甘蓝型油菜核质不育与双隐性核不育花药发育的细胞学研究

【目的】了解甘蓝型油菜(Brassica napus L.)不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征.【方法】采用石蜡制片方法,对核质不育系‘105A’和双隐性核不育系‘11AB-1’花药从孢原细胞至成熟花粉形成各阶段的发育进行研究.【结果】‘105A’的雄蕊大多数败育时期较早,花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊形成;只有极少数雄蕊可正常发育至单核小孢子,此后至单核小孢子晚期开始发生异常,且花粉囊壁的绒毡层延迟退化.‘11AB-1’所有雄蕊均可正常发育形成大而圆的花粉囊,花粉囊内花药发育可能受阻于造孢细胞和花粉母细胞增殖期,花粉母细胞形成数量少,且这少量的花粉母细胞不能进行正常的减数分裂.【结论】大多数‘105A’花药败育发生在孢原细胞阶段,极少数花药败育发生在单核小孢子晚期,属无花粉囊败育型为主,单核败育型为辅;‘11AB-1’花药发育属于花粉母细胞败育型之花粉母细胞死亡型.     

3种甘蓝型油菜雄性不育系花药发育的细胞学研究

采用石蜡制片方法，对3种甘蓝型油菜雄性不育系及其恢复系的小孢子发生和花粉发育过程进行比较解剖学观察，以确定其花粉败育的时期和细胞学特点。研究结果表明：波里马雄性不育系花药发育受阻于孢原细胞分化期，雄蕊不能分化形成花粉囊。S43A雄性不育系花粉败育的时期发生在小孢子四分体至单核花粉期，败育的特点为小孢子细胞质液泡化，逐渐变形解体，不能进行有丝分裂形成二胞花粉，同时绒毡层细胞过度液泡化，并提早解体死亡。G022A不育系的花药在小孢子发生的不同阶段均出现败育现象，最早的败育表现为花粉母细胞的退化解体；有些因花粉母细胞减数分裂异常不能形成小孢子四分体；还有的因小孢子在四分体中不能正常释放而败育，并伴随着绒毡层细胞的畸形化、异常生长等现象。     

甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A 花药发育的细胞学研究

【目的】明确甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花药败育的时期及细胞学特征,为进一步研究其雄性不育的机理奠定理论基础。【方法】用不同温度（16℃和22℃）处理试验材料不育系TE5A,分别观察植株的育性及花器形态;并采用常规半薄切片技术,通过甲苯胺蓝、苯胺蓝和苏丹黑B等染料进行染色,观察并比较该不育系TE5A不育植株和可育植株花药发育的显微结构、胼胝质以及脂质体等脂类物质的异同;进一步通过透射电镜对其花药发育的超微结构进行比较观察。【结果】当把可育株油菜从16℃光照培养箱移到22℃光照培养箱后7 d,观察到花朵的育性转变为雄性不育。把22℃光照培养箱的不育株油菜移到16℃光照培养箱后,观察到先开放的花朵表现为雄性不育,而随后开放的花朵表现为雄性可育。在不育环境下的不育株TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但不育株花朵的花丝显著短于可育株的花丝,并且花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。在不育环境下,不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,花粉母细胞减数分裂发生异常,没有二分体及四分体的形成,形成“拟小孢子”。胼胝质在花粉母细胞时期可以正常合成,但后续的降解滞后,在四分体时期没有降解,直至花粉粒成熟期才开始降解。绒毡层没有观察到明显异常,并能分泌脂质体等脂类物质。“拟小孢子”的花粉粒外壁发育异常,无法形成具有特殊柱状体和顶盖结构的花粉粒外壁,因此,不能结合孢粉素和脂质体等物质。随着花药的继续发育,最后“拟小孢子”逐渐降解,只剩下花粉空壳。【结论】甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A花朵的花瓣大小和形态与可育株花朵没有明显差异,但花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,没有花粉粒附着在上面。不育系TE5A花药败育发生在花粉母细胞减数分裂时期,减数分裂异常导致无法形成二分体及四分体,并且胼胝质的异常降解及花粉粒外壁的异常对花药败育也有重要影响。甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系TE5A可以作为一新型甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系材料。     

甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系的选育及其细胞学研究

【目的】利用甘蓝型油菜隐性上位互作细胞核雄性不育材料的杂种优势,阐明其雄性不育的机理。【方法】以引进的油菜杂交种"皖油14"为材料,采用自交、姊妹交、测交的方法,对其后代进行选育;通过石蜡切片法,对选育得到的纯合两型系中的可育株1740B、不育株1740A及全不育系1740CA植株的雄蕊发育特点进行细胞学观察。【结果】选育得到甘蓝型油菜隐性上位互作细胞核雄性不育材料的临保系1740C和纯合两型系1740AB。细胞学观察结果表明,可育株1740B的雄蕊发育正常,可形成成熟的花粉粒,花药发育过程主要包括孢原细胞时期、造孢细胞时期、花粉母细胞期、减数分裂期、单核花粉期、二核花粉期和三核花粉期;纯合不育株1740A的雄蕊败育发生在四分体后期,由于四分体周围的胼胝质不能解体和绒毡层细胞的径向肥大,使得四分体被挤向药室中央且原生质体浓厚,然后逐渐解体死亡,最后整个花粉囊萎缩变形;全不育系1740CA的花粉败育过程从小孢子时期到二核期均有发生,花粉细胞外只能形成极薄的一层花粉壁,绒毡层脱落并径向肥大,将花粉细胞挤向药室中央,花粉细胞质逐渐降解,细胞变形,最终变成一个无内容物的空壳。【结论】利用"临保系"进行测交选育是从定性的角度来辨别遗传分离比例的差异;甘蓝型油菜隐性上位互作细胞核雄性不育材料中,纯合不育株与杂合不育株的雄蕊败育时期及特征存在差异。     

新型叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A的花药发育特征

采用石蜡切片方法,对叶用芥菜细胞质雄性不育系0912A及其保持系0912B的花药发育过程进行细胞学观察,以确定其花药败育的时期、方式和特点。结果表明:0912A不育系的败育形式多样,主要有花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊的形成;部分花药在花粉母细胞期至单核小孢子期出现发育异常:有的花粉母细胞液泡化后浓缩解体,还有的花粉母细胞因绒毡层细胞径向肥大或液泡化而受挤压解体;有的花粉母细胞虽能进行减数分裂,但发育到四分体时期或单核时期细胞解体,花粉败育。同时对0912A的花器官形态进行观察,发现其雄蕊退化为细丝状,败育彻底。     

花椰菜温敏雄性不育系GS-19花药败育的细胞学及转录组分析

【目的】对花椰菜温敏雄性不育系的花器形态、花药败育时期和败育分子机理进行研究,明确其不育特性发生的细胞学和分子机理,为进一步研究其雄性不育奠定理论基础。【方法】以花椰菜温敏雄性不育系GS-19为试验材料,不同温度(15℃和20℃)处理,采用形态学、细胞学方法及高通量测序技术(Illumina Hi Seq 2500),研究其形态特征、花药败育的细胞学及分子机理。【结果】花椰菜温敏雄性不育系GS-19的育性转换受温度控制,高温(20℃)不育,低温(15℃)育性恢复。GS-19不育株与可育株花器差异显著,不育株花器显著小于可育株。花药细胞学观察发现GS-19的花药发育过程有花粉母细胞的分化,形成正常花粉囊,不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,形成了花粉粒外壁发育异常的拟"四分体孢子",逐渐降解,剩下花粉空壳,属于花粉母细胞败育类型。GS-19不育株和可育株花蕾转录组分析共获得67 930个Unigene,其中Nt数据库比对到相似序列数最多(52 191个),Nr数据库比对到相似序列次之(46 447个),KOG数据库比对相似序列最少(13 198个);GO注释到25 336个Unigene;KOG注释到13 198个Unigene;KEGG注释到14 778个Unigene。基因差异表达分析发现GS-19不育株花蕾和可育株花蕾中有2 170个基因差异表达,1 078个基因上调表达和1 092个基因下调表达。【结论】花椰菜温敏雄性不育系GS-19为高温不育类型,不育株花器显著小于可育株,花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,属于花粉母细胞败育类型。转录组测序获得了67 930个Unigene,差异表达基因2 170个。     

