雄性不育在我国蔬菜育种上的应用

蔬菜雄性不育性遗传机制分两种:一为细胞核雄性不育,不育性受核基因控制;二为细胞核、质互作型,不育细胞核与细胞质相互作用.在蔬菜育种中,利用雄性不育系生产一代杂种,在制种成本、产品的商品性状、产量、品质和抗性等诸多方面都表现出明显优势.     

玉米新品种京丰8号的选育

<正>玉米新品种京丰8号是利用玉米不育系配制的杂交种。玉米的雄性不育系是指玉米雄蕊发育不正常,不能产生有功能的花粉,但雌蕊发育正常,能接受正常花粉而受精结实,并能将雄性不育性遗传给后代的植物     

绿豆雄性不育突变体msm2015-1的遗传学与细胞学分析

单产水平低一直是我国绿豆存在的产业问题。绿豆杂种优势显著是提高产量的有效途径,而雄性不育材料是实现杂种利用的宝贵资源。本研究利用~(60)Co-γ辐射诱变技术首次在绿豆中获得雄性不育突变体,并命名为‘不育绿豆2015-1’(male sterile mungbean2015-1,简写为msm2015-1)。msm2015-1营养生长期表型与‘苏绿1号’没有明显差异。花器官形态正常,但花药发白且不能正常开裂散粉,成熟期座荚率几乎为0。遗传分析显示,育性分离群体中可育与不育分离比符合3∶1,表明不育性状由单个隐性核基因控制。花粉发育的细胞学分析发现, msm2015-1的盛开花朵中花粉粒几乎未在柱头附着,体外亦未萌发。花粉细胞质未被Alexander染液正常着色, I_2-KI染色出现典败、圆败和染败3种类型。DAPI染色显示, msm2015-1花粉细胞核发育异常。醋酸洋红染色表明,败育发生在花粉发育早期,花粉母细胞在四分体时期减数分裂的不对称和异常多分裂是导致花粉败育的主要原因。     

细胞核雄性不育的保持和利用

植物雄性不育,目前虽然存在三型学说、二型学说和一型学说,但以持二型学说观点的居多。所谓二型学说,就是认为植物雄性不育可以分为细胞核雄性不育和质核互作雄性不育两种类型。一般地说,只有质核互作雄性不育才能三系配套在生产上利用杂种优势,而细胞核雄性不育在生产上是不能直接利用的。     

玉米三系在云南中海拔地区一年两季选育技术(2)

<正>(上接第8期第37页)2玉米细胞质雄性不育三系遗传方式和选育技术玉米雄性不育性有质核互作型和核型两大类,目前生产上主要应用的是质核互作型。2.1质核互作不育型的遗传方式这类型受细胞质和细胞核的共同作用所制约。细胞质中有一种控制不能形成雄配子的遗传物质S,其     

玉米细胞质雄性不育材料CMS-P的胞质分类研究

采用育性恢复专效性测定、PCR分类鉴定、类质粒鉴定3种玉米不育细胞质分类方法,对本室从爆裂玉米（Zea mays everta）种质中发现的玉米细胞质雄性不育材料“CMS-P”进行了胞质分类研究,一致表明CMS-P属于S型不育胞质。这为CMS-P的有效利用提供了理论依据。卡方测验表明,S组田间育性表现恢复的各组合花粉可染率并不完全符合1∶1的分离比例,CMS-P向可育方向偏移的程度更大。花粉可染率在不同测验系、不同胞质、不同环境间都表现出较大差异,胞质与核微效基因间的互作可能是影响育性稳定性的主要因素。     

普通小麦T型,V型和K型细胞质雄性不育系花粉败育机理的细胞学研究

从细胞学的角度对小麦８３（２１）３５核背景的Ｔ型、Ｖ型和Ｋ型细胞质雄性不育系的花粉败育机理进行了研究。发现三类不育系的小孢子发生过程基本正常，Ｔ型不育系的花粉主要在小孢子后期发生败育，以典败型和圆败型为主；Ｖ型不育系的花粉主要在小孢子后期至二细胞花粉期败育，以圆败型和浅染败型为主；而Ｋ型不育系的花粉主要在二细胞花粉后期至三细胞花粉期败育，以浅染败型和深染败型为主。药室合并现象普遍发生是Ｔ型不育系花药的一个突出特点，而Ｖ型和Ｋ型人育系花药各壁层的发育是正常的。核质发育关系不协调是不育系花粉败育的根本原因。细胞学观察结果可以作为不育细胞质类型划分的一项参考指标。     

水稻雄性核不育的类型及各生态区选育两用核不育系的技术策略

水稻核雄性不育可分为显性核雄性不育和隐性核雄性不育两大类。隐性核雄性不育可分为普通核雄性不育、光敏核雄性不育、温敏核雄性不育和光温互作核雄性不育四类。光敏核雄性不育有长日不育型和短日不育型两种。温敏核雄性不育有高温不育型和低温不育型两种。华南地区以选育不育临界低于２４℃的高温不育型温敏核不育系为主,长江中下游地区应以选育不育临界低的长日不育型光敏核不育系为首选育种目标,而北部地区宜选用低温不育型温敏核不育系。     

