甘蓝型油菜双低显性细胞核+细胞质雄性不育系DGCMS-3A的构建及遗传模式研究

 【目的】验证显性核不育两用系与波里马三系的基因型,明确Gd1AB和D3AB显性核不育的遗传模式,并构建显性细胞核+细胞质不育系统。【方法】通过显性核三系与波里马三系相互杂交验证其基因型,分析Mf和Rfc基因的等位性,采用临保系与显性纯合两用系×显性核不育恢复系F2代核不育株测交的方法,推论显性纯合两用系Gd1AB和D3AB的遗传控制模式。C3B为轮回父本与不育胞质的显性核不育株定向回交,以创建显性核不育+细胞质不育。【结果】鉴别了Gd1AB和D3AB的遗传控制模式,确定甘蓝型油菜显性纯合两用系Gd1AB由一对复等位遗传模式控制,而显性纯合两用系D3AB由两对基因互作控制。初步构建出双低显性杂合核不育+细胞质不育系统DGCMS-3A,并证实了选育显性纯合核不育+细胞质不育系的可行性。【结论】显性抑制基因Mf与波里马恢复基因Rfc不等位,Gd1AB的基因型为N（MsMsrfcrfc）×N（MsMfrfcrfc）),D3AB的基因型为N（MsMsmfmfrfcrfc）×N（MsMsMfmfrfcrfc）。显性核不育+细胞质不育可细分为四种遗传模式：双位点互作显性杂合核不育+细胞质不育[S（Msmsmfmfrfcrfc）+S（msmsmfmfrfcrfc）]、单位点复等位显性杂合核不育+细胞质不育[S（Msmfrfcrfc）+S（mfmfrfcrfc）]、双位点互作显性纯合核不育+细胞质不育[S（MsMsmfmfrfcrfc）+S（MsMsMfmfrfcrfc）]、单位点复等位显性纯合核不育+细胞质不育[S（MsMsrfcrfc）+S（MsMfrfcrfc）]。     

甘蓝型油菜三隐性核不育白花突变材料的三系选育方法及其遗传分析

【目的】研究甘蓝型油菜三隐性核不育白花突变材料的三系选育,并验证三隐性核不育类型油菜的遗传模式。【方法】从2004年陕西省油菜区域试验编号为"8"的材料中发现了1株甘蓝型油菜白花突变体单株,自交产生育性分离;通过连续兄妹交筛选优质不育系,同时通过广泛测交筛选临保系和优质恢复系,最后运用临保系与恢复后代测交出现7∶1的育性分离比的方法来验证三隐性核不育类型油菜的遗传模式。【结果】选育出稳定的白花纯合两型系、白花临保系、白花全不育系及恢复系。在遗传验证中,得到了编号为h25的非恢复株,符合自交61∶3、测交7∶1的分离比例。【结论】实现了白花性状的三系配套,初步证明复等位模式有待进一步商榷。     

论油菜显性核不育材料基因的互作--兼与李树林先生商榷

依据李树林先生在甘蓝型油菜细胞核雄性不育系23AB的研究^[1-5],以及董振生^[6-9]在白菜型油菜显性细胞核雄性不育系896AB的研究结果,用全不育株与恢复株测交,F2代可能的育性比出现全可育,可育株与不育株3：1,13：3的育性分离资料分析,认为油菜显性核不育的遗传不宜用上位抑制来解释,而应用抑制作用解释较为妥当,即育性是由一对显性不育基因MSMS和一对显性恢复基因RfRf互作控制,且显性恢复基因能抑制不育基因不育性的表达,使育性恢复可育。     

甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系9012AB遗传模式新释

通过对甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系9012AB及其临保系T45与来源不同的几个自交系和常规品种杂交和测交后代的遗传分析,提出了隐性细胞核雄性不育系9012AB的新遗传模式,即育性受2对育性基因Ms3和Rf控制.其中Ms3有2个等位基因,Ms3为野生型显性可育基因,ms3为隐性不育基因;Rf位点存在3个复等位基因,Rf c为野生型可育基因,Rf a为突变恢复型可育基因,而Rf b为突变不育基因,三者的显隐性关系为Rf a>Rf b>Rf c.按照这一遗传模式,9012AB可育株基因型为Ms3ms3Rf bRf b,不育株基因型为ms3ms3Rf bRf b;临保系基因型为ms3ms3Rf cRf c;恢复系基因型为Ms3 Ms3 _ _或_ _Rf aRf a.     

