系异交结实率较高,行间差异不显著;辅助授粉时,距恢复系1.0 m以内的不育系异交结实率和杂交种子重量的增幅最大,异交结实率最高可增加45%。光温敏雄性不育小麦BS366制种时播种宽度应控制2.0 m,并在花后8 d内,尤其是花后4～8 d进行辅助授粉,可实现较高异交结实率。     

Fertility alteration in the photo-thermo-sensitive male sterile line BS20 of wheat (Triticum aestivum L.)

The photo-thermo-sensitive male sterile (PTMS) wheat line BS20 showed male sterility under short-day photoperiod and low temperature conditions. Photo-thermo-controlled growth chambers were used to study the fertility alteration characteristics of PTMS wheat line BS20. The period of photo-sensitivity and thermo-sensitivity was coincident with the pollen development stages from pollen mother cell (PMC) formation to mono-nucleate. Fertility alteration of BS20 was induced mainly by temperature, and the critical point of temperature was 10–12^∘C. Below the critical temperature, BS20 remained sterile and was not affected by photoperiod. However, above the critical temperature, the fertility of BS20 improved as the temperature rose. In the temperature range of 12–14^∘C the fertility of BS20 improved significantly as the photoperiod extended.     

2005—2014年河南省推广的国审半冬性小麦品种产量构成分析

为了解近10年来河南省推广的黄淮南片麦区新育成小麦品种的情况,揭示小麦产量构成因素对产量影响的相对重要性,对2005—2014年适宜河南省推广的63个国审小麦品种的产量及主要性状指标进行相关和通径分析。结果表明：近年来河南省推广的国审小麦新品种产量整体呈上升趋势,平均每年增长7.6533 kg/hm2。主要性状的变异系数大小顺序为公顷穗数>穗粒数>株高>千粒重。主要性状与产量的相关程度为：千粒重>穗粒数>株高>穗数。产量三因素对产量的直接通径系数都为正值：千粒重>穗粒数>穗数。根据分析结果结合河南省生态条件及当前的栽培习性,小麦育种和高产栽培应注重公顷穗数与穗粒数的协调,将大穗和大群体有效结合,稳定千粒重,同时注意三因素的协调发展,从而达到高产目标。     

绥宁县超级杂交稻制种气候风险分析

为明晰绥宁县超级杂交稻制种气候风险,利用1:250000地形数据和40年气候资料,根据杂交稻制种的气候风险等级指标,分析了绥宁县杂交稻制种过程中的气候风险;并运用地理信息系统的空间分析方法,对绥宁县杂交稻制种气候风险进行了细网格推算分析。结果表明：不育临界温度23.0℃时育性敏感期风险最低时段为7月11—31日,气候风险2.5%;23.5℃时为7月11—31日,气候风险5%。绥宁县扬花天气综合危害指数6—8月较低在2.5以下,将扬花期安排在9月14日之前可获得较高制种产量。不育临界温度22.0℃时无风险制种区分布于中南部沅水支流河谷沿岸平原地区;22.5、23℃时较安全制种区分布于中南部河谷及东北端的红岩等乡镇;23.5℃时全县大部为制种高风险区域。对播种至始穗期为80天的不育系,不育临界温度22.0℃时将播种日期安排在5月4日或25日,22.5℃、23℃时将播种日期安排在5月4日,既可获得较高制种产量,又可使不育系育性转换的气候风险处于最低值。     

不同固定液对小麦花粉母细胞微丝骨架荧光标记的效果

细胞学特征的研究是解析小麦光温敏雄性不育机理的重要基础,已有研究表明小麦光温敏核雄性不育系BS366的败育可能和细胞骨架异常相关。但是与微管骨架观察相比,通常微丝骨架荧光标记难度大、效果欠佳。通过对比和分析利用FAA固定液和多聚甲醛固定液固定材料的微丝TRITC-phalloidin荧光标记,结果表明利用FAA固定液固定花药组织进行微丝标记的形态效果较好,进一步用植物Actin单克隆抗体做间接免疫荧光标记验证了FAA固定材料的可靠性。试验为研究小麦光温敏雄性不育系减数分裂期微丝行为提供了更简便有效的技术和方法,同时也对其他高等植物花粉母细胞的微丝骨架荧光标记观察具有一定的借鉴作用。     

