外源DNA导入小麦后雄性不育变异的初步研究

利用浸泡法将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,获得不育变异株 ,稳定为不育系 ,简称D型不育系。该不育系小花结构具有显著特点 ,多数小花子房数目增加 ,花药数目减少 ,而且二者之和并非恒定为 4。多子房小花一般位于穗的中部 ,而顶部和基部小花未发现多子房现象。多子房小花的主子房位于小花的中央 ,副子房着生于主子房的周围。子房的发育进程不同步 ,主子房发育较早 ,体积较大 ;副子房发育较慢 ,而且未发育成熟即退化萎缩。花药多呈短棒状、月牙状等畸形状态 ,且多数在早期即退化萎缩 ,无生活力花粉。杂交试验表明 ,该不育系为细胞质雄性不育系 ,不育度达 99% ,受体品系 81 45 2 7可作其保持系。不育系与鲁麦 1 4号的杂种一代在穗长、每穗小穗数和穗粒数等性状上存在一定程度的杂种优势 ,单株产量较鲁麦 1 4号增加 1 1 6%。     

冬小麦温敏型雄性不育系LT-1-3A选育及育性转换与遗传研究

连续 9年对冬小麦“津丰 1号 济南 1 3 矮秆早 济面小佛手”F0 代60 Co辐射处理后代选系LT 1 3A进行研究 ,结果表明 :( 1 )基因型LT 1 3A属于温敏型雄性不育系 ,具有低温不育、高温可育的特性。 ( 2 )雌雄蕊分化期———花粉粒成熟期是该不育系育性反应敏感期。 ( 3 )敏感期内 ,日平均温度是影响育性变化的主要因素 ,1 8℃为该不育系育性转换起点温度。日均温度 <1 8℃ ,表现不育 ;日均温度 >1 8℃ ,表现可育。 ( 4)不育系的不育性受 1对隐性基因遗传控制。 ( 5 )在衡水 (东经 1 1 5°42′、北纬 3 7°44′,海拔 3 1 7m ,小麦适宜播期为 1 0月 1日～ 1 0月 1 0日 ) ,1 1月 5日及以前播种表现不育 ;1 1月 1 5日至早春顶凌晚播 ,表现可育     

2份广西普通野生稻材料育性恢复基因Rf3、Rf4的恢复力评价

影响杂交水稻高产与稳产的重要因素是结实率的高低,而这一特性是由恢复系的恢复基因所决定的。因此,水稻恢复系的选育和利用具有重要意义。本研究以2份广西普通野生稻材料DP32和DP70为供体亲本,以籼稻品种9311为受体亲本,采用连续多代回交和分子标记辅助选择的方法,分别得到携Rf3、Rf4基因座位的5个单片段代换系。选用野败（WA）型细胞质不育系盟抗A和新质源（FA）型不育系金农1A对这5个单片段代换系的恢复能力进行测交鉴定。结果表明：（1）来自DP32的Rf3基因座位的单片段代换系能够恢复盟抗A,而来自DP70的Rf3基因座位的单片段代换系不能恢复盟抗A。（2）来自DP32或DP70的Rf4基因座位的单片段代换系都能恢复盟抗A。（3）来自DP32或DP70的Rf4基因座位的单片段代换系对盟抗A的恢复力均高于其Rf3基因座位的单片段代换系。（4）5个单片段代换系均不能恢复金农1A。本研究结果为在广西普通野生稻中挖掘和利用恢复基因种质提供参考,并且为进一步精细定位Rf3和Rf4基因创建了理想材料。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和Rf4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选。结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、Rf1、Xgpw7062;(3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw7011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm193和Xgwm508。研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和Rf4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率。     

小麦粘类CMS育性恢复基因的SSR分子标记与定位

利用SSR技术,对小麦粘类CMS（细胞质雄性不育）的1对近等基因系（NILs）和回交群体（BC₁'）进行分析,筛选与粘类CMS育性恢复基因相连锁的分子标记并进行恢复基因定位,以进一步探讨小麦粘类CMS育性恢复的遗传机理。结果表明：在18对位于1BS上的SSR引物中,有6对引物在近等基因系间扩增出了稳定的多态性差异;经分离群体验证表明,恢复基因与4对SSR引物的扩增位点Xwmc406、Xbarc8、Xwmc611和Xgwm273有连锁关系,遗传距离分别为2.7、2.8、21.4和26.2cM,这些标记可稳定应用于小麦粘类CMS育性恢复基因的辅助选择;研究还表明,小麦粘类雄性不育系的育性恢复主要受1BS上的1对主效恢复基因及一些微效基因共同控制;本研究标记出的恢复基因应为Rfv1;上述4个标记与该主效恢复基因Rfv1之间的位置顺序依次为Xwmc406、Rfv1、Xbarc8、Xwmc611、Xgwm273。     

外源λDNA导入普通小麦雄性不育变异的分子验证

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,获得一细胞质雄性不育变异体 ,稳定成系 ,简称D型不育系 ,受体 81 45 2 7可作其保持系。用32 P标记的λDNA作为探针 ,对受体 81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种F1 核DNA和叶绿体DNA进行点杂交。实验结果表明 :D型不育系及杂种F1 核DNA和叶绿体DNA点杂交均呈阳性反应 ,而受体无阳性反应。说明外源λDNA片段已经整合进了不育变异体核基因组和叶绿体基因组中 ,并且可以稳定遗传。该结果从分子水平上初步证明了外源DNA导入技术的可靠性     