应用cDNA-AFLP研究甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育差异表达基因

[目的]显性细胞核雄性不育（DGMS）是油菜杂种优势利用的重要途径。为了更好地理解该不育系统的分子机理，对甘蓝型油菜显性核不育的育性相关基因进行初步的研究。[方法]利用cDNA-AFLP对显性核不育材料两用系Rs1046AB的不育株和可育株进行了对比分析。[结果]共得到32个差异片段，分别属于27个uniGene，其中在可育株中增强或特异表达的有26个，不育株中只有1个。17个可以在NCBI数据库中找到同源序列（包括EST），10个没有找到同源序列。对17个已知序列的分析表明，这些片段参与了代谢、转录、细胞周期、蛋白质修饰、细胞间运输、信号转导和花发育等相关过程。此外，Northern印迹分析结果表明检测片段的表达模式与PAGE胶结果一致。[结论]本研究为更深入的研究甘蓝型油菜显性核不育的育性相关基因提供了基础，并对雄配子的发育研究也具有一定参考价值。     

甘蓝型油菜雄性不育新材料RM3231A的遗传研究

以不育系RM3231A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）的杂交遗传试验结果表明,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。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,有1－3对显性纯合恢复基因共6类19种不同基因型,其中3对显性纯合基因型的约占6．4％,2对显性纯合基因型的约占14．3％,1对显性纯合基因型的约占65．1％。     

水稻永久温敏核不育遗传特性浅析

【目的】创制永久温敏核不育系，为解决两系杂交水稻制种存在的安全问题提供支持。【方法】在采用轮回亲本聚合温敏和反温敏核 不育基因创制永久温敏核不育系天丰 M 的基础上，研究天丰 M 不育的遗传特性。【结果】聚合了温敏和反温敏核不育基因的天丰 M 在高、低温下均表现不育，其不育性受 2 对基因控制，1 对是温敏核不育等位基因，另 1 对是受温度调节的调控基因，即分别来自温敏和反温敏核不育系复等位的，随温度变化切换显隐性关系。在高温下，来自温敏的为显性，调控不育基因表现为不育；在低温下，来自反温敏的切换为显性，同样调控不育基因表达为不育。从不同温敏和反温敏核不育姊妹系测交类型 4 的群体分离表现得到证实，C31（Z1×F7）组合在低温下表现不育、可育和正常可育，不育株割茬再生发生不育与可育分离，实际表现为永久不育 5 株、低温不育高温可育 6 株、低温可育 4 株、正常可育 7 株，符合 2 对杂合基因 1∶1∶1∶1分离比。这种受双基因控制的永久温敏核不育性可遗传、可恢复，且当温敏核不育基因为显性时，永久不育性可恢复。【结论】天丰 M 不育系可从根本上解决两系杂交水稻的制种安全问题。     

奶白菜品系1170核基因雄性不育甲型两用系定向转育

为解决具有100%不育株率的大白菜核复等位基因型雄性不育系转育和利用难的问题,以复等位基因遗传的青帮白菜核基因雄性不育系00S107为不育源,采用回交、自交、测交等方法向奶白菜品系1170中转育核不育基因,选育核基因雄性不育甲型两用系.经过5个世代的回交转育,得到了具有奶白菜细胞质且遗传性稳定的核基因雄性不育甲型两用系AB5.AB5与1170的形态性状相似,株高、株幅、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄宽、单株重等植物学性状与1170接近.     

甘蓝型油菜显性核不育材料Shaan-GMS纯合两型系803AB的选育

以甘蓝型油菜显性核不育材料Shaan-GMS(Msmsii)与其恢复系96-803（msms II）进行杂交，F1自交，从育性分离的F2家系中选可育株自交得F3，从育性分离的F3家系中选不育株同临保系84004（msmsii）进行测交，根据测交结果，在不育株测交F1为全不育的F3家系中，进行兄妹交，育成了纯合不育系803AB。     

甘蓝型(Brassica napus L.)显性核不育双低油菜杂交新品种核杂 3号的选育

以甘蓝型油菜显性核不育杂合型不育株204A与恢复系83248为材料,通过杂交、自交、兄妹交和测交等育种方法,成功地转育成双低纯合两型系48AB。然后在显性核不育三系技术基础上,用纯合两型系48AB与临保系C1按核不育二系法生产全不育系(48A×C1)CA,再用该系与恢复系RH-5杂交选育成显性核不育双低油菜杂交品种核杂3号。该杂交品种不仅产量优势显著,而且双低品质优良。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系轮回选择群体的建立

