小麦D~2型胞质光敏雄性不育器官同源异型转变的研究

研究证明,在晚春播条件下,北京地区晚春播长日照条件可以诱导具有Ae.crassa细胞质(属D2型细胞质)的小麦品种农林26表现雄性不育,用16个小麦品种与农林26杂交,F1晚春播,有6个组合表现近乎完全的雄性不育.应用光镜及扫描电镜系统地观察了这种小麦D2型光敏细胞质雄性不育系(PCMS)雄蕊发育的形态及细胞结构,表明这种光敏雄性不育系在长目下表现为雄蕊向雌蕊的同源异型转变,其内部结构变化不同于其它细胞质雄性不育类型;结果还证明产生雄性不育的光敏感期为小花分化期;同源异型转变发生在雄蕊原基发育时期.认为应结合分子生物学深入研究其机制,为两系杂种小麦用于生产打下基础.     

小麦D~2型细胞质光敏雄性不育性的研究

D2型细胞质与有些普通小麦材料的细胞核互作,可产生特异核质互作不育现象,其中有的表现为长光照敏感型雄性不育。文章研究了具有D2型细胞质的光敏不育系Ae.crassa—Norin26、核质杂种NC2134及克引11、克引12在黑龙江省克山地区自然条件下的育性表现,并以NC2134为细胞质供体,与20个小麦品种(系)杂交,获得一些核质代换系材料,对其育性及主要性状进行观察研究。结果表明:(1)在自然条件下,播种期对育性有影响,随着播种期推迟,Ae.crassa—Norin26不育度增加,1 999年4月22日播种达到全不育,Norin26则在所设播种条件下表现正常可育;(2)NC2134表现可育,这与其可能携带雄性不育的恢复基因有关,克引11、克引12在正常播种情况下表现高度不育甚至全不育;(3)不育系的不育性表现为不同程度的雄蕊心皮化;(4)不同普通小麦材料其核质杂种育性表现不同,有些材料其核质代换低世代分离出一定比例的高不育、半不育及可育株,通过进一步的核置换,可转育成相应的D2型细胞质不育系。     

小麦D2型细胞质光敏雄性不育性的研究

1998-1999年,对具有Ae.Crassa细胞质的CN26、核质杂种NC2134、克引11和克引12在克山地区自然光照条件下的育性表现进行了观察研究,结果表明:在自然条件下,播种期对育性有影响,不育系的不育性表现为不同程度的雄蕊心皮化.为利用D2型细胞质光敏雄性不育资源和长日照自然光源进行"二系法"杂种小麦研究利用提供依据.     

甘蓝Ogura胞质雄性不育系发生同源异型转化的分子机制研究

为了揭示甘蓝Ogura胞质雄性不育系发生线粒体同源异型转化的分子机制,利用RT-PCR和转基因的方法分别进行了研究。 RT-PCR试验结果表明,甘蓝B基因AP3在雌蕊(心皮)发育初期异位高表达,C基因AG3在发生心皮化的雄蕊部位异位高表达,这可能导致了甘蓝Ogura胞质不育系线粒体同源转化的发生。而拟南芥转基因试验表明,线粒体定位表达载体p3301-ATP-ORF138能导致拟南芥雄性不育的发生,这说明orf138基因是发生线粒体同源异型转化的甘蓝Ogura胞质雄性不育系不育的决定因素。     

小麦温光敏雄性不育研究进展

小麦温光敏雄性不育是杂种优势利用的重要部分。而小麦温光敏雄性不育受遗传和环境等因子影响,遗传机理较为复杂,因此,探讨小麦温光敏雄性不育机制及不育基因的控制方式对其利用极其重要。文章介绍了小麦温光敏雄性不育类型、生理生化研究、遗传学研究及分子生物学等方面的研究进展,并对小麦温光敏雄性不育选育策略及利用前景进行了讨论。     

D~2型山羊草细胞质对普通小麦性状影响的研究

以含有粗厚山羊草 (6 X)、牡山羊草、瓦维洛夫山羊草等 D2 型异源细胞质的 3个稳定普通小麦(Triticum aestivum)异质系为材料 ,分别与 6个普通小麦品系杂交 ,调查该细胞质对供试小麦育性、生长势和主要农艺性状的影响。结果表明 :D2 型细胞质对普通小麦的育性反应差异性显著 ,相对而言牡山羊草细胞质对杂交小麦的生产利用价值更大 ,对普通小麦农艺性状无不良的细胞质效应 ,能改良小麦品质和提高小麦对白粉病的抗性。     

V型小麦雄性不育育性恢复与保持的研究

连续多年研究表明：在黑龙江省春麦区,大量春小麦品种对Ｖ型不育具有恢复能力,但恢复力高的材料不多,用于配置强优组合的恢复系仍需有效的恢复基因转育和累加,一向选择获得,能保持Ｖ型不育育性和能转育成Ｖ型不育的材料比较少,这增加了Ｖ型不育在我省春麦区利用的难度。     