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。     

甘蓝型油菜雄性不育系312A形态学及细胞学研究

研究甘蓝型油菜(Brassica napus L.)雄性不育系312A及其保持系312B的花器官形态差异和312A的花药败育特点等,为312A的进一步利用提供理论根据。结果表明,312A与312B的花器官性状存在着极显著差异,其中,312A花药在发育过程中体积较小、干瘪,成熟后花丝较短,不能释放有活力的正常花粉;312B花药体积较大、相对比较饱满,最终可以释放大量鲜黄色的成熟花粉。花蕾石蜡切片观察发现,312A的花药败育发生在3个时期,即小孢子孢原细胞期、造孢细胞分化期和二核花粉期,其中,前2个时期败育属于无花粉囊型败育;二核花粉期败育则是花药发育至二核花粉粒时期,已接近成熟,但2个细胞核的核膜消失,核开始解体直至消失,形成无效的败育花粉粒。这是迄今为止首次在甘蓝型油菜中发现二核期败育类型。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系1193A的选育及分析

【目的】细胞质雄性不育系统是当前利用油菜杂种优势的主要途径,也是最重要的授粉控制系统之一,而利用远源杂交引入近源种胞质来获得异源细胞质雄性不育是发掘新型胞质雄性不育系和提高雄性不育育性稳定性的有效手段。【方法】本研究以新疆野生油菜与甘蓝型油菜湘油15号属间杂种后代为基础,通过多代回交育成了不育性稳定的油菜细胞质雄性不育系1993A。【结果】研究表明不育系1193A自交不结实,异交结实正常,具有典型的不育性状,恢保关系比较表明其与pol CMS具有不同的恢保关系,败育的时期主要发生在单核花粉期,在花药败育过程中绒毡层出现径向肥大和液泡化,挤压小孢子,最终导致花药败育。【结论】该油菜细胞质雄性不育系1993A不育性稳定彻底,与pol CMS是不同的细胞质雄性不育系。     

东方百合可育品种及其不育突变体花药形成的细胞学观察

为从细胞学角度研究东方百合雄性不育的机理,本试验利用石蜡切片法对东方百合雄性可育品种及其不育突变体花药发育过程进行比较研究,确定不育突变体花药败育时期及方式。观察结果表明:正常东方百合可育品种的花药,经过造孢细胞、花粉母细胞、四分体、单核花粉粒等时期,获得成熟的花粉粒;在花粉母细胞阶段,不育突变体花药的绒毡层即停止发育开始解体,花粉母细胞不能进行正常的减数分裂形成四分体,随着花药的发育,花粉母细胞高度液泡化并逐步解体。研究认为:东方百合不育突变体花粉败育可能发生在花粉母细胞时期,与绒毡层的提前解体有关。     

上海地区甘蓝型双低油菜育种的历史回顾、现状及展望

甘蓝型油菜是上海市郊区唯一的越冬油料作物,种植面积70000hm~2,平均产量2250kg／hm~2左右。上海双低油菜育种始于1981年,到目前已育成2个低芥酸油菜品种”申优青”和“沪秀青”,一个双低油菜品种“沪油12”。“沪油12”目前正在上海市郊区大面积推广。显性核不育双低油菜已实现三系配套,发现甘蓝型隐性核不育两型系“22118AB”保持基因,目前正进入纯化和测配强优势组合阶段。     

单嘧磺酯钠诱导芥菜型油菜雄性不育的作用效果

以3份不同芥菜型油菜自交系为材料,研究单嘧磺酯钠(MES)对芥菜型油菜的杀雄效果,同时利用细胞学观察对芥菜型油菜花粉败育特征进行探讨。结果表明,植株叶片喷施0.075 mg/L和0.1 mg/L的MES均能引起芥菜型油菜不育,高质量浓度的MES处理对农艺性状的影响更显著,细胞学观察发现MES诱导的芥菜型油菜雄性不育与绒毡层发育异常相关。研究结果为MES对芥菜型油菜的最佳杀雄浓度提供参考,并为其化学杀雄育种工作奠定理论基础。     

