洋葱细胞质雄性不育系选育研究进展

 介绍了国内外洋葱细胞质雄性不育（CMS）系的选育及利用概况;对洋葱细胞质雄性不育机理和相关分子标记进行了综述;在此基础上对洋葱雄性不育的研究提出了几点建议。     

洋葱细胞质雄性不育的分子机制

洋葱细胞质雄性不育(CMS)是由雄性不育细胞质与核雄性可育恢复基因座纯合隐性基因型决定,属于母性遗传。雄性不育是线粒体与细胞核相互作用失衡的结果,其雄性不育表型可以被细胞核的育性恢复基因Rf所抑制。现介绍了洋葱细胞质雄性不育的遗传研究,综述了已克隆的CMS基因及恢复基因的功能特征,重点阐述了洋葱细胞质雄性不育和育性恢复基因作用机理的研究进展,以期为洋葱杂交育种及分子标记辅助育种提供理论参考。     

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。     

洋葱T型细胞质雄性不育相关基因的结构与表达模式研究

orfA501标记与洋葱细胞质雄性不育表型之间的完全符合引起研究者对其所在基因结构的兴趣。试验通过锚定PCR方法获得了orfA501的侧翼序列,明确了其在洋葱T型细胞质雄性不育线粒体基因组中的位置;采用RT-PCR方法研究了orfA501及其相连基因的转录模式。结果表明：洋葱T型细胞质雄性不育线粒体基因组中orfA501 的5′ 端与coxⅠ基因紧密相连,二者相隔93个碱基;orfA501的3′端是由atp9、atp6、atp1以及nad4等基因片段构成的一个复杂序列;在洋葱T型细胞质雄性不育系花药中,orfA501与coxⅠ基因分别转录,且orfA501对coxⅠ的转录具有正调控的作用。     

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。     

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。     

植物细胞质雄性不育的研究进展

细胞质雄性不育(CMS)是植物普遍存在的一种现象,在生产应用与基础研究中具有显著优势。利用CMS雄性不育系进行杂交制种是当前杂种优势利用的有效途径,具有F1纯度高、制种简单、亲本不易流失等优点。本文综述了细胞质雄性不育分子机理的研究进展,讨论了叶绿体基因组(cp DNA)及线粒体基因组(mt DNA)与细胞质雄性不育的关系,为以后植物雄性不育及其育性恢复基因的研究提供理论参考。     

大白菜细胞质雄性不育系细胞质效应研究

选育配合力好,不育性优良的细胞质雄性不育系,是彻底解决芸薹属蔬菜一代杂种制种困难的最经济有效的技术方法.白菜雄性不育系的研究和利用工作,60年代首先在日本、韩国展开,我国的研究工作始于1971年,先后育成了由核基因控制的两用系、核基因互作雄性不育系以及同源及异源胞质雄性不育系,并逐步应用于生产.     

辣椒细胞质雄性不育机制及应用研究进展

作为遗传育种的有效工具,细胞质雄性不育研究在作物杂种优势利用上具有重要的实践意义。从细胞学、生理生化和分子生物学等方面综述辣椒细胞质雄性不育的研究进展,并总结三系配套在我国辣椒品种选育中的应用现状,提出辣椒细胞质雄性不育研究存在的不足及对策,为进一步探索其机制提供参考。     

花椰菜异源细胞质雄性不育材料的初步研究

以Ｏｇｕｒａ不育胞质为供体,不同生育期花椰菜品种为受体,通过回交获得花椰菜异源细胞质雄性不育材料。该材料每世代均具有雄性不育特性,雄蕊主要呈戟形,少量呈瓣状,羽毛状,丝状及雄蕊心皮化,极少数花药具有花粉粒,花粉粒开裂,回交转育克服了不育胞质供体存在雌蕊功能障碍,闭蕾,败蕾,柱头外露以及蜜腺缺失等缺陷。     

辣椒胞质雄性不育研究进展

本文对辣椒胞质雄性不育的来源、应用及其遗传特性和生化特性进行了概述,并探讨了辣椒胞质雄性不育研究的发展前景。     

辣椒雄性不育研究进展

在辣椒上同时存在细胞质不育和细胞核不育两种遗传类型的雄性不育,是研究植物雄性不育育性表达很好的试验材料。介绍了辣椒雄性不育的小孢子败育机理、育性与生理生化指标昀关系、育性相关基因遗传特点以及最新的分子生物学研究进展,并指出今后辣椒雄性不育研究的重点。     

辣椒胞质雄性不育（CMS）基因型的鉴定方法

利用材料与不育系测交,F1代不育则材料的基因型为N（msms）;F1代全恢复则材料的基因型为N（MsMs）或S（MsMs）,为进一步判断,分别以其为母本与基因型为N（msms）的材料杂交,F2代分离出不育株的则其基因型为S（MsMs）;F1代一半不育,自交后分离,后代出现1/4不育株则材料的基因型为S（Msms）,否则...     

洋葱细胞质雄性不育基因分子标记研究进展

洋葱是典型的异花授粉蔬菜作物,利用雄性不育系是进行洋葱杂交种选育的重要手段。传统的测交方法鉴定洋葱雄性不育基因型需要4~8a时间,通过开发洋葱细胞质雄性不育基因分子标记可以大大提高保持系选择效率,有助于揭示雄性不育作用机理。本文介绍了洋葱细胞质雄性不育的几种类型,对控制洋葱育性的细胞质与细胞核基因分子标记的研究进展进行了综述,讨论了分子标记技术的现状及存在的问题,并对应用前景进行了展望。     

大葱雄性不育的研究和应用进展

雄性不育技术的研究对大葱杂种优势的进一步利用具有推进作用.介绍了大葱雄性不育的类型、大葱雄性不育花器官的形态特征和花粉发育的细胞学研究情况、大葱雄性不育生物分子学的研究情况,总结了利用大葱雄性不育创制的不育系及育成的杂种一代在生产上的应用情况,并对大葱雄性不育杂种优势的利用进行了展望.