小麦光敏雄性不育系A31在不同生态地点的育性变异

本文通过在不同生态点的育性试验，观察光敏小麦雄性不育系A31的育性表现和育性转换特性。A31在7个不同生态点的自交结实率结合各试验点的光温条件分析表明，其雄性育性随日长增加有明显的下降趋势，日长是影响A31育性的主导因素，在日长相近条件下，温度对A31育性也有一定的效应；A31育性转换的临界日长约在14.5h左右。     

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.     

K型小麦雄性不育系绒毡层结构变化及相关基因的表达分析

为揭示K型小麦雄性不育系的败育时期和败育机制,以K型小麦雄性不育系K519A及其保持系519B为材料,采用半薄和超薄树脂切片法对花药绒毡层进行显微和亚显微结构观察,并对孢粉素转运相关基因RAFTIN1和绒毡层细胞降解相关基因APs在不同生育时期的表达模式进行分析。结果表明,与保持系相比,不育系花药绒毡层在四分体时期提前降解,部分绒毡层细胞脱离中层侵入药室内,发育至二核和三核期绒毡层细胞只剩下细胞轮廓和少量附着的乌氏体。不育系小孢子细胞壁在单核期开始增厚,是同时期保持系小孢子细胞壁厚度的2.35倍,发育至二核期小孢子细胞壁继续增厚,但三核期不育系小孢子细胞壁比保持系小孢子细胞壁薄,仅是保持系花粉粒细胞壁厚度的89%,并且三核期不育系花粉粒出现畸形和质壁分离的异常现象。自小孢子母细胞时期至单核期,不育系中RAFTIN1和APs基因的相对表达量都显著高于保持系,但在二核期不育系中的相对表达量显著低于保持系。推测K型小麦雄性不育系K519A的败育可能发生在四分体期和二核期。RAFTIN1和APs基因的表达模式与细胞学观察结果相契合,故推测这两个基因很可能参与了K型不育系K519A的不育过程。     

一个水稻育性相关基因在小麦雄性不育系中的表达

为了确定小麦中一个编码与水稻光温敏雄性不育有关的酶的基因（FJ803924）是否与小麦雄性不育系的育性有关,采用半定量PCR和电泳分析,测定了此基因在人工控温下生长的5种小麦（非1B/1R 类K型不育系732A 及其保持系732B、YS型温敏雄性不育小麦A3017、1B/1R 类K 型不育系K3314A 及其保持系3314B）不同时期幼穗中的表达量变化趋势。结果表明,此基因在高、低温处理下在732A和A3017中出现较明显的表达量差异,而在另外几种小麦中表达量变化差异不明显。此基因在不同小麦中的表达受温度影响的程度不同,与小麦育性的关系也不尽相同。     

几类小麦雄性不育系育性敏感时期蛋白质含量的变化

利用SDS-PAGE凝胶电泳技术对采用丙酮沉淀法提取的K型,C49S型和YS型小麦不育系和保持系旗叶小穗发育的单核期和二核期中的可溶性蛋白进行比较后发现,非1B/1R 类K型不育系732A在小穗发育的单核期比同时期相应保持系732B少1条分子量为17 kD的多肽,在小穗发育的二核期比同时期相应保持系732B多1条分子量为17 kD的多肽.同时通过对比不同类型的不育系发现非1B/1R类K型不育系732A和YS光温敏不育小麦A3017在小穗发育的二核期均多1条分子量大小为17 kD的多肽.该研究选取的两个发育时期均为育性发育的敏感时期,在该时期检测到特异蛋白的存在,说明该特异蛋白极有可能是与育性相关的或者是育性发育所必须的.     

YS型小麦温敏不育系A3314育性转换过程中叶片和幼穗酶活性的变化

为研究YS型小麦温敏雄性不育系的育性转换机制,在不同育性条件下,测定了YS型小麦温敏不育系A3314及其原同型保持系TSP3314不同发育时期叶片和幼穗中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量.结果表明,两种育性条件下,A3314幼穗中酶的变化较叶片对其育性影响大;同一发育时期SOD、POD、CAT活性基本呈现不育条件下比可育条件下低的趋势,特别是在减数分裂期后表现更加明显.MDA含量与SOD、POD、CAT活性变化趋势相反.这些结果说明YS型小麦温敏不育系中酶活性与花粉育性密切相关.     

杂交小麦亲本选配研究进展

强优势组合的选配是杂交小麦研究利用中的核心问题和关键所在。本文从亲子关系、配合力、遗传差异、生态类型、特异性状等不同角度对杂交小麦亲本选配的各类研究方法及主要研究成果和观点进行了综述,并指出这些研究加速了杂交小麦强优势组合的选育进程,但亲本选配是一个非常复杂的问题,仍须进一步探索研究。     

ATP合成相关基因在小麦BNS不育系育性转换中的差异表达

为了探讨ATP合酶α亚基和腺嘌呤磷酸核糖基转移酶(APRT)与温敏雄性不育系BNS育性的联系,利用荧光实时定量PCR方法,在花药发育的4个重要时期(四分体期、单核期、二核期和三核期),定量检测ATP合酶α亚基和APRT相关基因在不育及可育条件下花药中的mRNA表达水平。不育条件下,ATP合酶α亚基基因从四分体到二核期表达量持续下降,与可育株相比在单核期表达量显著下降;APRT1在4个时期的表达量低于其在相应可育条件下的表达量,而APRT2基因在BNS不育和可育条件下维持较低的表达水平。APRT相关基因表达量在三核期均有较显著提高,且可育条件下比不育条件下提高更明显。因此认为,ATP合酶α亚基基因与BNS育性转换密切正相关,APRT基因在三核期转录水平的变化与BNS育性转换有一定关系。     

非1B/1R类型小麦雄性不育系KTSP3314A败育的生化机制

为了揭示K型非1B/1R类型小麦不育系雄性败育的生化机制。利用K型非1B/1R类型小麦雄性不育系KTSP3314A,其同型保持系TSP3314B,以K型1B/1R类型小麦雄性不育系K3314A、其同型保持系3314B为对照,分别对其叶片和穗子在不同发育时期的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性和丙二醛(MDA)含量的变化进行测定。结果表明,K型非1B/1R类型小麦不育系中SOD,POD及CAT活性变化与K型1B/1R类型小麦雄性不育系酶活性变化一致,K型非1B/1R类型雄性不育小麦叶片和穗子的超氧化物歧化酶(SOD)后期则较低,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性后期较高,丙二醛(MDA)含量后期较高。说明二者的雄性败育生化机制基本一致,但前者比后者败育的时期较晚。且超氧化物歧化酶(SOD)活性与雄性育性有关。     

光敏小麦雄性不育系A31的育性变异及遗传研究

通过不同生态点的育性试验,观察了光敏小麦雄性不育系A31的育性变异,并结合各试验点的光温条件,分析了A31在7个不同生态点的自交结实率。结果表明,A31雄性育性随日长增加有明显的下降趋势,日长是影响其育性的主导因素,在相近日长条件下,温度对A31育性也有一定的影响;A31育性转换的临界日长约为14.5h。对光敏雄性不育系A31与恢复系1376杂交F2分离群体育性的研究表明,582株F2分离群体的平均结实率为42.16%,变异范围为0～86.67%,由于受异源胞质的影响,F2群体中可育株的平均自交结实率低于恢复系1376的平均结实率。卡方测验表明,F2群体的育性分离符合1对基因的分离比例,所以A31光敏育性可能是由1对基因所控制。