玉米ES型雄性不育胞质在生产上应用的可行性研究

对１０对ＥＳ型雄性不育胞质杂交种和正常胞质杂交种进行了产量和农艺性状的比较。结果表明，ＥＳ型雄性不育胞质杂交种与其同核的正常胞质杂交种的产量无显著差异，ＥＳ型雄性不育胞质对杂交种的农艺性状无不良影响。又根据ＥＳ胞质不育系具有稳定的不育性和ＥＳ胞质抗病性的有关研究，作者认为ＥＳ型雄性不育细胞质完全可以在生产上应用。     

同源四倍体白菜异源胞质雄性不育系的选育

以榨菜(Brassica juncea Czem．et Coss．vat．tsatsai Mao)胞质雄性不育系(8982-4，2n=36)为母本，同源四倍体不结球白菜[Brassica compestris L．ssp．chinensis Makino](中自梗s6，2n=40)为父本，采用蕾期不育株及父本花粉先经．γ-射线预处理，进行远缘杂交及多代回交，获得表型及品质极似父本四倍体白菜的优良胞质雄性不育系。其不育率及不育度皆为100％，蜜腺发育良好，结实性强，在自然授粉条件下，平均每只角果可结13．2粒种子，蕾期人工授粉，则可达14．3粒，具有育种应用价值。     

BNS和BNS366小麦雄性不育与内源激素的关系

【目的】研究BNS和BNS366小麦雄性不育与小孢子发生过程中内源激素含量变化的关系,为激素调控温光敏雄性不育小麦花粉育性提供理论依据。【方法】选用BNS和BNS366为试验材料,分别以矮抗58和郑麦366(BNS366的近等基因系)为对照,进行正常秋季播种(2018年10月10日)和晚播(2018年12月2日)试验,用I2-KI法测定花粉育性,用国内法和国际法测定自交结实率,采用间接酶联免疫法测定雌雄蕊原基分化期-三核期叶片、雌雄蕊原基分化期-四分体期幼穗和单核中位期-三核期花药中6种内源激素的含量。【结果】在正常秋季播种条件下,BNS和BNS366花粉可育率、国内法自交结实率和国际法自交结实率均为零,达到全不育水平,在晚播条件下,BNS的这三个指标分别为34.74%、43.12%和48.48%,达到低不育水平,BNS366则分别为92.63%、55.37%和67.94%,达到正常可育水平,播种期间差异均达到极显著水平;矮抗58和郑麦366在2种播期条件下,则为82.56%—94.00%、73.90%—82.31%和96.54%—139.26%,均为正常可育,播种期间差异不显著;BN...     

小麦温敏不育系A3314温敏不育性的遗传研究

 为建立技术简便、成本低廉的二系杂交小麦种子生产体系，选育适应范围广泛的温敏不育系，利用发明专利技术（ZL00105488.0）选育的非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314与恢复系Silverstar的F2和BC1F1分离群体及可育条件下的1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A与非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314的F2代及BC1F1代分离群体的育性反应，对小麦温敏雄性不育系A3314的温敏雄性不育基因的遗传进行研究。结果表明，温敏不育系A3314的雄性不育性与K3314A的雄性不育性一致，除受细胞质基因控制外，还受两对隐性核基因的控制，且呈独立遗传。其中A3314中来自斯卑尔脱（T.spelta var.duh.）小麦的K型雄性不育基因rfv1sp为其主效基因，与1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A的雄性不育主效基因rfv1为一对等位基因，并具有温度敏感特性。     

不同小麦雄性不育类型光合速率的影响因子分析

 【目的】对K、T、V、CHA型不育系及其保持系净光合速率（Pn）与相关生理、环境因子间的关系及变化趋势进行分析研究,以探讨影响不同小麦雄性不育类型光合速率的生理、环境因子。【方法】利用CIRAS-Ⅰ型光合仪对供试材料4个生育时期的旗叶净光合速率及其相关的生理和环境参数（气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、水分利用率WUE、光量子通量密度PFD、细胞间隙CO2浓度Ci、大气CO2浓度Ca、叶片温度Ti、大气温度Ta和气孔限制值Ls）进行测定,并采用SAS软件对试验数据进行相关分析、通径分析和回归分析。【结果】Pn、Gs与Tr均在开花期达到最大值,Pn与Gs、Tr的r=0.9305～0.9677、0.8081～0.9068,呈显著（r0.05=0.754）或极显著（r0.01=0.874）正相关。K、T、V型不育胞质对Pn、Gs和WUE产生了不同程度的负向效应,CHA明显降低了Tr,而对WUE无不良影响。从开花期到灌浆期,各不育类型Pn与Gs、Ci的变化趋势相同,与Ls相反,表明其Pn的变化主要受气孔因素限制。K、T、V、CHA不育类型的Pn与其影响因子Gs的通径分析（直接通径系数＝0.4943～0.6774）显著,与各因子的回归关系因类型的不同而异,R2=0.965～0.975,经F检验达显著水平。在相同胞质背景下,冀5418的Pn较太911289显著提高1.875～2.703 μmol CO2•m-2•s-1,而在质核间存在不同程度的交互效应。【结论】K、T、V、CHA不育类型Pn最主要的直接影响因子是Gs,Tr、PFD和Ta对K、T型不育系Pn也有较大影响,PFD和Ca对V型不育系Pn的影响显著。Ci是限制CHA型不育系旗叶Pn的另一主要因子,利用构建的回归模型可有效地预测净光合速率的变化。     

