BNS小麦的雄性不育性及其温光特性

 【目的】研究BNS育性及其温光特性,探寻育性转换规律,确定其应用价值。【方法】以BNS和百农矮抗58为试材,进行秋季分期播种和春季播种试验,测定不同播期的育性及其日均温度、日照长度的动态变化和温光效应。【结果】(1)BNS小麦雄性不育系的麦穗蓬松,颖壳开张,有透明感;花药干瘪瘦小、不外挂,无或有极少量无活力的花粉,呈圆败型败育;自交不结实,且不育性能稳定遗传;国内、国际法人工饱和授粉结实率79.64%～87.22%、89.89%～102.10%,雌蕊活性正常。(2)BNS温度敏感期为小花原基分化期至雌雄蕊分化期,温度7.4～11.4℃,不育度97.57%～100%(10月17日前播种),高于11.4℃时,育性发生转换,自交结实率随播期的延迟呈现由低(7.71%、9.41%)渐高(70.15%、102.50%)的趋势,不育度则反之;雄性不育性与温度相关密切r=-0.578～-0.866>r0.05/0.01=0.532/0.661;春播BNS的同期温度为15.9℃,自交结实率与对照品种相近,表现正常可育。(3)BNS育性转换时期的自交结实大都集中于麦穗基部、中部,上部几乎不实,与主茎穗比,下落穗易结实,不育性较低。(4)BNS育性变化与光照长度因播期和抽穗前时段的不同表现有所差异,但未有明显的规律。【结论】BNS是光照辅助的温敏型小麦雄性不育系,具有低温不育高温可育的特性。在当地能秋播制种和春播繁殖种子。     

冬春温度变化对小麦温敏雄性不育系BNS的育性转换影响

BNS是一个主体受温度控制的新型小麦雄性不育系,表现为花粉发育在低温下(8℃)不育,高温下(12℃)可育。BNS不育性稳定,但年份间常有波动,一些年份自交结实率上升显著。为了弄清楚BNS育性波动的原因,连续3a观察不同播期的BNS穗分化过程,分析连续6a调查的BNS自交结实率与对应年份的冬春温度变化,结果发现,冬季和春季温度的改变显著影响BNS的自交结实率。一般规律是,暖冬年份自交结实率低,寒冬较高,暖春年份自交结实率高,寒春较低。该现象的形成主要是BNS冬季生长发育速度所致,暖冬年份BNS冬季仍保持生长,到春季时完成温度敏感期前的发育,较早进入温度敏感期,此时的春季温度较低,因此BNS不育;然而在寒冬年份,BNS停止生长,春季需生长一定时间才进入温度敏感期,进入时气温已较高,因此诱导育性转换,自交结实率增高。BNS冬季生长发育速度在穗分化观察中得到验证。该机理解释了不同年份BNS自交结实率的波动,并根据冬春温度可预测BNS的育性转换。     

小麦不育系BNS在石家庄地区育性转换规律的研究

2006～2010年在河北省石家庄地区自然条件下,对小麦温敏不育系BNS进行分期播种试验,研究了其在石家庄自然生态条件下的开花习性和育性转换规律。结果表明：播期对BNS育性影响较大,随着播种期的推迟,BNS雄性育性表现为完全败育或高度不育→半不育→完全可育的育性转换规律。BNS在石家庄地区10月9日以前播种,具有稳定的不育期,在此时期制种安全可靠;在11月10日以后播种,具有稳定的可育期,并且自交结实率高,繁殖系数高。     

自然条件下水稻光温敏核不育系M113S、华201S和培矮64S的育性转换特性研究

在武汉和海南陵水2个不同的自然生态条件下,于2004-2006年对水稻光温敏核不育系M113S、华201S和培矮64S进行分期播种和稻蔸再生试验,连续观察花粉育性和自交结实率变化,研究不育系的育性转换特性。结果表明：华201S在武汉7月初至9月上旬表现稳定不育,稳定不育期为68 d,育性转换敏感期在其抽穗前的14-25 d;在陵水5月20日至10月25日为不育期,可进行制种,11月上旬至4月上旬为可育期,可用于不育系繁殖;培矮64S在武汉7月中旬至9月上旬表现稳定不育,稳定不育期58-65 d,育性转换敏感期在其抽穗前的13-22 d,在陵水没有稳定的不育期,全年均处于育性波动期,但在12月上旬至4月初为相对的可育期,可进行繁殖;M113S在武汉7月中旬至9月上旬表现不育,但不育度不彻底,稳定不育期短于30 d,育性转换的敏感期在抽穗前的13-25 d。     

