斯卑尔脱（T.spelta）小麦和莫迦小麦（Lmacha）1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复和几个重要性状的影响

为了明确斯卑尔脱（T．spelta）小麦和莫迦小麦（T．macha）1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复等的影响,利用1B／1R小麦K型不育系K3314A、YS型小麦温敏雄性不育系YS3314和YM型小麦温敏雄性不育系YM3314进行秋播、春播试验,考察3种类型不育系育性对温度的反应,并分别与普通小麦品种（系）90（13）21、L783、温6、陕354和邯6172杂交,测定和比较其F1的恢复性、单倍体发生频率和几个重要农艺性状。结果表明,Y$3314和YM3314秋播完全雄性不育,春播则自交结实,K3314秋播、春播皆雄性不育,说明T．spelta和T．macha的1BS染色体导入使K3314A获得温敏特性。YM型小麦温敏雄性不育系比YS型小麦温敏雄性不育系和1B／1R类型不育系更易恢复;YS型小麦温敏雄性不育系其杂交F1产生极少或不产生单倍体,且在单株有效穗数和有效小穗数等性状上具有明显的优势,YM型小麦温敏不育系则在穗粒数上具有明显的优势。     

K型小麦雄性不育系育性恢复及产量相关性状分析

为了给K型小麦雄性不育系、恢复系的选育及杂种组合选配提供依据,以4个K型小麦雄性不育系与9个恢复系组配成36个杂交组合,探讨不同小麦雄性不育系的易恢性差异和恢复系的恢复力差异,并对杂种F1代的有效小穗数、穗粒数、千粒重等产量性状进行相关分析与通径分析。结果表明,4个小麦雄性不育系中,A116的易恢性最好,A306、A1129的易恢性适中,KJ32A的易恢性最差。9个恢复系中,RE9、R92、RE6、R45233是一组恢复力较强且稳定的恢复系,平均恢复度均超过70%;R538、R45231、R159、R198的平均恢复度在64%～70%之间,是一组恢复力中等的恢复系;R417的恢复力较弱。本研究还表明,不育系与恢复系间存在一定互作效应。在产量性状上,有效小穗数及穗粒数表现出明显的优势。说明在杂交小麦强优势组合选育上,K型小麦雄性不育系A116的应用价值较大,同时还应注意优势组合的有效穗数和穗粒数的选择。     

来自莫迦小麦(T. macha)的T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1的SSR标记分析

为了建立非1B/1R类型K型小麦细胞质雄性不育系的分子标记辅助选育技术体系,对基础遗传材料Tm3314来自莫迦小麦1BS染色体的T 型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1进行了分子标记定位.以Tm3314和T型不育系T504A的杂交F2代作为定位群体,利用分离集团分析法(BSA),从1BS染色体上10对SSR引物中筛选出与目的基因连锁的2个SSR标记Xbarc8和Xgwm18.然后结合(T504A/Tm3314)F2群体在T型细胞质下的育性分离情况和F2可育株与K型不育系K119A测交所得的K型细胞质下的育性结果,运用Mapmaker 3.0b软件进行连锁分析,结果表明,Xbarc8和Xgwm18与Rf3基因的遗传距离分别为5.5 cM和8.1 cM,与rfv1基因的遗传距离分别为22.2 cM和19.6 cM,且2个SSR标记位于两个育性基因之间.     

K型不育系RS53A育性恢复研究及杂种优势分析

为了选育K型不育系的恢复系和配制优势组合,利用72个黄淮麦区优良小麦品种（系）与K型不育系配制测交组合,测定K型不育系的育性恢复性和杂种优势。结果表明,72个测交组合中,高可育和全可育共占比54.16%,说明K型不育系能被黄淮麦区大多数品种恢复育性,其中5个测交组合的国内法自交结实率均超过80%,表现全可育,其国际法自交结实率均超过100%,最高的组合达到158.33%;16个测交组合的国内法和国际法自交结实率均为0,表现全不育,对K型不育系进行回交转育,可培育新的不育系。利用24个测交组合进行超标优势分析,结果表明,8个农艺性状中,单穗粒数的平均超标优势最高,为9.23%,其次为穗长和千粒重,平均超标优势分别为5.80%和5.24%,且这3个性状的超标优势对产量的超标优势贡献最大,其中,3个测交组合的超标优势表现突出,具有增产潜力,可以进行下一步研究。     