在被测交的５个甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系中，没有１个能使显性细胞核雄性不育系恢复可育性。分别以纯合型显性细胞核雄性不育系Ｒｓ１０４６和显性细胞核雄性不育杂种中杂３号作父本与具有不育细胞质的波里马细胞质雄性不育恢复系花叶恢杂交，成功地将显性细胞核雄性不育基因导入到波里马细胞质雄性不育恢复系花叶恢中。以作者自己选育的具有不同来源的双低甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系作父本与得到的具有波里马细胞质的显性细胞核雄性不育株不断回交，并将所有回交后代种子混合种植，建立起了一个甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系的轮回选择群体。     

甘蓝型油菜显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育三系的创建

甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育和波里马细胞质雄性不育有着完全不同的恢保关系；分别以纯合型显性核不育系和显性核不育系杂种为显性核不育基因的供体，采用有性杂交方法将甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因导入到波里马细胞质雄性不育系ＬｔｆＡ中；用测交和连续回交方法，选育出甘蓝型油菜显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育系ＤＧＣＭＳ－Ｙｉ－３Ａ和ＤＧＣＭＳ－１５３Ａ及其保持系Ｙｉ－３Ｂ和１５３Ｂ；并从波里马的恢复系中筛选出２个显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育恢复系９２－５９１６和９２－５９４２。     

大白菜雄性核不育基因的染色体定位及AFLP分子标记筛选

 【目的】基因定位是遗传研究的重点内容,也是育种工作的重要基础。本研究以大白菜雄性不育两用系‘大阳AB系’和大白菜系列初级三体为材料,对决定大白菜雄性不育性的核基因（ms）进行染色体定位和分子标记筛选,旨在为其分子克隆和遗传利用奠定基础。【方法】基因的染色体定位采用初级三体遗传分析和χ2测验法,分子标记采用AFLP分析方法。【结果】大白菜‘大阳AB系’的雄性不育系（msms）×大白菜系列初级三体（Tri-1、Tri-2、Tri-3、Tri-4、Tri-5、Tri-6、Tri-7、Tri-8、Tri-9）的9个杂交组合中,F1均为可育株;从F1选出三体植株进行自交和测交,其自交子代（F2）和测交子代（Tc）中可育株与不育株的分离比例,只有Tri-4表现为15.5﹕1（F2）和3.24﹕1（Tc）、不符合孟德尔的单基因遗传分离比例（3﹕1和1﹕1）,其它三体在2.60﹕1～3.76﹕1（F2）和0.81﹕1～1.48﹕1（Tc）、均符合孟德尔的单基因遗传分离比例（3﹕1和1﹕1）,这表明该雄性不育性的遗传与Tri-4的遗传表现一致,即确定该雄性不育性的基因位于大白菜4号染色体上。基于染色体和染色单体分离的三体遗传分析表明,该雄性不育基因位于4号染色体的近着丝点区域,通过对124个AFLP引物组合的筛选,初步获得了一个与雄性核不育基因位点连锁的AFLP标记E34M49(398 bp),遗传距离约为1.2 cM。【结论】利用初级三体遗传分析首次将大白菜雄性核不育基因定位在第4号染色体上。     

大白菜果胶甲酯酶基因BrPME1的克隆及特征分析

 【目的】克隆大白菜果胶甲酯酶基因,为进一步探讨果胶代谢在大白菜育性调控中的分子机制提供帮助。【方法】利用cDNA-AFLP技术分析大白菜核雄性不育两用系‘AB02’可育株(msms)和不育株(Msms)花蕾的基因表达谱,在可育株混合花蕾cDNA中扩增出1条特异条带TDF-24,通过RACE技术扩增该基因的cDNA全长序列,采用生物信息学软件分析所克隆基因的编码蛋白特性,利用荧光定量PCR技术分析基因时空表达模式。【结果】该基因编码大白菜果胶甲酯酶(EC 3.1.1.11),被命名为BrPME1(GenBank登录号：HM185497)。BrPME1全长cDNA序列为1 290 bp,编码1个包含363个氨基酸的前体蛋白。BrPME1蛋白N末端1—23位为信号肽,成熟蛋白含有保守的果胶甲酯酶酶活结构域,而不含酶活抑制位点。预测BrPME1蛋白含有10个磷酸化位点、1个酰胺化位点和6个N端豆蔻酰基化位点。BrPME1在两用系不育株花蕾中表达量很低,在可育株的大花蕾以及成熟花药中高水平表达。【结论】BrPME1是一个受大白菜细胞核雄性不育基因抑制的果胶甲酯酶基因家族成员。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与隐性细胞核雄性不育的遗传比较