油菜双重不育系花蕾中糖和蛋白质代谢特点

以甘蓝型油菜细胞质不育(CMS)和细胞核不育(GMS)为对照,对油菜双重不育系(CCDMS)品系 GCDA - 2 花蕾中糖和蛋白质的含量进行测定。结果表明,CCDA - 2 与 CMS 和 GMS 相似,比其相应的保持系都有较高的糖和较低的蛋白质含量,表明花粉败育的同时,营养代谢也发生了紊乱。CMS 与 GMS 的差异达极显著水平GCDA 群体则介于二者之间,核不育株 GCDA - 2HA 与 GMS 在糖和蛋白质的表达上是一致的,而与 CMS 有一定差异;GCDA 中质不育株 GCDA- 2BA 与 CMS 相似,而与 GMS 的保持系完全不同;说明在 GCDA 中,当双隐性核不育基因呈杂合状态时,细胞质不育核基因对糖、氮代谢起作用当两套不育系统的核基因都起作用时,代谢倾向于细胞核不育系的特点。     

甘蓝型油菜新型不育源的发现及其初步研究

１９９４年油菜花期,在一甘蓝型油菜材料中发现了１株天然雄性不育株。与可育株相比,不育株开花较晚,花蕾较小,花序基部的花蕾有黄化脱落现象,雄蕊退化,不育非常彻底,花药无花粉,而雌蕊正常。遗传研究表明,该不育性状受一对核基因控制,不育对可育为显性。讨论了其在轮回选择、杂交、回交、复交育种中的利用潜力。     

油菜(B.juncea L.)温敏核不育的温度敏感基因分析

温敏核不育是雄性育性可受温度调节的一种不育类型.1999年云南省农科院从油菜(Brassica juncea L.)核不育材料"05S"中同时选育得到一个温敏核不育系"K121S"和一个不具温敏性的核不育两型系"116A".遗传试验表明,它们的雄性不育基因等位,不育性由核内2对隐性重叠基因控制,对温度敏感与否与另一对同不育基因互作的抑制基因有关,携带隐性纯合抑制基因的不育系(K121S),低温条件下其不育基因的作用被抑制而表现可育,高温条件下抑制基因作用失活,不育系仍表现雄性不育;携带显性纯合抑制基因的不育系(116A)其育性则不受温度影响.因此,在油菜温敏核不育"K121S"中,隐性抑制基因作用的温敏性导致了不育性的温敏性.     

波里马（Pol.CMS）胞质雄性不育＋显性细胞核雄性不育系的选育

甘蓝型油菜显型细胞核雄性不育与波里马细胞抟雄性不育具有不同的不育基因系统;采用有性杂我和连续回交的方法,将甘蓝型油菜显性细胞核不育基因导入到含有波里马不育胞质的材料中,初步得到了显性细胞核＋细胞质不育系。讨论了新不育系的遗传组成及在油菜杂种优势利用和机理研究方面的重要作用。     

甘蓝型油菜质不育与显性核雄性不育遗传关系

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育与显性细胞核不育受2套完全不同的基因体系控制。如果没有显性上位抑制基因的作用,显性核不育基因在不同的遗传背景中都能够稳定表达。在波里马不育胞质中显性核不育基因抑制核质互作不育基因而表现出显性核不育特性．     

基于体细胞组织培养的甘蓝型油菜核三系保持系绵7MB-1亲本繁殖与F_1制种(英文)

[Objective] The aim was to study the reproduction of the three-line genic male sterile (GMS) line parent Mian 7MB-1 (B.Napus L.) and the seed production of F1 through somatic tissue culture. [Method] Through hybridization, a new breeding material Mian 7MB-1 in three-line genic temporary maintainer line propagated by tissue culture was used to improve the sterile plant rate of rapeseed in dual-purpose recessive GMS line, such as Mian 7AB type, S45AB type, and etc. And then the variety comparative test was performed. [Result] In order to avoid some fertility restoration phenomena occurring during the process of self-reproduction, Mian 7AB was propagated in bulk with somatic tissue culture of temporary maintainer line plant stem. The propagated temporary maintainer line seedlings were applied to the breeding and seed production of net room male sterile line parent, promoting the sterile plant rate of the male sterile line parent to 91.7%-93.5%. The male sterile line parents per hectare were enough for the seed production of hybrid F1 in 7 500-15 000 hm2. [Conclusion] Compared with the original dual-purpose GMS line, the seed production ultilizing male sterile line with high sterile plant rate greatly reduced the labor, significantly improved the seed yield, ensuring the seed quality and forming a perfect breeding and seed production system.