不同土壤肥力对各年代小麦品种产量及农艺性状的影响

旨在有效指导小麦品种选育及推广,对于种质资源的合理利用也具有重要意义。以山东省不同年代主推的25个小麦品种为材料,研究2种土壤肥力下产量的演变规律,明确农艺性状与产量间的相关性。试验结果表明,不同肥力条件下产量提高趋势相同,其中高肥增幅最大;各年代产量高肥较低肥增产幅度不同,其中20 世纪50、60 年代表现为-9.02%、-1.80%;土壤肥力对穗粒数、穗数、50 及60 年代小麦产量的影响无明显差异,对其他性状差异均达到显著水平,肥力与品种互作对穗数影响较大;不同肥力下产量构成因素间呈正相关性,为穗数>千粒重>穗粒数;土壤肥力对穗长、小穗数有明显影响。早期品种已不适应现代农业生产,在小麦演替中肥沃的地力和适宜的品种有效促进高产;维持较高的地力贡献,可促进产量构成因素协调增长,有助于育种工作者选育目标的确定。     

春季低温对小麦花粉育性及粒数形成的影响

Grain yield and the number of grains per ear of wheat decreased under the low temperature after jointing stage. In order to explore the physiological reasons of the decrease of grains number per ear by low temperature in spring, the spring wheat variety Yangmai 16 and the semi-winter wheat variety Xumai 30 were used as tested varieties to analyze the effects of low temperature in spring on the fertility of pollen and the formation of grain numbers at the appearance of the penultimate leaf stage (5℃/-3℃, day/night), booting stage (8℃/-1℃, day/night), and anthesis stage (12℃/4℃, day/night). The results showed that low temperature at the appearance of the penultimate leaf stage and booting stage resulted in abnormal metabolism of starch and protein in the anther both at the binuclear and tri-nuclear pollen stages and delayed degradation of the tapetum. The low temperature at the booting stage caused abnormal meiosis of pollen mother cells, abnormalities in chromosome pairing, which affected the formation of male gametophyte. The abortion rate of pollen was more significantly increased under low temperature at the appearance of the penultimate leaf stage than that at the booting stage, and it was the minimum at anthesis stage. The abortion rate of pollen in Xumai 30 was higher than that in Yangmai 16. The low temperature at three stages had significant effects on the number of spikelets, the number of fertile spikelets and the number of grains per spikelet. The effect of low temperature at the appearance of the penultimate leaf stage on grains number per spikelet was the most significant. There was a significant positive correlation between the number of grains per spike and pollen fertility, which was affected by abnormal meiosis, delayed degradation of the tapetum, and undersupply of nutriment for anther development. Therefore, the decline of pollen fertility caused by low temperature in spring is the main reason for the decrease of grains number per spike.     

春季低温对小麦花粉育性及粒数形成的影响

小麦拔节后遭遇春季低温,每穗粒数下降,产量降低。为探明春季低温引起每穗粒数减少的生理原因,以春性小麦扬麦16和半冬性小麦徐麦30为供试品种,研究小麦倒二叶出生期(昼夜5℃/–3℃)、孕穗期(昼夜8℃/–1℃)和开花期(昼夜12℃/4℃)分别进行低温处理对小麦花粉育性及每穗粒数形成的影响。结果表明:倒二叶出生期和孕穗期低温均导致2个小麦品种在二胞花粉期和三胞花粉期花药中的多糖物质淀粉和蛋白质的代谢异常,绒毡层解体延迟;孕穗期低温还造成花粉母细胞减数分裂中染色体配对异常、出现微核等情况,影响正常雄配子体形成;花粉败育率表现为倒二叶出生期低温处理>孕穗期低温处理>开花期低温处理,徐麦30败育率高于扬麦16;3个时期低温均显著降低了2个小麦品种结实小穗数、每小穗结实粒数和每穗粒数,以倒二叶出生期低温处理穗粒数降低的幅度最大。相关分析表明,春季低温引起花粉母细胞减数分裂异常、绒毡层延迟解体、花药营养物质供给不足导致的花粉育性下降,是春季低温导致小麦每穗粒数减少的主要原因。     

一种普通小麦光温敏不育系的发现及初步研究

291S是笔者在普通小麦新品系西农291中发现的自然突变的雄性不育材料。本研究对291S的育性转换特性、雄性败育特点及不育性的遗传规律进行了初步分析。分期播种试验表明,291S是一种光温敏雄性不育系,秋播短日低温条件下表现为部分可育,春播长日高温条件下表现为高度不育,其可繁性和不育性经选择可以得到有效改良。291S在一定的光温条件诱导下会出现雄蕊心皮化现象。花粉粒I2-KI染色发现,291S在不育阶段花粉败育类型以圆败为主。遗传分析表明,291S可能为隐性核不育类型,其不育性由一对主效基因控制,还受到微效基因的修饰作用。291S类型的光温敏不育材料在两系法杂交小麦育种上具有良好的应用前景。