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与隐性细胞核雄性不育受２套完全不同的基因系统控制。所被研究的波里马细胞质雄性不育的保持系和恢复系均带有隐性细胞核雄性不育的２对主效恢复基因Ｍｓ１和Ｍｓ２。２个隐性细胞核雄性不育系均是波里马细胞质雄性不育的保持系，不带有主效恢复基因Ｒｆｃ，但带有一定数目的温度敏感基因Ｔｓ。Ｍｓ１或Ｍｓ２与Ｒｆｃ是独立遗传的     

百日草雄性不育系的获得及其细胞学观察

 【目的】获得百日草雄性不育系,并探索其花药发育机制,为百日草杂种优势的利用提供一条新途径。【方法】采用自交F2代出现的不育材料连续回交获得的不育系再进行兄妹交、可育株自交,结合与多个自交系测交进行不育类型鉴定,并对其细胞学进行研究。【结果】获得了百日草深红色单隐性雄性不育两用系AH209AB。正常可育的花药,其药壁由4层细胞构成,即表皮、药室内壁、中层和绒毡层;花粉母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型;成熟花粉为三细胞型。雄性不育株花瓣退化或丝状,雄蕊退化成丝状,内无花粉,外观呈绒毛状;花药在造孢细胞组织形成后,没有继续分化产生药壁结构、花粉母细胞及其花粉,为完全的结构性雄性不育类型。【结论】该雄性不育系属于无花粉囊型不育系,在F1代种子生产上具有重要的利用价值。     

玉米雄性不育系晋玉1A的选育及其特性

【目的】 利用分子生物学和细胞学方法确定晋玉1A的雄性不育类型,鉴定玉米种质资源对该不育系的恢保关系,并测定其一般配合力和特殊配合力,为应用晋玉1A雄性不育系开展杂交育种工作提供依据。【方法】在海南乐东、山西晋中、忻州和运城,调查晋玉1A连续3年田间的育性;对晋玉1A与郑58的雄花、花药、花粉进行观察比较;对晋玉1A与昌7-2杂交F₁代的花粉进行I₂-KI染色观察;用专性PCR方法对晋玉1A的不育类型进行鉴定;以晋玉1A作母本,与158个自交系进行测配,对F₁代进行田间育性调查,以筛查与之适配的恢复系与保持系;对以晋玉1A配制的可育杂交种F₂代群体和BC₁群体,进行育性调查;对晋玉1A及郑58与10个玉米自交系杂交F₁代的籽粒产量性状进行一般配合力和特殊配合力分析。【结果】晋玉1A在以上4个地点,连续3年的田间不育性状保持稳定。晋玉1A与郑58的雄花外形相似,但其颖壳不开裂,花药不外露,无花粉散出。I₂-KI染色表明,晋玉1A的花粉完全败育。对晋玉1A与昌7-2杂交F₁代植株花粉的显微观察表明,64.4%的花粉粒能够被I₂-KI正常染色,35.6%花粉粒败育,说明该不育系属于配子体不育类型。经专性PCR鉴定,晋玉1A和昌7-2的细胞质都属于S型雄性不育细胞质类型。昌7-2核基因组携带恢复基因,掩盖了其细胞质雄性不育的表型。郑用琏等设计的专性鉴定引物特异性更强。在以晋玉1A作母本进行测配的158个自交系中,鉴定出96个保持类型,47个恢复类型和15个半恢复类型。在以晋玉1A配制的可育杂交种F₂代群体中,存在3.1%—8.7%的不育株,表明恢复系中存在微效恢复基因。晋玉1A和郑58分别与10个自交系配制的同父异母杂交种之间籽粒产量差异不显著;对这些杂交种F₁代配合力分析表明,晋玉1A的一般配合力略高于郑58。【结论】晋玉1A属于S型胞质雄性不育系,其不育性状稳定,花粉完全败育,在现有玉米种质资源中有一定量的恢复与保持类型材料。它与昌7-2杂交的F₁代植株能够产生正常雄穗并散出可育花粉。微效恢复基因的存在使得花粉可染率向可育方向偏移,并导致F₂群体中出现不育株。用晋玉1A和郑58分别与相同父本配制的杂交种间的产量均无显著差异,晋玉1A的一般配合力比郑58略高,可以在玉米杂交种选配中使用,也可用于转育新的不育系。     