温光条件对胞质不育系V太911289a雄性育性影响的初步研究

[目的]研究温光条件对小麦胞质不育系V太911289a雄性育性的影响,探讨胞质不育系雄性育性的转换机制。[方法]于2003~2005年在湛江进行了分期播种试验和人工定温定光试验。[结果]在一定的温光条件下,胞质不育系V太911289a的雄性育性可以发生转换。温度是影响其自交种雄性育性的主要原因之一。当育性敏感期日平均温度低于19℃时,表现稳定不育;日平均温度为20~22℃时,则表现部分可育。光照时间是对其雄性育性也有一定的影响,长日照利于雄性发育。[结论]胞质不育系用于生产杂交种安全性远高于温敏不育系。     

粳稻光敏型核不育系对日长敏感性的鉴定分析

提出利用自然日长鉴定粳稻光敏不育系的方法.应用AMMI(additive main effects and multiplicative interaction)模型,对8个水稻光敏不育系对日长和温度反应的遗传敏感性进行比较分析,将其育性敏感期日长分成6个梯度,温度分成11个梯度.结果表明:在杭州自然条件下种植参试的8个不育系均为光敏核不育系,具有以下特性,抽穗前10～20 d是育性转化敏感期,不育系的可育临界日长为13.0-13.8 h,育性的临界高温为25.0℃.临界低温为21.0℃.     

温度对无花粉型水稻温敏核不育系籼S育性转换的影响

通过对自然突变的无花粉型水稻温敏核不育系籼S进行育性转换的试验发现，籼S在广州具有明显的“可育-不育-可育”的育性转换特性，其育性变化主要受温度影响．利用自然条件下日最高温、最低温、平均温与籼S的花粉育性进行相关性分析，结果表明，高温不育敏感期以平均温推算的最长，为抽穗前的第23—10d，可达14d；而低温可育敏感期则以最低温推算的最长，为抽穗前的第24—16d，仅9d，高、低温敏感期的起始日期基本相同，但高温敏感期的截止日期要晚．13．5h的光长，24℃、24．5℃的温度均能导致籼S败育．     

生态核不育大麦育性转换条件的研究

生态核不育大麦９１１１－２－３（Ｈ．ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ）在自然条件下具有育转换特性，温度是诱导其育性转换的主导因子，在一定温度范围内低温诱导不育，高温诱导可育。抽穗前２８－１４ｄ是育性转换的温度敏感期，此时为大麦穗分化的药隔形成中期至四分体形成期。诱导育性转换的不育上限温度为１０℃，可育下限温度为１３℃。     

温度对油菜核不育系贵引AB育性转换不育株雄性育性的影响

[目的]为核不育性品种贵引AB的纯合奠定基础。[方法]以甘蓝型油菜（B.napus）细胞核不育系贵引AB育性转换不育株为材料,用分期播种和人工定温试验相结合的方法,研究了其环境敏感类型、育性转换临界温度和敏感时期。[结果]贵引AB群体由可育变为半不育的临界温度是20.00℃,而由半不育变为不育的临界温度是16.00℃。但是,贵引AB不育株还是一个分离群体,其个体间育性转换临界温度尚有差异。贵引AB不育株系186-1的10个单株由不育变为半不育的温度变化在15~20℃,而由半不育变为可育的温度则多数为23.00℃,少数为22.00℃,个别为18.00℃。贵引AB不育株育性变换的温度敏感期多数为开花前1 d,少数为开花前2 d。[结论]甘蓝型油菜核不育两型系贵引AB不育株育性转换特性明显,温度是控制贵引AB不育株育性转换的主要因素,高温有利于其雄性发育,低温不利于其雄性发育,光照对其育性没有明显影响。     

