玉米不育胞质杂交种雄花育性恢复稳定性的研究 Ⅰ恢复性与质核遗传背景的关系

用C、T、S 胞质群的8个不育系及5个恢复系组成可能的24个杂交组合,两年多点分期播种观察花粉育性,结果表明:1)胞质群间,群内组合间的恢复性都存在极显著差异;2)不育胞质杂交种育性恢复主要由恢复系的恢复基因所决定,不同质核背景杂交种的恢复性各异,对环境的反应不尽相同,恢复性越高稳定性越好,恶劣的气候条件会严重影响恢复性的表达;3)在C、E 和S 型中,E 型胞质具有较高的恢复性和稳定性,S 型较差。     

玉米C型胞质雄花不育的遗传及其在生产上的应用

测定了67个自交系对 C 型胞质雄花不育的反应,表明 C 型细胞质雄花不育及其恢复性是一种稳定的遗传特性,一般环境条件的差异不足以改变其雄花育性表现。从本研究资料来看,C 型雄花不育的恢复性是受两对独立的显性重复基因(Rf_3、Rf_4)所支配。因此,不育系及其保持系只有 rf_3rf_3rf_4rf_4一种基因型,而恢复系则有三种基因型,即 Rf_3Rf_3Rf_4Rf_4、Rf_3Rf_3rf_4rf_4、rf_3rf_3Rf_4Rf_4,并推断恢复系中由单基因决定恢复性者居多。同一恢复系内,单株之间可能出现基因型的差别。广泛布点试验说明,由 C 型不育系配制的杂交种与普通胞质的同组合杂交种具有相同的适应性、抗病性和产量。C 型雄花不育系配制的豫农704已开始在生产上应用。     

玉米雄性不育利用的几个问题

本文介绍了我国玉米雄性不育利用现状、今后的发展趋势,并提出了利用多胞质杂交种的三种方式。C 型是目前利用的重要不育胞质类型。绒毡层结构和功能失常导致了小孢子的完全败育。C 型胞质杂交种恢复性的稳定程度,取决于恢复系恢复力的强弱,具有强恢复力的 C_(704)在不同播期和不同地点种植都表现出稳定的恢复性。本文根据近年的实践经验,指出不育胞质杂交种的亲本繁殖、制种及推广工作中应注意的问题。     

自交系068对玉米细胞质雄性不育系的恢复性

以玉米细胞质雄性不育系为材料,对自交系068的育性恢复性进行测定。结果表明,068对478、黄早四、48-2背景下的CMS-T、CMS-C、CMS-S不育胞质分别呈完全恢复、部分恢复和不育性保持。068对同核异质不育系的不同胞质之间未检测到育性恢复上的明显差异。068同不育材料一次测交与再次回交的育性测定结果存在差异。自交系068对可作为CMS-T、CMS-C和CMS-S不育胞质的共同恢复系,为利用多胞质进行不育化制种提供了条件。     

不育化玉米杂交种母本雄花不育系防杂保纯繁育技术

不育化玉米杂交种,全称是恢复型玉米雄花不育胞质杂交种,它是由母本雄花不育系及其保持系和父本恢复系组成,因此,又叫三系配套杂交种或三系杂交种.制种田母本不用人工去雄,省时省力,种子纯度高,成本低,产量高.当今世界利用的玉米雄花不育系(简称不育系)主要有3种,即T型、S型和C型.科研和生产实践表明,只有利用不育性稳定和纯度高的不育系作母本,配以纯度高的父本恢复系,才能获得纯度高、产量高的不育化杂交种.因此,搞好雄花不育系的防杂保纯工作非常重要.     