陆地棉1355A和104—7A不育系的细胞学研究

细胞学观察表明，陆地棉１３５５Ａ核雄性不育系小孢子败育从收缩期、小孢子外壁发育到双核期早期都有发生，但是其主要的败育时期是单核早期，这一不育系的外壁不能正常发育而长出刺，它和美国鉴定的ｍｓ２不育系小孢子败育过程相类似。这从细胞学上证实了我们先前的遗传学研究结果，即它是ｍｓ２的等位基因。１０４－７Ａ胞质不了系花药分化正常，但是很多在花纷母细胞的形成过程中退化解体。一些花粉母细胞能进一步发育成熟并开始减数分裂，但都仅停留在减数分裂的前期Ⅰ。该不育系绒毡层的提早解体可能与花粉母细胞的解体有关。它和美国培育的Ｃ．ｈａｒｋｎｅｓｓｉｉ胞质不育系的败育进程基本一致。     

棉花洞A型核雄性不育材料花粉发育的细胞形态学观察

棉花洞Ａ核雄性不育株花粉在发育的全过程中都会发生败育，最早始于现蕾后第５天的花粉母细胞，大量败育在现蕾后第７～８天，即花粉母细胞减数分裂前期１，败育的主要表现是细胞质高度液泡化及出现“胞质穿壁”现象。第１０天的四分孢子中散出大量大小不齐、畸形花粉。第１５～２０天中存在的单核和极少数双核花粉陆续败育。Ｍ，不育系花粉败育的时期和表现与洞Ａ不育系基本相似，仅早１天左右。试验观察结果与前人报道洞Ａ不育系花粉败育主要在单核期不一致。     

作物雄性不育细胞质遗传效应的研究

细胞质雄性不育,即质核互作雄性不育是细胞质与细胞核相互作用产生的,是作物三系法杂种优势利用的基础。自本世纪初,随着多种作物细胞质雄性不育的发现以及杂种优势利用研究的开展,人们对于雄性不育细胞质进行了广泛的研究。近年来,我国科技工作者在这个方面的工作也取得了很大进展。本文主要综述水稻和小麦雄性不育细胞质遗传效应的研究。     

大豆质核互作雄性不育系W931A及其保持系种子和花药的蛋白质组初步研究

目的:对大豆质核互作雄性不育系W 931 A及其同型保持系W 931 B的种子和花药蛋白质组进行比较性研究,探讨大豆质核互作雄性不育发生的机理.方法:本研究采用SDS-PAGE与LC-MS/MS联用方法.结果:发现不育系W 931 A与其保持系W 931 B种子的蛋白质SDS-PAGE电泳图谱基本没有差异带,二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带.结论:雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达.对差异表达的蛋白如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、NBS-LRR疾病抵抗蛋白质的同源物、ATP合成酶b亚基、硫氧还蛋白过氧化物酶、类锌指蛋白等进行功能分析,推测不育系W 931 A的雄性不育可能与淀粉合成受抑制,能量代谢紊乱和细胞凋亡有关.     

普通小麦K,V型雄性不育系,保持系过氧化物酶同工酶的比较研究

利用聚丙烯酰胺垂直平板凝胶电泳法，对普通小麦Ｋ、Ｖ型雄性不育系，保持系在不同发育时期的雄蕊，雌蕊，旗叶的过氧化物酶同工酶进行了系统研究，结果表明，Ｋ、Ｖ型不育系，保持系在不同发育时期的花药具有不同的酶谱，根据酶带数量和酶活性的变化，发现Ｋ、Ｖ型不育系之间在花粉败育时间上有较大差异，认为Ｖ型不育系败育的关键时期是“单核期”而Ｋ型不育系为“二核期”与细胞学观察结果相吻合，Ｋ、Ｖ型不育系，保持系之间在不     

Triticum spelta 1BS染色体对K型小麦不育系花粉发育的影响

利用非1B/1R与1B/1R类型小麦雄性不育系及保持系, 对2类K型不育系及其保持系花粉发育过程中丙二醛含量、花粉细胞膜透性、SOD活性、花粉发育形态等几个方面进行比较研究。结果表明,2类型小麦不育系花粉丙二醛含量和花粉提取液电导率从减裂期到散粉成熟期变化趋势基本一致,都呈上升趋势,而保持系在花粉发育全过程中2项指标都基本保持平稳。2类型不育系SOD活性从单核期到三核期都一直呈下降趋势。与保持系相比, 2类不育系的SOD活性从单核期到二核期均显著高于其相应的保持系,三核期均低于其相应的保持系,且呈继续下降趋势。推断2类不育系的败育过程和败育时期基本一致,花粉败育的关键时期可能均为单核期到三核期。但花粉发育形态的染色观察表明,非1B/1R不育系从二核期出现花粉形态异常,而1B/1R不育系到三核期才出现,似乎又反映出非1B/1RK型不育系花粉败育稍早于1B/1RK型不育系。     

