萝卜不育系和保持系几种同工酶分析

以萝卜细胞质雄性不育系和保持系为试材,采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳方法对花期叶进行过氧化物酶同工酶、淀粉酶同工酶进行分析.结果表明:不育系和保持系的同工酶存在着谱带增减及强弱的差异.     

辣椒雄性不育系线粒体基因CaORF240和CaORF301的生物信息学与表达差异分析

为深入了解辣椒细胞质雄性不育与线粒体编码基因表达之间的关系,本研究以辣椒细胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为试验材料,克隆了2个线粒体编码基因CaORF240和CaORF301,利用实时荧光定量PCR技术分析了这2个基因在保持系9704B不同组织间的表达量,以及在同型保持系9704B和细胞质雄性不育系9704A花蕾四个不同发育时期的表达差异。结果发现,CaORF240基因编码序列长度为723 bp,编码240个氨基酸,CaORF301基因编码序列长度为906 bp,编码301个氨基酸,两个基因在不育系9704A和保持系9704B中的扩增序列一致。CaORF240和CaORF301基因在保持系9704B各组织中的表达量存在差异。CaORF240和CaORF301基因在不育系与保持系花蕾不同发育阶段中的表达量存在明显差异。结果表明,CaORF240和CaORF301在9704A和9704B中存在时空表达差异,可能造成能量代谢紊乱,影响小孢子发育,从而导致辣椒雄性不育。     

洋葱S型细胞质雄性不育相关基因的挖掘及分子标记开发

以洋葱（Allium cepa L.）S型细胞质雄性不育系和保持系材料为试材,对洋葱线粒体全基因组中的58个开放阅读框（ORF）进行差异表达分析,发现了一个表达差异片段orf393。采用实时荧光定量PCR技术,利用洋葱S型细胞质雄性不育系和保持系的根,叶片,花茎以及花粉母细胞、四分体、单核花粉粒、成熟花粉粒等4个发育时期的花蕾对orf393进行时空表达分析。结果表明：orf393在洋葱S型细胞质雄性不育系的根、叶片、花茎和4个发育时期的花蕾中均有表达,尤其是在四分体时期花蕾中表达量最高,之后恢复到营养生长时期的表达水平,但在保持系中未见其表达,这表明orf393是组成型表达,可能与洋葱的花粉发育存在某种关联。利用orf393在S型细胞质雄性不育系和保持系之间的序列差异,开发了一个稳定可靠的鉴别洋葱细胞质类型的SCAR分子标记GXX393。     

辣椒细胞质雄性不育基因对不育系及杂交一代农艺性状和生化特性的影响

 研究了两个不育系与它们各自的保持系间, 及其分别与恢复系的杂种一代间农艺性状和花蕾、叶片中生化物质含量间的差异。结果表明, 不育系杂种和保持系杂种在株高上的差异达到了显著水平。花蕾和叶片中过氧化物酶活性不育系高于保持系, 不育系杂种显著或极显著高于保持系杂种。花蕾中游离脯氨酸含量不育系小于保持系, 不育系杂种极显著小于保持系杂种。花蕾和叶片中IAA 含量不育系低于保持系, 不育系ABA 含量在叶片中高于保持系, 在花蕾中低于保持系。细胞质雄性不育基因对杂种一代内源激素IAA、ABA 和ZRs 含量影响的规律不明显。     

辣椒CMS型雄性不育系与保持系花期叶片蛋白质组分析

采用双向凝胶电泳和计算机辅助分析方法,比较辣椒细胞质雄性不育系W9A与保持系W9B花期叶片蛋白质组,发现不育系与保持系花期叶片存在蛋白质(多肽)的差异,可能与细胞质雄性不育的形成有关。     

萝卜雄性不育细胞质的鉴定与分类

对3种来源不同的长羽裂萝卜(中国萝卜)雄性不育系的恢复和保持关系进行了测定,并对其过氧化物酶(POD)同工酶及酯酶(EST)同工酶酶谱进行了比较。结果表明,3种不育细胞质的恢复和保持关系不同,3种不育系的两种同工酶酶谱存在差异,说明3种不育细胞质属于不同类型。     