玉米不育胞质杂交种雄花育性恢复稳定性的研究——Ⅱ恢复性与环境的关系

用不同胞质群的8个不育系及5个恢复系组成可能恢复的24个杂交组合,两年多点分期播种观察花粉育性,结果表明,1)胞质群内组合间的恢复性与环境的互作存在极显著差异。2)不同生态气候条件对恢复性影响不一,凉爽、高湿比高温、干燥更有利于雄性的恢复,适度光照有助于提高恢复性。同一生态区内,年份间恢复性差异不大。3)恢复性与稳定性之间存在着密切相关性,尤其E 群表现更突出。恢复性越高,播期间稳定性越好。4)自330对C、E 两亚群不育系的恢复性差,是因为其不具有恢复性的遗传基础。所以,在利用不育胞质杂种时,必须对恢复系的恢复性进行测定与选纯。     

不育化玉米杂交种母本雄花不育系防杂保纯繁育技术

不育化玉米杂交种,全称是恢复型玉米雄花不育胞质杂交种,它是由母本雄花不育系及其保持系和父本恢复系组成,因此,又叫三系配套杂交种或三系杂交种。制种田母本不用人工去雄,省时省力,种子纯度高,成本低,产量高。当今世界利用的玉米雄花不育系(简称不育系)主要有三种,即T型、S型     

玉米C型雄性不育系的应用研究

将玉米C型雄性不育应用于种子生产中,是提高种子纯度质量,降低种子生产成本的一种有效方法。本研究通过多年大量的田间试验,先后鉴定(调查)了T、C、S群(型)不育胞质的育性表现,结果选定C型不育胞质的Cb37为基础材料,对很多自交系进行了不育系的转育和恢复系的筛选工作,先后育成3个组合,完全实现利用了C型不育化三系配套技术生产杂交种子,不需要掺合常规杂交种,直接应用于大面积生产,经多年多点推广种植表明,不仅种子纯度质量高,而且恢复散粉株率在96%以上,转育成功的不育系Cb107、CV8112、CM丹1511不育株率稳定在99.6%~99.8%之间。     

玉米雄性不育性的研究——Ⅰ.利用恢复系创造新不育系

T群、C群和S群等玉米雄性不育系是利用自然变异选得的.国内选育的不育系比较稳定的有双_(26)、辽二型.利用杂交方法也选获一些不育系,如唐徐型、F型和G型.而利用恢复系所提供的细胞质创造新型不育系未见报道.由于玉米属仅有玉米一个独种,借助远缘胞质选育不育系难以奏效.鉴此情况,从1970年开始,笔者曾用不同地理来源的自交系相互杂交,恢复系与不育系杂交,恢复系与恢复系杂交等方式来选育不育系,但未见成效.历经数年摸索,探明利用恢复系的细胞质可以创造新型不育系,是一条选育新不育系的途径.     

小麦雄性不育系细胞质效应的比较研究

通过对Ｋ、Ｖｅｏ、Ｑ３种新型不育系在同一保持系条件下的生长势及灌浆速度的测定，结合单倍体频率、恢复性等比较研究，认为：粘果山羊草和偏凸山羊草对普通小麦细胞质的不良效应是植株生长势弱和易产生单倍体，在配制杂交种时，应注意选用对上述异质效应有修复能力和对Ｐｔｇ基因的抑制作用的恢复系，同时强调适时人工辅助授粉；野生燕麦细胞质的不良效应是籽粒灌浆速度较慢，配制杂交种时，应注意选配灌浆速度快的恢复系；Ｋ、Ｖｅｎ型不育系恢复源虽广，但高恢材料不多，尤其要注意恢复性的稳定性培育；Ｑ型不育系的恢复系虽少，但其恢复度高而稳定，应进一步研究。     