Mapping of Fertility Restoring Gene for Aegilops kotschyi Cytoplasmic Male Sterility in Wheat Using SSR Markers

LK783 was found to be a good fertility restorer for K-type male sterility of wheat. Microsatellite markers were employed to map the major restoring gene in LK783. Maintainer and restorer DNA pools were established using the extreme sterile and fertile plants among (KJ5418A//911289/LK783)F1 population,respectively. Seventy-nine sets of SSR primers were screened for polymorphism between the two pools, 6 of which were found polymorphic. Linkage analysis showed that Xgwm11, Xgwm18 , Xgwm264a and Xgwm273were linked to the restoring gene in LK783, while Xgwm11, Xgwm18 and Xgwm273 were co-segregated. The distance between the Rf gene in LK783 and the three co-segregated markers was 6.54±4.37 cM, the distance between Rf gene and Xgwm264a was 5.71±4.10 cM. The four SSR markers were located on chromosome 1BS by amplifying the DNA of nulli-tetrasomics and ditelosomics of CS with the 4 sets of primers, indicating that the major restoring gene in LK783 was located on 1BS, but the relative location of the gene was different from Rfv1, allelism of the two genes should be further investigated. The breeding for new fertility restorer lines of K-type cytoplasmic male sterility in wheat would be facilitated by using the four polymorphic markers.     

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。     

K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的SSR分子标记分析

 以 (K冀 5 4 18A∥ 9112 89/LK783)三交F1分离群体的极端不育株和极端可育株分别建立保持池和恢复池 ,利用 79对SSR引物对两池间的多态性进行了研究。分析表明 ,6对SSR引物在两池间扩增出了稳定的多态性差异 ,在分离群体上验证结果表明 ,LK783的育性恢复基因与 4个SSR引物的扩增位点Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm 2 73有连锁关系 ,该育性恢复基因与Xgwm11、Xgwm18和Xgwm2 73的遗传距离为 6 .5 4± 4 .37cM ,与Xg wm2 6 4a的遗传距离为 5 .71± 4 .10cM ,这 4个引物可应用于K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的标记辅助选择。利用中国春缺体四体系和双端体系进一步将Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm2 73定位于 1BS ,说明LK783的育性恢复基因位于 1BS ,但它在 1BS上的相对位置与Rfv1有所不同 ,它们的等位性关系有待于进一步研究     

粘类小麦雄性不育系的细胞遗传学研究

以四类异质(粘果、易变、偏凸和二角山羊草)异核(224,90-110)小麦雄性不育系为母本,与生产上一系列小麦品种(系)进行杂交,系统调查了杂种F1代减数分裂中期Ⅰ单价体频率及后期出现落后染色体及染色体桥频率,并对中、后期染色体变异率与杂种F1自交结实率进行了相关分析。结果表明：①其杂种F1自交结实率与其减数分裂中期的单价体频率及后期染色体变异率有一定的负相关,但未达到显著水平。而中期单价体频率及后期染色体变异率存在着正相关,且达显著水平;②异源细胞质对染色体配对的影响因父本遗传背景不同而不同;③粘类小麦雄性不育系杂种F1育性不仅与染色体配对有关,亦受环境及基因型的影响。     

小麦K型雄性不育育性恢复性能的研究

采用国内指标法和国际指标法对豫麦３号雄性不育系育性恢复性能进行了研究。结果表明,１６３个恢复系间的恢复主差异显著,国内法恢复度超过８０％的恢复系占１１．６３％;Ｋ型杂种小麦小穗中部小花的结实性与恢复系的恢复能力呈高度正相关。     

小麦细胞质雄性不育的生理生化研究进展

小麦是中国乃至世界上最重要的粮食作物之一,对于粮食安全和国计民生具有非常重要的意义。雄性不育是作物杂种优势利用的重要途径,细胞质雄性不育是一种非常重要的母性遗传性状。对小麦细胞质雄性不育(CMS)的研究不仅可以从理论上阐明其发生机制,而且可以产生巨大的经济和社会效益。为给小麦CMS的进一步研究提供有益参考,从酶活性、蛋白质、物质代谢和植物激素等4个方面综述小麦CMS的生理生化机制,并对今后研究进行了展望。