两个洋葱雄性不育系细胞质类型鉴定及分析

 洋葱雄性不育系是选育洋葱杂交品种的关键材料,明确其细胞质类型以及起源,能为杂交组合的选配以及新型不育系的选育提供指导性意见。本文采用分子生物学手段,对从国内品种中选育出的两套洋葱细胞质雄性不育系进行了细胞质类型的鉴定,并用189个RAPD引物分析了不育系和相应保持系之间的多态性。结果表明,来自品种‘沙沟红皮’的不育系细胞质类型为T型,从‘朔州红皮’中选育出的雄性不育系为S型细胞质。对这两套近等位基因系的基因组随机扩增结果显示,与T雄性不育系相比,S型不育系与其保持系基因组之间有更多的差异。     

簇生朝天椒雄性不育系及保持系的花器官及生理特性研究

以簇生椒不育系‘001A’和同型保持系‘002B’为材料,观察花器官的形态差异,研究不同器官和不同花蕾发育时期不育系与保持系的能量物质含量和保护酶活性的差异,以探索CMS型簇生椒物质代谢与雄性不育之间的关系,从理化方面研究簇生朝天椒不育系‘001A’的败育机理。结果表明:不育系‘001A’花药干瘪、无花粉、花器比正常花器小、柱头露出花药,而保持系‘002B’花药饱满,柱头不外露。不同植株器官和不同开花时期均存在保持系‘002B’中的游离脯氨酸、可溶性糖、蛋白质含量高于不育系‘001A’;各个开花时期不育系‘001A’的丙二醛含量高于保持系‘002B’,植株茎和叶的丙二醛含量表现则相反。辣椒不同植株器官均存在保持系‘002B’中的CAT活性高于不育系‘001A’,SOD活性表现则相反;在各个开花时期不育系‘001A’的POD、SOD活性均显著高于保持系‘002B’,而不育系‘001A’的CAT活性显著低于保持系‘002B’。因此,不育系花药中营养物质的缺乏和保护酶间的异常,是导致簇生朝天椒CMS花粉败育的关键。     

洋葱T型细胞质雄性不育与花蕾ATP含量的关系

以洋葱T型细胞质雄性不育系8-43A、保持系8-43B和恢复系8-43-57C为试材,采用萤火虫荧光素酶检测技术,分析花蕾不同发育时期三磷酸腺苷(ATP)的含量变化,研究洋葱T型细胞质雄性不育与花蕾ATP含量的关系。结果表明:在整个花药发育过程中的各个阶段,保持系和恢复系的花蕾之间ATP含量均无显著差异,不育系花蕾ATP含量均极显著低于保持系和恢复系,尤其在花粉粒成熟早期,仅为保持系和恢复系的1%;花粉粒成熟早期,不育系花蕾ATP含量下降到不足四分体时期的1/10,说明花药发育通过单核期后耗费了组织内大量的ATP,更重要的是ATP的产生可能出现了障碍;洋葱T型细胞质雄性不育系花蕾ATP含量极显著低于各时期的可育株,可能是导致其雄性不育的原因。     

西瓜核型雄性不育两用系POD同工酶研究

用PAGE(聚丙烯酰胺凝胶)电泳技术,研究了西瓜核型雄性不育两用系不同器官的POD(过氧化物酶)同工酶酶谱差异。试验结果表明,不育株与可育株主要差异在雄花蕾,表现为不育株较可育株多2条活性强的酶带;其他器官差异小,仅表现为酶谱带强弱不同。并对POD同工酶与雄性不育性的相关性进行了研究。     