籼稻5460温敏核不育系在福州自然条件下的育性表现

分期播种的5460温敏核不育系(5460TS)的5个株系,于7月4日至9月2日连续抽穗。这期间,其花粉和颖花育性随温度而变化,可分为转败期、完全不育期和转可育波动期。达到制种要求的完全败育期约20天。抽穗前12天,即减数分裂期是5460TS 花粉育性转换的敏感时期,诱导雄性不育的温度约为29℃。5460TS 播种至齐穗天数为80-100天,活动积温2200℃左右。供试5个株系的花粉育性转换特性和生育期等农艺性状皆整齐一致。     

两系稻在江西不同地区的生育特性及其育性转换初探

本研究通过不同地区的分期播种试验,观察了W6154S、5460S的生育特性和育性转换特性,指出了两个核雄性不育系的播种至始穗历期随纬度和海拔升高而增加,随栽培季节温度的升高而缩短。温度是诱导两个核雄性不育系育性转换的主导因素。同时提出了其制种与繁殖的适宜季节。     

温敏雄性不育亚麻在云南的育性表现及温敏特性研究

通过在自然条件下的分期播种试验,对亚麻温敏雄性不育系在云南元谋的育性表现及其温敏特性进行了研究。结果表明,在不同播期自然温度条件下亚麻温敏不育系不育特征明显,育性随花期温度的变化而波动,但初花期均有一个稳定的不育期,不育性相对彻底且受温度变化的影响较小,中后期育性有不同程度的恢复;同时发现不同材料及不同个体间育性表现差异较大。对开花前积温与花粉可染率和自交结果率进行相关分析结果表明,开花前积温对不育系的育性有重要影响,在一定温度范围内不育系育性与开花前积温呈显著正相关,开花前9~10 d的积温对不育系育性有重要影响。     

BNS和BNS366小麦雄性不育与内源激素的关系

【目的】研究BNS和BNS366小麦雄性不育与小孢子发生过程中内源激素含量变化的关系,为激素调控温光敏雄性不育小麦花粉育性提供理论依据。【方法】选用BNS和BNS366为试验材料,分别以矮抗58和郑麦366（BNS366的近等基因系）为对照,进行正常秋季播种（2018年10月10日）和晚播（2018年12月2日）试验,用I₂-KI法测定花粉育性,用国内法和国际法测定自交结实率,采用间接酶联免疫法测定雌雄蕊原基分化期-三核期叶片、雌雄蕊原基分化期-四分体期幼穗和单核中位期-三核期花药中6种内源激素的含量。【结果】在正常秋季播种条件下,BNS和BNS366花粉可育率、国内法自交结实率和国际法自交结实率均为零,达到全不育水平,在晚播条件下,BNS的这三个指标分别为34.74%、43.12%和48.48%,达到低不育水平,BNS366则分别为92.63%、55.37%和67.94%,达到正常可育水平,播种期间差异均达到极显著水平;矮抗58和郑麦366在2种播期条件下,则为82.56%—94.00%、73.90%—82.31%和96.54%—139.26%,均为正常可育,播种期间差异不显著;BNS和BNS366花粉可育率-∆（正常秋季播种条件下比晚播条件下花粉可育率提高百分率）均分别极显著低于矮抗58和郑麦366。分别在2个试验组内进行内源激素含量的多重比较,BNS和BNS366与矮抗58和郑麦366内源激素含量-∆（正常秋季播种条件下比晚播条件下激素含量提高百分率）存在差异,对内源激素含量与花粉可育率、内源激素含量-∆与花粉可育率-∆进行了相关性分析,发现BNS和BNS366不育株在小麦幼穗发育过程中激素含量存在特征性变化。生长素（indole-3-acetic acid,IAA）含量在四分体期（BNS）和雌雄蕊原基分化期（BNS366）叶片中不足,在单核中位期（BNS）和单核靠边期（BNS366）花药中不足,在二核期花药中盈余;赤霉素（gibberellic acid,GA）含量在四分体期幼穗和单核中位期花药中不足;玉米素核苷（zeatin riboside,ZR）含量在叶片、幼穗和花药中均无一致盈亏特征;脱落酸（abscisic acid,ABA）含量分别在四分体期幼穗中存在偏低倾向（BNS）或确定存在不足（BNS366）现象;油菜素内酯（brassinosteroid,BR）含量在叶片、幼穗和花药中均无一致盈亏特征;茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）含量在雌雄蕊原基分化期、四分体期、单核靠边期（BNS）或单核中位期（BNS366）和三核期叶片中不足,在雌雄蕊原基分化期（BNS）或四分体期幼穗（BNS366）中不足,在单核靠边期花药中不足。【结论】正常秋季播种条件下,单核靠边期之前,BNS和BNS366中IAA、GA和ABA的含量不足,尤其是MeJA的含量不足,可能促进了二者雄性不育的发生。     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.     