洋葱63A细胞质雄性不育与绒毡层的提早衰退有关

细胞质雄性不育（CMS）机理的细胞学研究在许多作物上已有报道，如拟南芥、大豆、水稻、小麦等，但在国内至今未见关于洋葱的此类报道。利用光镜和透射电镜对洋葱不育系63A和保持系63B进行花药发育过程中显微结构和超微结构观察，结果表明，不育花药花粉母细胞时期，花粉母细胞发育正常，花粉囊形状不规则，绒毡层发育迟缓。四分体时期，四分体形成正常，中层严重退化，绒毡层与药室壁完全脱离，细胞质浓缩、空泡化。利用DNA梯度技术发现不育系绒毡层细胞提早发生程序性死亡。小孢子发育时期，小孢子细胞质发生浓缩、降解，绒毡层完全解体。推测不育系小孢子败育与中层、绒毡层提前衰退有关。     

食荚豌豆雄性不育突变体的遗传研究

对国内首例豌豆雄性不育突变体的不育度、遗传特点及稳定性进行研究。观察发现：在生育前期。不育株外部形态特征与正常株没有明显差异;现蕾后,剥开花蕾可看到不育株的花药呈淡黄色半透明状。而可育株的花药呈橙黄色。用I2-KI染色法镜检花粉的可染性,发现不育株的花药内没有花粉粒,败育彻底,为典型的“无花粉型”雄性不育。用不育株作母本,与同品系的正常可育株进行姊妹交,F1全部可育,F2可育株与不育株的分离比例为3：1。用不育株作母本,其他品系作父本进行测交,同时用其他品系作母本,姊妹交F1作父本进行反交,正反交后代的育性表现一致。F1全部可育。F2可育株与不育株呈3：1分离。结果表明：该雄性不育突变体的不育性是可遗传的,属单隐性基因控制的核不育类型,与细胞质遗传物质无关。在不同年份、不同季节下,不育性状表现稳定。     

水稻不同细胞质雄性不育系花粉败育的细胞生物学比较研究

通过对5种(D型、K型、冈型、野败型、印尼水田谷型)不同类型质源的细胞质雄性不育系花粉的细胞学观察。结果显示,野败型和D型不育系花粉败育时间发生在单核期向双核期过渡阶段,这两种类型胞质不育系花粉败育过程基本类似;冈型不育系、K型不育系和印尼水田谷型不育系这3种细胞质雄性不育系的花粉败育时期略早于野败型和D型,一般在单核末期就全部败育,而这3种类型的胞质雄性不育系花粉败育过程基本相似。     

水稻质核互作孢子体雄性不育性的基因分析

把花粉育性划分为可育、染败、圆败和典败四种类型,对三种不同细胞质来源的四个水稻雄性不育系的质核互作雄性不育性进行基因分析。结果表明,野败珍汕97A、野败二九矮4A、冈比亚卡二九矮7A 和毛早壳八四早8A 的质核互作雄性不育性均由两对隐性育性恢复基因 rf_1 rf_1 rf_2 rf_2控制,属孢子体不育类型。IR24具有相应的两对显性     

利用基因工程创造植物雄性不育的策略

利用基因工程创造植物雄性不育系是近年来发展的新技术。根据花粉败育的原理,利用花药细胞绒毡层、绒毡层线粒体、胼胝质壁、细胞减数分裂过程等花粉形成过程中的不同环节,采取外源细胞毒素基因、分子伴侣、反义RNA技术、提早降解胼胝质、扰乱线粒体与细胞核之间的信息交流和细菌影响花粉小孢子发育等策略,使花粉不能正常形成,从而产生不育花粉,达到产生雄性不育的目的。并提出了基因工程创造植物雄性不育系可能存在的问题及其应用前景。     

质体转化开创作物杂种优势利用新途径

普通核雄性不育性能够满足对理想不育系选育的要求，是水稻等作物杂种优势利用的理想遗传元件。只要能解决其不育系繁殖问题，是理想的杂种优势利用方式。通过普通核雄性不育性的可育基因质体转化，将可育基因转移到存在于细胞质中的质体基因组中，可创造普通核雄性不育系的保持系，繁殖出普通核雄性不育系，从而实现三系法利用杂种优势；利用可产生雄性不育性的基因如TA29-barnase通过质体转化，向质体基因组中转移，产生由细胞质中转基因雄性不育基因控制的雄性不育系，任何常规品种都能作为其保持系，转barstar可育基因系(或常规品种)作为恢复系(或父本)，可同样实现三系法利用杂种优势。上述两种途径都是创造植物杂种优势利用的新途径。