橙色大白菜同核异质细胞质雄性不育系的分子鉴定与园艺性状比较

类胡萝卜素是一种广泛存在于植物中的抗氧化物质,橙色大白菜因富含类胡萝卜素而呈现出橙红色的球叶。细胞质雄性不育系(CMS)没有花粉,杂交不需要人工去雄,可以保证F_1的纯度,因此培育橙色大白菜CMS是其杂种优势利用的首选途径。本试验以一组同核异质橙色大白菜细胞质雄性不育系及其保持系为材料,进行胞质不育基因及遗传多样性鉴定、园艺性状观测比较等研究。分子鉴定结果表明:18C5携带orf138不育基因,18C6同时携带orf138和orf222不育基因,18C5和18C6与保持系15S1094的平均遗传相似系数分别为91.11%、93.76%。园艺性状观测结果表明:2个不育系与保持系相似度不同,莲座期18C5与保持系15S1094的相似度更高,成熟期18C6与保持系15S1094的相似度更高;且2个不育系的单株质量均极显著大于保持系,单球质量均显著大于保持系,表现一定的优势。花期观测表明:2个同核异质不育系在早期低温条件下均有败蕾现象,但随着温度升高开花趋于正常;不育系与保持系花色均为黄色;2个不育系的雄蕊、花丝长度极显著小于保持系,花药干瘪退化,均属于无花粉不育;2个不育系的蜜腺正常,可以吸引蜜蜂授粉,正常结籽。     

辣椒不育系3198A雄性不育性状的遗传分析

辣椒(Capsicum annuum L.)是我国第二大蔬菜作物,而雄性不育性状是辣椒杂交种选育中最重要的性状之一。该研究利用辣椒不育系3198A和恢复系3414-3-5的杂交后代F2分离群体249个植株,在观察花药形态的基础上,对花粉育性的分离情况进行了遗传分析。结果表明:不育系、恢复系、保持系三者的花药形态存在明显的差异,不育系的花药瘦小无花粉,恢复系、保持系的花药大而饱满,成熟花粉中充满淀粉粒;F2代花粉育性分离结果分析表明,辣椒雄性不育系3198A的雄性不育性状受到3对隐性核基因的控制,且存在光温敏不育基因。该研究结果将有助于进一步研究辣椒光温敏雄性不育的遗传特性,分离并选育出光温敏不育系,加速辣椒杂交种的推出。     

红菜薹栽培与育种研究进展(下)

②雄性不育系的利用田福发等(2004)采用石蜡切片技术,在光学显微镜下系统研究了红菜薹波里马胞质雄性不育系(Polima CMS)、红菜薹萝卜胞质雄性不育系(Ogura CMS)及相应保持系花药发育过程的细胞形态学特征.观察结果表明,红菜薹Polima CMS花药发育受阻于孢原细胞阶段,不形成花粉,属无花粉型,此不育系花药不形成绒毡层和中层;而红菜薹Ogura CMS花药败育发生于小孢子母细胞期或四分体时期,表现为绒毡层细胞异常,挤压四分体,导致四分体和绒毡层同时解体而败育.     

结球白菜同核异质雄性不育系同工酶研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法，研究了具有甘蓝型油菜胞质、萝卜胞质的结球白菜同核异质雄性不育系－Ｐｏｌｃｍｓ３４１１－７，Ｏｇｕｃｍｓ３４１１－７及其保持系３４１１－７不同发育时期，不同器官过氧化物酶同工酶谱的差异。结果表明，不育系与保持系过化物酶同工酶谱的差异主要在花蕾中，表现为不育系酶带多而且活性强，其它器官差异较小；Ｐｏｌｃｍｓ３４１１－７与Ｏｇｕｃｍｓ３４１１－７的区别在苗期、蕾期、花期及叶片、     

大葱细胞质雄性不育基因的SCAR 标记开发

 以大葱（Allium fistulosum L.）雄性不育系和保持系为试材,开发了一个能够鉴别细胞质雄性不育类型的SCAR 标记。此标记在大葱雄性不育系（S 型细胞质）中扩增出１条607 bp 片段,而在保持系（N 型细胞质）中没有扩增出此片段,将此片段命名为S607。对5 组不同遗传背景的不育系和相应保持系,以及4 份杂交组合进行验证,SCAR 标记S607 鉴定结果与实际细胞质类型完全相符。     

