小麦温敏不育系BNS366育性转换的敏感期研究

为了确定BNS366育性转换的敏感时期和温光阈值,探寻杂交制种最佳时空区域,2011-2013年度在长沙进行了分期播种,研究了BNS366群体不同生育时期的气象因子与花粉败育率、自交不育度和自交实粒数等性状的相关关系。结果表明,播种-分蘖盛期的气温与育性呈极显著相关;拔节始期-孕穗始期的日平均气温、日最低气温和日长也与育性呈极显著相关。即BNS366育性受到播种-分蘖盛期和拔节始期-孕穗始期温光因子的影响。播种-分蘖盛期的日平均气温为17.1~21.7℃不育,日平均气温为14.0~16.2℃育性转换,日平均气温为5.5~6.2℃可育。BNS366育性转换的敏感时期为群体拔节始期-孕穗始期,即小花原基分化期-药隔形成期。育性转换的温光阈值:日平均气温6.6~8.10℃,日长10.92~11.18h不育;日平均气温8.13~10.72℃,日长11.40~11.53h育性转换;日平均气温15.5~18.4℃,日长11.75~12.33h完全可育。     

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。     

大麦DNA导入小麦引起叶耳颜色变异的遗传学初步观察

将二棱大麦（叶舌、叶耳红色）ＤＮＡ通过花粉管途径导入小麦品种“百农３２１７”（叶舌、叶耳无色），获得叶耳、叶舌颜色红色的变异植株。观察其后代（Ｔ２、Ｔ３＊），以及“百农３２１７×叶耳红色Ｔ４株”杂交的Ｆ２。结果表明，变异植株的叶舌、叶耳红色性状表现单基因显性遗传，同时也发现，普通小麦叶舌、叶耳红色性状遗传非一对基因控制（导入处理产生的红色∶无色＝３∶１是叶舌叶耳遗传的一个特例），颜色深浅还有数量基因的累加效应，并且一定环境条件（稀植、低温）可诱导叶舌、叶耳红色表现。     

两系小麦BNS花粉育性与气象因子的关系

为探讨小麦温光敏不育系BNS花粉育性转化规律,2009年9月至2010年5月采用分期播种试验,测定了不同播期的小麦花粉育性,同时对其花粉育性与气象因子的关系进行了分析.结果表明:BNS花粉育性随播期的推迟而变化,出现了从完全不育到可育的育性转换过程,11月10日前播种花粉败育率为95％以上,表现为高度不育,11月10日、11月18日和11月26日播种,育性处在转换期,随播期推迟花粉败育率逐渐降低;BNS的花粉败育率与抽穗前10～15d的平均温度和抽穗前7～15d的平均最低温度呈极显著负相关;低温是影响BNS育性转换的主要因素,表现低温不育,高温可育,当温度低于8.9℃时表现彻底不育,此后随着温度的升高花粉败育率逐步降低;BNS的花粉败育率与抽穗前10～15d的日照时数呈极显著负相关.BNS花粉育性与温度和日照时数有极显著相关性,且其温度的影响大于日照时数的影响.     

温敏雄性不育小麦BNS366花粉败育的细胞学观察

为了明确温敏雄性不育小麦BNS366雄性败育的细胞学机理,采用醋酸洋红染色法观察减数分裂和小孢子发育过程,用1%I2-KI溶液染色进行花粉育性统计;以温敏不育系BNS和常规品种扬麦13作为对照。结果表明,BNS366的减数分裂和小孢子发育过程与BNS完全一致,即:在减数分裂过程中,中期Ⅰ染色体出现滞后现象,在形成二分体和四分体时细胞质分裂不均匀,出现三孢现象;小孢子发育过程中,只观察到单核靠边期,最后核物质解体出现空孢现象。而扬麦13在减数分裂过程中染色体表现正常,小孢子发育过程中,观察到单核期→双核期→三核期。开花期,BNS366和BNS花粉均表现典败和圆败,扬麦13可育。减数分裂表现出的异常行为是导致BNS366花粉败育的原因之一,单核靠边期是其败育的关键时期。     

春季低温阴雨对小麦产量性状的影响

通过对49个供试小麦品系穗部性状的考察分析,以及对长沙地区2009年春季气候变化的深入研究,从小麦生长发育的特性出发,探讨春季低温阴雨的气候条件对小麦产量性状的影响,结果表明,小麦穗分化中后期(拔节至孕穗)是小麦生长发育的关键时期,而这一时期的异常气候,使小麦受到严重湿害和低温冷害,表现为小花退化增多,可孕小花数和实粒数减少,结实率大幅降低,以致造成重大产量损失。     

小麦温敏不育系BNS366育性研究

为了揭示小麦温敏不育系BNS366的育性转换规律,为不育系的转育及杂种优势利用提供依据,于2011-2013年度连续2年采用大田分期播种试验分析了BNS366、BNS、矮抗58和扬麦13的育性特点。结果表明,随着播种期的推迟,BNS366表现出规律性育性转换特征。9月23日至10月17日播种,花粉败育率为99.77%~100%,自交不育度为99.21%~99.81%,每穗自交实粒数为0.10~0.51。10月25日播种,花粉败育率为91.78%~98.89%,自交不育度为92.86%~94.96%,每穗自交结实粒数为3.20~4.37,12月4日播种可育。BNS366具有两个育性转换的临界期,10月25日播期为不育变为高度不育的育性转换临界期,12月4日播期为半不育转换为可育的育性转换临界期,不育期花粉以典型败育为主。BNS366可以作为小麦杂种优势利用新的不育系。     

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。     

BNS小麦雄性不育性表现及其恢复性的研究

为研究来自河南的小麦温光敏雄性不育材料BNS在陕西关中地区用于杂交小麦育种的可能性，在陕西杨凌进行了BNS连续四年的分期播种试验和杂种F₁育性恢复测验。结果表明，BNS在10月17日以前播种的自交结实率平均值为1.41%，变幅为0.07%~4.96%，呈全不育至高不育，可进行BNS杂交种制种；11月18日以后播种的自交结实率平均值为68.23%，变幅为42.91%~98.96%，育性得到恢复，可进行BNS繁种；10月25日至11月10日之间播种BNS的自交结实率为17.48%~46.77%，表现为半不育特性。BNS的育性随播期的上述变化趋势年度间较稳定。测恢试验的78个杂种F₁组合中，3个组合的育性得到恢复，分别为BNS/9833、BNS/SN055525和BNS/CL0442，其自交结实率分别为118.54%、104.564%和102.021%，说明9833等三个材料携带对BNS的育性恢复基因。综上，BNS在陕西关中地区可同时实现繁种和制种，在普通小麦中亦能找到恢复源，因此在该地区具备应用于杂交小麦育种的潜力。     

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。