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。     

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。     

洋葱瓣化型细胞质雄性不育系psf-A的遗传分析

洋葱瓣化型雄性不育系psf-A是紫皮洋葱常规品种RUPI的突变体,遗传分析表明,洋葱瓣化型不育系psf-A的核恢复基因与1对核基因有关,一对隐性核基因与不育细胞质基因互作导致其不育。不育系psf-A的不育性状较稳定,一般不受环境条件的影响,是一种区别于S型和T型(二者均为褐药型)的洋葱CMS新类型。不育系psf-A的育成,极大地丰富了洋葱雄性不育细胞质的遗传资源。     

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。     

白菜核基因雄性不育系转育研究

 以大白菜核基因雄性不育系‘1NA’转育成的白菜核不育系00S107为不育源, 根据大白菜核基因雄性不育“复等位基因遗传假说”设计转育方案, 向白菜可育品系‘青梗奶油白菜’中转育核不育基因, 经过3年5个世代杂交转育, 获得了新的白菜核基因雄性不育系及其相应的甲型“两用系”和临时保持系。     

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。     

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。     

萝卜细胞质雄性不育遗传机制研究

利用3对肉质根皮色分别为红、白、青的萝卜不育系及其保持系进行配组,对其后代进行不育率统计,结果表明同一保持系与不同不育系杂交的F1代育性表现不同,与同一不育系内不同单株的杂交F1代育性表现也不同;不同组合之间的育性表现呈连续变异的现象,说明萝卜的细胞质雄性不育(CMS)受多基因控制,并提出用核质不协调假说加以解释,还据此提出了创造、筛选和转育萝卜CMS不育源的方法.     

甜菜不育系和保持系创新选育方法比较

比较了甜菜雄性不育系和保持系的3种创新选育方法,即利用自交系、国外二倍体雄性不育杂优品种、多粒保持系改良创新不育系和保持系。     

茄子反向温敏雄性不育系可溶性糖含量及相关基因表达分析

为揭示茄子反向温敏核雄性不育(rTGMS)发生与糖类代谢的关系,以茄子rTGMS系‘05ms’及温度不敏感系‘S63’为试材,对不育期和可育期的叶片及花蕾的可溶性糖含量进行比较,结果表明,‘05ms’在不育和可育时期叶片和花蕾中的可溶性糖含量均显著低于‘S63’;进一步对‘05ms’花蕾进行转录组测序及对其糖类代谢相关途径进行分析,发现差异表达基因主要富集在3个通路:淀粉和蔗糖代谢、糖酵解/糖异生和氨基糖和核苷酸糖代谢,其中淀粉和蔗糖代谢通路的差异基因最多且大部分在低温条件表达下调,主要影响了葡萄糖和半乳糖醛酸的合成。此结果初步揭示了茄子反向温敏雄性不育系中糖类代谢响应温度变化的特点,为茄子雄性不育杂交育种提供理论依据。     

萝卜雄性不育系异质性初探

用常规萝卜材料迟花为父本，以遗传模式符合核质互作型的2个不育系日本大樱A、北京白A为母本进行测交，观察后代的育性表现。结果表明，同一父本对不同来源的2个不育系的育性保持能力有极大差异，这种差异是由母本的差异造成的，由此提出萝卡不育系异质性问题，提出了控制萝卡雄性不育的三点机理，并对萝卡不育系的异质性的意义进行了初步探讨。     

橘红心大白菜核基因雄性不育系转育方法研究

以白色球心大白菜雄性不育甲型两用系AB01的可育株MsfMs为母本,以橘红色球心大白菜自交系北京-1和山东-1为父本,配制F1、F2及BC1,鉴定各世代叶球颜色和雄蕊育性,分析球色遗传规律,以及球色、花色及雄蕊育性的遗传关系,探索橘红心大白菜核基因雄性不育系转育方法。结果表明,球心颜色由一对基因控制,橘红心为隐性,白心为显性;橘红心与橘红花性状为完全连锁或一因多效;球心颜色与雄蕊育性独立遗传;橘红心大白菜自交系北京-1和山东-1在核不育基因位点上的基因型均为纯合隐性可育msms。提出了利用普通白心大白菜核基因雄性不育材料转育橘红心大白菜雄性不育系的遗传模式。     