玉米C型细胞质雄性不育花药不同发育时期的转录组分析

【目的】通过分析玉米C型胞质雄性不育“三系”材料花药不同发育时期的转录组数据,以期阐明玉米C型胞质的不育和恢复机制,并解析不育基因与恢复基因之间相互作用的调控网络,为玉米C型细胞质雄性不育在不育化制种中的利用提供理论依据。【方法】以中国玉米生产上的骨干自交系豫自87-1为背景的C型胞质不育系、保持系、恢复系为材料,通过对3种材料减数分裂的前期Ⅰ、中期Ⅰ及末期Ⅱ（四分体）时期的花药进行转录组测序并利用hisat2、ballgown及DESeq2等工具进行生物信息学分析,寻找三系花药不同时期、相同时期不同材料间以及发育时序中差异表达的基因,预测C型胞质不育机制与育性恢复的调控网络;同时通过实时定量PCR对测序分析结果进行验证;通过酶活测定验证推测的C型胞质不育及恢复假说。【结果】所有材料的转录组测序共产生156.59 Gb的序列数据,比对并组装共得到53 035个基因;在恢复系与不育系、保持系与不育系以及“三系”花药不同时期之间共筛选出非重复差异基因5 676个,其中发育阶段差异基因4 705个,同时期材料间差异基因2 693个,发育时序差异基因135个。GO分子功能分析显示ATP和DNA结合相关的基因和锌离子结合基因得到高度富集;细胞组分中膜基本组分、核内及质膜内的基因得到富集;以DNA为模板的转录、转录调控、氧化还原及初级代谢等生物学过程中的基因得到富集。KEGG分析表明,差异基因主要富集于氧化磷酸化、碳代谢及糖酵解等能量代谢相关的途径中。不育系相对保持系而言,多个与氧化磷酸化相关的基因下调表达,而恢复系中不但相应基因的表达水平得到恢复,而且同时协调调节了同一能量代谢途径中的其他基因,定量分析显示差异基因的表达差异及趋势与转录组测序结果基本一致。ATP酶活结果表明不育系相比保持系,ATP酶活显著降低,恢复系中由于恢复基因的作用其活性得到大幅恢复。【结论】玉米C型胞质不育基因引起基因表达变化可能发生在减数分裂中期Ⅰ之后,末期Ⅱ之前;玉米C型胞质不育的形成可能是由于不育基因引起的能量亏损所致,而恢复基因则通过能量补偿促使育性得以恢复。     

小麦K型（Ae.kotschi）雄性不育性育性恢复的遗传分析

该研究选用3个高恢复度K型小麦杂交种的F2群体、1个化杀杂交种F2群体、1个K型杂交种F2高恢复度株系及1个常规品种群体,以自交结实率作为育性判断标准,通过对分离群体的田间育性调查.对小麦K型不育系的育性恢复机理进行研究.结果表明:在三个K型胞质雄性不育的F2群体中,可育单株与不育单株的比例经卡方检验符合63:1的理论比例,因此可以推断小麦K型胞质雄性不育的恢复由3对主效恢复基因控制,并表现为孢子体不育类型.     

高粱A2型胞质在中国的研究与利用

高粱A2型质核互作雄性不育系是美国高粱育种家舍尔茨教授于1976年创制,1979年引入中国。它的细胞质来自埃塞俄比亚,细胞核产自印度。A2型不育性是由一对细胞核基因和细胞质基因共同作用。不育系的基因型是S2(ms2ms2),其保持系的基因型是F2(ms2ms2),恢复系的基因型是F2或S2(Ms2Ms2)。对A1型不育系恢复或保持,大多对A2型也恢复或保持,少数恢复系呈保持型,说明A2具有更广泛的保持源。温度是影响育性的主要因子,在自然条件下,A2不育系雌蕊败育轻或不败育,雄蕊遇高温可散出花粉,使不育系产生少量自交结实。A2型胞质主要农艺性状的杂种优势和配合力与A1胞质无明显差异。山西省农科院1987年育成了第一个在生产中可以利用的A2细胞质雄性不育系V4A,并组配出A2型杂交种——晋杂12。该杂交种于1997年获山西省科技进步二等奖。以A2V4为母本组配并经省级审定杂交种5个。因此,该不育系的创制,于1998年获国家发明三等奖。原四平市农科院,用A2TAM428与南133组配成四杂25号,于2002年获吉林省科技进步二等奖。吉林省农科院用A2型不育系培育出吉杂80、吉杂83、吉杂96、吉杂97,辽宁农科院育出辽杂10等在生产中大面积推广。文中讨论了非迈罗胞质的育性反应及利用问题。     