甘蓝两种类型雄性不育系花器官形态及结实特性的比较研究

 以结球甘蓝自交系02-12和01-20分别多代回交转育而育成的两种不同类型雄性不育系为试材,对其花器官形态、蜜蜂授粉情况及制种产量的差异进行了研究。结果表明：相同自交系转育而成的显性核基因雄性不育系（DGMS）与细胞质雄性不育系（CMS）在花冠直径、雄蕊长、花瓣长、花药长,花蕾直径、一级分枝死花蕾率、二级分枝死花蕾率,蜜腺大小、单花花蜜量、蜜蜂访花次数、蜜蜂访花时间和荚粒数、制种产量方面存在显著差异;以上性状均表现为显性核基因雄性不育系明显优于细胞质雄性不育系。制种产量与主要开花结实性状的相关性分别为：花冠直径（r = 0.907,P＜0.01）,蜜蜂访花次数（r = 0.893,P＜0.01）和一级分枝死花蕾率（r =–0.891,P＜0.01）。     

两类甘蓝雄性不育系种子产量构成因素分析

以结球甘蓝自交系02-12及其回交转育多代育成的显性核基因雄性不育系（DGMS）和细胞质雄性不育系（CMS）为试材,对其制种产量及种子产量构成因素进行分析。结果表明：显性核基因雄性不育系材料DGMS02-12与细胞质雄性不育系材料CMSR302-12在单株产量和小区产量方面存在显著差异,并且全株有效荚数和每荚种子粒数是两种类型甘蓝雄性不育系间制种产量存在差异的主要构成因素。其中,一级分枝种子产量占单株产量的80%以上,一级分枝有效荚数、每荚种子粒数与制种产量有显著的相关性和较高的通径系数。     

簇生朝天椒保持系评价

以青岛农业大学自有的10份簇生朝天椒100%雄性不育保持系为试材,利用农艺性状结合InDel分子标记方法进行保持系材料评价,进而对不育系的利用进行探讨。结果表明:簇生朝天椒保持系16010-2的综合性状最好,16002次之,在杂种一代选育中其同型不育系是优良的簇生朝天椒母本材料。保持系16006和16010-6果实色价显著高于其它材料,可作为选育高色价杂交种的优良母本材料。农艺性状和分子标记聚类分析结果表明,保持系16012-1和16012-2、16010-2、16010-4的果实农艺性状相似且亲缘关系近,在新品种中可合并为一个母本材料使用,以减少育种工作量。     

辣椒胞质雄性不育系与保持系蕾期基因表达差异分析

 利用cDNA-AFLP差显技术比较分析了辣椒细胞质雄性不育系及其保持系蕾期基因的表达差异, 获得了19条阳性差异转录片段, 其中在不育系花蕾中特异表达的有4条, 在保持系花蕾中特异表达的有15条。通过对19条差异片段进行序列同源性分析与功能分类, 结果表明: 在不育系花蕾中特异表达的其中3条与番茄和烟草线粒体、核糖体代谢相关基因有很高的相似性; 在保持系花蕾中特异表达的12条能找到与其相似性较高的序列, 这些差异片段代表的基因涉及转录调控、防卫和胁迫反应、电子传递和能量途径、DNA或RNA代谢、蛋白质代谢、转运通道、未知或假定蛋白等。推测辣椒细胞质雄性不育的发生可能受到多种代谢途径的共同调控。     

“三薹”育种研究报告(1985-2014)

自1985-2014年育成一批红菜薹、菜心雄性不育系及其保持系,并用不育系配成一批红菜薹、白菜薹及菜心等杂交种,育成菜心、白菜薹、红菜薹新品种共9个,极大丰富了这3种薹用不结球白菜的品种,现将其育种研究过程总结发表,希望对育种工作者有参考价值。