几种类型甘蓝雄性不育的研究与显性不育系的利用

隐性不育材料83121ms，不育株率仅50％。黑芥胞质不育材料CMSN78091不育花不能完全开放，蜜腺小。萝卜胞质不育材料CMSR1409等及其转育后代开花结实性状不良，且低温下叶色黄化，以上3类不育材料在甘蓝实际育种中应用困难。改良的萝卜胞质不育材料CMSR29551等及其转育后代低温下叶色不黄化，在其转育后代中筛选出几份开花结实性状较好的不育系，但多代回交后不育系配制的F1杂种优势弱，应用有局限性。改良的萝卜胞质不育系CMSR3625等，植株性状、开花结实特性及配合力均较好，有较好的应用前景。显性雄性不育系不育性及经济性状优良，已配制出中甘16号和中甘17号两个优良杂种一代，并通过全国农作物品种审定委员会审定。     

不结球白菜异源胞质雄性不育系的选育与育性稳定性研究

以甘蓝型油菜(BrassicanapusL.)玻里玛(Polima)为不育胞质供体,不结球白菜(BrassicacapmestrisL.ssp.ChinensisMakino)为受体,通过种间远缘杂交,经过连续回交和选择,育成了3份不育株率100%的具有甘蓝型油菜不育细胞质的不结球白菜异源胞质雄性不育系和相应的保持系。其中不育系19302A育性不易受温度等因素的影响,不同播种期处理下育性较稳定。其他不育系的育性在不同播期处理中育性不稳定,其育性受环境(温度)的影响,但结合不同的采种方法可克服部分玻里玛异源胞质不结球白菜雄性不育系育性不稳定的缺点。     

网室内家蝇和红头丽蝇为洋葱雄性不育系授粉效果的比较

以洋葱细胞质雄性不育系‘MS2016A’和自交系‘T609C’为试材,采用家蝇、红头丽蝇、人工和自然授粉方式,研究了网室内洋葱雄性不育系授粉效果,以期为提高洋葱F1种子产量和品质提供参考。结果表明:2种苍蝇的授粉行为相似,工作时长没有显著区别,在网室内的活动时间大约为7h,与洋葱小花开放时间基本吻合,单花停留时间为2~3s。与自然授粉相比较,苍蝇授粉显著提高杂交洋葱母本的结籽率、千粒质量和发芽率。与人工授粉相比较,苍蝇授粉仅显著提高结实率,千粒质量和发芽率无显著差异。家蝇与红头丽蝇授粉后的3项指标分别为80.98%、4.41g、88.43%和78.22%、4.45g、87.94%,差异不显著。家蝇传粉效率略优于红头丽蝇。     

分子标记辅助选育萝卜雄性不育系

利用Ogura CMS不育基因orf138特异标记及细胞核育性恢复基因Rfo的KASP标记,在苗期对6个可育的中国水果萝卜育性基因型进行鉴定。结果表明:6个水果萝卜的细胞质均为正常可育胞质。细胞核育性恢复基因Rfo的基因型在不同单株间存在差异,所鉴定的60个单株中,基因型rfrf、Rfrf、Rf Rf分别占40.0%、33.3%和26.7%。以日本白萝卜品种献夏37为不育源,选择具有rfrf基因型的单株与不育源进行杂交与回交,经过5代的回交及父本自交,获得4个不育率100%、遗传稳定、整齐度高的绿皮绿肉水果萝卜雄性不育系及保持系。利用这些雄性不育系配制杂交组合,获得7个优良的杂交组合。分子标记辅助选育萝卜雄性不育系,避免配制大量杂交组合及田间育性鉴定,提高了选择效率与精准度。     

黑萝卜胞质类型的分子鉴定与育种利用

萝卜胞质类型鉴定是杂种优势利用的前提.以NWB/DCGMS CMS及Ogura CMS两个萝卜细胞质雄性不育特异基因设计引物,对3份黑萝卜材料进行胞质类型鉴定.结果表明,3份可育黑萝卜资源均含有NWB/DC-GMS CMS不育主控基因orf463,利用3份黑萝卜为母本与其他萝卜构建的F2代遗传群体表现出育性分离现象,根...