低温敏显性核不育水稻“8987”的育性转换与遗传研究

１９８９年在３３０４／明恢６３的Ｆ５代发现一个水稻雄性不育材料８９８７。它具有育性转换特性，温度是引起育性转换的主导因素，较低温时完全雄性不育，较高温时正常可育，结实率可达８０％。８９８７与其它品种正、反交Ｆ１代具有与它相同的育性转换，但组合间表现程度不完全一致。Ｆ２代在较低温度下发生育性分离时，有些组合Ｆ２不育株数：可育株数符合３：１，但有些组合可育株较多，分离比偏离３：１。这表明８９８７具有低温敏不育特性，它的不育性主要受细胞核内一对显性基因控制，遗传背景（微效修饰基因）对育性也有一些影响，是一种雄性不育新类型。     

湖北光敏核不育水稻在福建的生育期和育性变化

1987年在沙县、福州分期播种湖北光敏核不育水稻(HPGMR)农垦58,5月下旬至10月中旬均可连续抽穗.3月10日(x=10)至6月30日(x=132)期间播种,至抽穗天数(y)可用回归方程 y=108.5-0.36x 估计.观察到可育—不育—可育的育性转变.不育—可育转变的临界日期基本稳定在8月10日左右.可育向不育转变的临界日期由于春末夏初天气多变、低温阴雨的影响,依地点、年份而变化不定.稳定不育持续期约为7月22日至8月10日.     

温光敏雄性不育小麦BNS育性的遗传效应分析

【目的】探究新型生态型雄性不育系BNS的遗传特点,为不育系的转育与改良提出理论指导,并为BNS败育机制的进一步研究奠定基础。【方法】利用7个品种（系）与BNS的正反交组合,判断BNS雄性不育的胞质效应,并利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,连续3年对BNS/山农055525 F1、F2的育性表现进行分析,判别其最佳模型,并估计遗传参数。【结果】BNS雄性不育性主要受核基因的控制,部分品种（系）表现胞质效应。BNS/山农055525 F2育性呈现连续分布状态,具有明显的多峰或偏态现象,遗传符合E_1,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型。主基因遗传率为72.5%—79.7%,多基因遗传率为4%—11.6%,环境方差占表型方差的比例为8.8%—23.6%。BNS雄性不育基因的表达受温度因子的影响较大,F2自交结实率及遗传参数因年度间的温度不同而异。【结论】BNS的雄性不育性受2对主基因和多基因的共同控制,并初步发现存在一定的胞质效应。2对主基因对育性的遗传影响较大,其加性效应远远大于显性效应。因此,在不育系的转育与改良过程中可以进行早代选择,以提高育种效率。     

地力水平和播期对冬小麦籽粒产量及氮素利用率的影响

以泰农18为试材,在播种密度(基本苗)405.0万株/hm2条件下,研究两个不同地力水平和适度早播(10月1日)、适播(10月8日)和适度晚播(10月15日)对冬小麦籽粒产量和氮素利用率的影响。结果表明:高地力水平下小麦籽粒产量较高但氮素利用率偏低;同地力条件下,适当推迟播期,通过协调单位面积穗数和穗粒数,仍可维持与早播和适播条件下相当水平的籽粒产量;虽然推迟播期降低冬小麦氮素吸收效率,但可提高氮素利用效率,两者互补,所以适当推迟播期氮素利用率仍可维持与早播和适播相当的水平。因此,在不同地力水平下,适当推迟播期可以调控冬小麦冬前群体免受冷害和寒害的影响,维持较高的籽粒产量和氮素利用率。