利用Cre/lox重组系统建立番茄基因工程雄性不育恢复系

 【目的】利用Cre/lox重组系统具有的重组删除特性建立番茄工程恢复系,特异删除F1中的雄性不育基因恢复其育性。【方法】将TA29-Barnase雄性不育基因表达盒置于两个同向lox位点之间并与NPTⅡ基因、Bar基因融合后获得植物表达载体pBinBarloxTABn,转化番茄获得雄性不育转基因植株。Cre基因在 CaMV35S启动子的驱动下转入番茄获得工程恢复系。两者在开花时进行杂交,利用Cre重组酶删除F1中的TA29-Barnase不育基因表达盒使育性恢复。【结果】利用NPTⅡ作为转化筛选标记基因获得了番茄雄性不育转基因植株。转基因植株中的Bar基因能正常表达,真叶叶盘在含PPT 3 mg?L-1（phosphinothricin）分化培养基上能分化愈伤组织及芽;真叶具有抗PPT 20 mg?L-1浓度以上的能力。获得的TA29-Barnase转基因植株表现雄蕊退化、无花粉产生或产生少量形状畸形且无生活力的花粉。雄性不育植株自花授粉不能坐果,用非转基因保持系花粉授粉后,果实正常膨大结籽,杂交后代对除草剂Basta的抗性按1﹕1分离。不育植株与Cre转基因工程恢复系杂交后,果实也正常膨大结籽。对不育植株与Cre转基因工程恢复系杂交后代进行分子检测,结果发现同时含Bar 基因和Cre基因F1植株中的TA29-Barnase雄性不育基因被精确删除。TA29-Barnase基因删除植株育性被恢复,能正常开花结果。【结论】利用Cre/lox重组系统建立的Cre工程恢复系成功将番茄F1代中的不育基因删除,恢复了 F1的育性。该研究结果为植物基因工程雄性不育系的育性恢复提供了一条新的途径。     

大豆对SMV株系SC10的抗性遗传及抗病基因的定位研究

【目的】明确大豆对SMV株系SC10的抗性遗传方式以及不同抗源所携带的抗病基因间的等位关系,并对科丰1号所携带的抗SC10基因进行标记定位。【方法】利用抗中国南方大豆产区流行株系SC10的科丰1号、晋大74、大白麻、汾豆56、中作229、徐豆1号、邳县茶豆、Kwanggyo、跃进4号配制部分抗抗杂交组合并与感病品种南农1138-2和8101配制抗感组合,在接种SC10的条件下,调查各组合后代的抗感反应;并利用科丰1号×南农1138-2的F2群体和分离群体分组分析法（BSA）及SSR标记对抗病基因进行标记定位。【结果】科丰1号、晋大74、大白麻、汾豆56、中作229和徐豆1号与感病品种杂交的F1表现抗病,F2呈3抗﹕1感分离比例,F2:3家系呈1抗﹕2分离﹕1感病的分离比率;晋大74×汾豆56、徐豆1号×邳县茶豆的F1表现抗病、F2未发现感病株。科丰1号×Kwanggyo、汾豆56、中作229,晋大74×中作229、Kwanggyo,大白麻×汾豆56、科丰1号和跃进4号×Kwanggyo的F1表现抗病,F2呈15抗﹕1感的分离比例,F2:3家系符合7抗﹕4分离（15抗﹕1感）﹕4分离（3抗﹕1感）﹕1感的分离比例;D1b连锁群上的SSR标记Satt558、Sat_254、Satt634、Gm020580、Gm020584、Gm020562和Gm020546与抗病基因RSC10连锁,遗传距离分别为6.1、2.0、0.9、0.8、2.0、4.6和9.2 cM。【结论】科丰1号、晋大74、大白麻、徐豆1号、汾豆56、中作229各有一个显性基因控制对SC10株系的抗性;晋大74与汾豆56,徐豆1号与邳县茶豆的抗病基因是等位的或紧密连锁的;科丰1号与Kwanggyo、汾豆56、中作229携带的抗SC10株系的基因处于不同位点,晋大74与中作229、Kwanggyo携带的抗SC10株系的基因处于不同位点,大白麻与汾豆56、科丰1号携带的抗SC10株系的基因处于不同位点,跃进4号与Kwanggyo携带的抗SC10株系的基因处于不同位点;科丰1号对SC10株系的抗病基因RSC10位于D1b连锁群。