恢复的遗传分析

 该研究选用3个高恢复度K型小麦杂交种的F2群体、1个化杀杂交种F2群体、1个K型杂交种F3高恢复度株系及1个常规品种群体，以自交结实率作为育性判断标准，通过对分离群体的田间育性调查，对小麦K型不育系的育性恢复机理进行研究。结果表明：在三个K型胞质雄性不育的F2群体中，可育单株与不育单株的比例经卡方检验符合63：1的理论比例，因此可以推断小麦K型胞质雄性不育的恢复由3对主效恢复基因控制，并表现为孢子体不育类型。     

玉米细胞质雄性不育及杂种优势利用的研究

测定了61份玉米自交系对雄性不育胞质的育性反应及稳定性,其中46份测定对 C型不育胞质的育性反应。30份测定对 S 型不育胞质的育性反应,15份同时测定 C 型、S 型。结果表明;C 型很稳定,不易受环境影响。不育系的转育,经过北方、海南岛共6个世代转育成420、3364等20份优良自交系为 C 型不育系,6份为 S 型不育系。不育细胞质组配的单交种及其同型种产量比较结果,不育胞质的杂交种产量均略高于它们的同型种,其综合农艺性状有所改进。     

玉米胞质雄性不育材料‘PH6WCcms-LK18’的鉴定及分析

旨在摸清新育成的玉米胞质雄性不育系‘PH6WCcms-LK18’的胞质类型、育性稳定性并得到其恢复系。应用特异引物PCR扩增鉴定不育系‘PH6WCcms-LK18’的胞质类型,在不同生态条件下对不育系的育性稳定性进行调查,并通过测交筛选其恢复系。结果表明:不育系‘PH6WCcms-LK18’属于C型不育胞质,开花期雄穗无花药外露,花药内无花粉,是一种败育彻底的无花粉型细胞质雄性不育系,不育性表现稳定,自交系‘HP530C’‘3182C’‘WK798-1’能保持其不育性,‘郑58’‘PH5AD’‘PH4CV’可恢复‘PH6WCcms-LK18’的育性,可作为其恢复系。     

玉米C型胞质雄性不育恢复基因的定位研究

以玉米C 组群内两类不育胞质(ES、C)的三个不育系、两个恢复系,以及一套Wx 易位系为材料,对C 型胞质雄性不育的恢复基因进行了定位。结果表明,能使ES、C 胞质三个不育系的育性恢复的主效因子Rf_4位于第七染色体长臂端。除此之外,几个影响育性恢复的辅助因子(ElB73的Rf_5,Cms 黄早四的Rf_6、Rf_7)也被定位。     

玉米C型胞质雄性不育恢复性遗传研究

为了进一步明确 C 型胞质雄性不育的恢复性遗传规律,观察了恢复能力不同的四个恢复系与三个不育系组配的 F_1代及其回交和自交后代的育性表现,结果表明:强恢复系风可1(142-1) 和广10-2能使三个不育系育性恢复正常;弱恢复系威风324和意70104只能使三个不育系育性部分恢复,且易受环境影响。C 型不育系可能有两种基因型:Rf4-iRf4-irf5rf5rf6rf6和 rf4rf4rf5rf5rf6rf6;其恢复性可能涉及三个基因位点 Rf4,Rf5和 Rf6.     

水稻广亲和恢复系H921对三种胞质雄性不育系恢复性的遗传

广亲和恢复系H921分别与野败不育系珍汕97A、矮败不育系协青早A及印尼水田谷胞质的不育系II-32A配置杂种F1,其BCF1代的育性分布证明H921的恢复性由两对恢复基因控制,但F2的育性分布与此有矛盾,分析表明广亲和基因S5^n对恢复基因的作用产生了影响,排除广亲和基因的作用后可以推测,H921对3种胞质的恢复性由两对恢复基因控制。     

国内外科技信息

<正> 玉米不育化制种是提高种子纯度的重要途径为了解决玉米杂交种种子混杂,提高种子纯度,河北农业大学与易县科委协作,利用C—型不育系黄早4及其保持系为母本,以C—型恢复系获白和罗系3为父本,分别制成冀单10号和京早7号两个杂交种共四个组合,(即黄早4×获白,C—黄早4×获白、黄早4×罗系3、C—黄早4×罗系3),並在百亩连片制种田中进行对比试验,每个组合占地10亩以上。结果表明:采用不育化制种