平流层辐射SP_3谷子雄性细胞发育的研究

对平流层辐射处理ＳＰ３谷子和对照ＣＫ３谷子雄性细胞发育的研究表明,雄性细胞正常发育过程从孢原细胞开始,经初生造孢细胞、次生造孢细胞、小孢子母细胞、二分体、四分体和单核小孢子中央期、单核小孢子液泡期（单核靠边期）、单核小孢子成熟期直到二细胞花粉、三细胞成熟花粉结束。其中四分体形成属连续型。雄性细胞异常发育有几种情况：小孢子母细胞强烈液泡化,细胞质收缩解体,不能进入减数分裂;小孢子母细胞液泡化,呈能进     

光肩星天牛雄性不育效应研究

应用60 Coγ射线辐照光肩星天牛雄蛹和雄成虫 ,以摸索光肩星天牛的雄性不育效应。结果表明 :致使光肩星天牛雄性不育的适宜辐照剂量为 0 0 97kGy ,辐照适宜虫态为成虫 ,致死辐照剂量为 0 776kGy。     

水稻细胞质雄性不育恢复性的等位基因分化

选用WA型、Y型和DA型3种细胞质的4个不育系(博白A、珍汕97A、协青早A和Y华农A)对6个单片段代换系、8个双片段聚合系和华粳籼74的恢复力进行测交鉴定,结果表明:(1)6个单片段代换系、8个双片段聚合系和华粳籼74对于4个不育系的恢复力存在显著的不同,携带有Rf3基因座位的单片段代换系的恢复力均低于携带有Rf4基因座位的单片段代换系,并且低于对照品种(华粳籼74);单片段代换系S6对这3种不育细胞质均具有较强的恢复力,单片段代换系S5对珍汕97A(WA)、协青早A(DA)具有较强的恢复力。(2)在华粳籼74的遗传背景下,4个不育系可恢复性存在差异,程度依次为:协青早A>博白A>珍汕97A>Y华农A,即Y华农A的不育性最难恢复,而协青早A的不育性最易恢复。(3)在恢复基因Rf3和Rf4基因座分别鉴定出4个等位基因,由弱到强依次命名为Rf31、Rf32、Rf33、Rf34和Rf41、Rf42、Rf43、Rf44,受体亲本华粳籼74的基因型为Rf34Rf34Rf42Rf42,即华粳籼74携带的Rf3基因的恢复性很强,携带的Rf4基因恢复性却比较弱。(4)携带有较弱恢复性基因(Rf3和Rf4)的单片段代换系聚合为双片段聚合系后恢复力有减小的趋势。本研究结果将为水稻三系的选育和恢复基因的转移奠定基础。     

两系小麦不育系BNS雄性育性的转换

于2006-2009年在湖南长沙采用分期播种方法以两系小麦不育系BNS和对照百农矮抗58、农大211、农大3688和杨麦13为试验材料,研究了BNS雄性育性在南方生态区域的转换规律。结果表明:随播种期的推迟,BNS雄性育性表现为完全败育→高度不育→部分可育→完全可育的育性转换规律;雄性完全败育阶段以花粉典型败育为主;3月中、下旬开花阶段,花粉完全败育;4月上旬开花阶段,雄性育性发生转变,4月中旬开花阶段,花粉可育。雄性育性的转换伴随着开花习性发生转换。     

雄性不育烟草atp6基因育性相关生物信息学分析

线粒体基因atp6与多种植物细胞质雄性不育(CMS)关系密切。为探索atp6基因致烟草CMS的潜能,以2对烟草不育系和相应保持系为材料克隆atp6基因,测序结果显示不育系与保持系atp6基因间有6个碱基差异。进一步的生物信息学分析结果表明,6个碱基差异导致4个预测氨基酸残基差异及差异残基所处区域的亲/疏水性改变,不育系atp6基因预测蛋白在二级结构和结构域上均呈现出周期结构(主要为α-螺旋)增加而非周期结构(主要为无规卷曲)减少的趋势,不育系atp6基因的碱基差异能在一定程度上引起编码亚基空间结构类型发生改变。推测atp6编码亚基尤其是亚基结构域空间结构类型的改变可能干扰线粒体F₀F₁-ATP合成酶的功能,从而成为影响烟草育性的因素之一。     

甘蓝型油菜陕2A细胞质雄性不育的遗传及RAPD标记

本研究以甘蓝型油菜陕 2A细胞质雄性不育系、保持系和F2 分离群体为材料 ,对F2 分离群体的遗传分离情况进行分析 ,结果表明 ,可育与不育株花器存在明显差异 ,符合 3∶1的分离比例 ,因而推断细胞质雄性不育恢复基因受 1对显性基因控制。利用分离群体分组分析法(BSA) ,用 1 0 5个随机引物对细胞质雄性不育恢复基因进行RAPD分析 ,发现有 6个随机引物扩增出多态性差异谱带。引物S62 和S74在可育和不育基因池中扩增出单条特异性谱带所代表的DNA序列 ,很可能与不育系的恢复基因连锁。     

野败型杂交水稻不育性及恢复性的遗传研究

用珍汕97A、珍汕97B、IR_(24)和明恢63为亲本,通过对F_2及回交等世代的分析,研究了野败型杂交水稻的不育性和恢复性的遗传方式,所得结果表明:野败型杂交水稻的不育性表现呈连续性变异,说明不育性是受多基因控制的数量性状。     

籼型杂交水稻不育系胞质对杂种一代主要农艺性状的影响

用7个同核异质不育系及相应的保持系,与两个恢复系杂交得 aF_1、bF_1,采用随机区组设计种植,考查了10个农艺性状,并进行抗稻瘟病鉴定。结果表明,同核异质组合间,在一些性状上,差异达显著或极显著,各(aF_1-bF_1)值,在一些性状上,差异也达显著或极显著,而且其大小和方向(正或负)受核质互作的影响。因此认为,所谓不育系胞质效应,多数是一种核质互作的遗传现象。不同胞质对稻瘟病的抗性存在一定差异。