粳稻光(温)敏核质互作不育系(SA)的育性和可恢复性研究

连续3a的分期播种试验表明，聚合光（温）敏核不育系S和核质互作不育系A的不育基因转育而成的粳稻光（温）敏核质互作不育系SA的育性对光温反应迟钝，在长日高温、适温、低温和短日适温、低温下其育性都稳定不育；SA花粉败育类型表现为长日下以典败为主，短日下典染共存，且随着日长的变短和温度的降低，染败花粉有增加的趋势。可恢复性试验表明，不同的恢复系对SA的恢复能力强弱不同，SA的可恢复性一般介于亲本S和A的可恢复性之间。     

带有莫迦小麦(T.macha)染色体片段的普通小麦温敏雄性不育系YM3314的初步研究

为简化杂交小麦制种环节,扩大和创新小麦温敏雄性不育遗传资源,在提莫菲维小麦细胞质背景下利用莫迦小麦1B染色体上的T型恢复基因作为选择标记,将与其连锁的莫迦小麦雄性不育温敏基因导入普通小麦3314的核基因组,获得带有莫迦小麦1B染色体有关育性片断的材料TM3314,经回交导入粘果山羊草细胞质背景,育成KTM3314A(简称为YM3314).经秋播、秋播剪穗再生分蘖、夏播、春播试验,YM3314在陕西杨陵秋播雄性不育,秋播剪穗再生分蘖、夏播、春播均雄性可育;结合人工气候箱控温控光试验结果表明,YM3314的雄性不育具有温度敏感特性,对日长似乎不敏感.带有莫迦小麦温敏雄性不育基因的小麦雄性不育系,可称作YM型小麦温敏不育系.     

粘类小麦细胞质雄性不育系恢复性能及其杂种优势和细胞质效应的研究

为更好地揭示粘类小麦细胞质雄性不育系(CMS)的恢复性能、杂种优势和细胞质效应,以推动三系杂交小麦的生产应用,以4类19种异质粘类小麦CMS为母本,与系列恢复系亲本进行不完全双列杂交,获得248个互为同核异质、同质异核、异质异核的杂种F1,对粘类小麦CMS的恢复规律等进行了研究。结果表明:(1)影响粘类CMS恢复性能的主要因素是恢复系、不育系核型、不育系胞质类型,三因素对恢复度的影响表现为:恢复系>不育系核型>不育系胞质类型;(2)粘类CMS与系列恢复系的杂种F1穗长、分蘖均值分别为其亲本的1.129倍和1.273倍,具有很强的杂种优势,株高为亲本的0.997倍,具有一定的负向优势;(3)对粘类小麦CMS产生单倍体的影响表现为:不育系核型>不育系胞质类型>恢复系,单倍体产生程度与不育系核型和不育系胞质类型相关,单倍体产生频率只和不育系核型直接相关,单倍体产生频率与单倍体产生的严重程度没有直接关系,利用特定不育系核型可有效避免产生单倍体。     

斯卑尔脱细胞质对小麦种子长度、重量及杂种优势的遗传效应

为了筛选优良的新型小麦雄性不育系，对斯卑尔脱、云南铁壳麦、提莫非维小麦、拟斯卑尔脱山羊草等四种异源细胞质在同核异质条件下对不育系及其杂种一代的种子长度、重量及杂种优势的遗传效应作了比较研究。结果表明，斯卑尔脱细胞质对小麦种子大小、重量具有明显正效应，且筛选出了两个由其所配制的具明显杂种优势的杂交组合。这说明，斯卑尔脱细胞质不育系在栽培小麦中易于找到恢复源且恢复度高，其对种子大小和重量的稳定的正效应可能是产生较强杂种优势组合的重要原因之一。     

粘类小麦雄性不育系雌雄不育配子传递率研究

为了给粘类小麦雄性不育系的利用提供理论依据,对偏、粘、易、二角型小麦雄性不育系及其杂种F1雌雄不育配子的传递进行了研究.结果表明,雌雄不育配子传递率均低于50%,粘、易、偏型不育系F2代供试群体全部可育,并且正反交不育配子通过雄配子的传递率都为0,初步认为符合配子体不育的特点;二角型不育系正反交雌雄不育配子传递率也都低于50%,但不育雄配子传递率要高于雌配子传递率,并且正反交都有不育株出现.所以二角型不育系是配子体不育还是孢子体不育尚有待进一步研究.     

小麦K型杂交种及其"三系"根系发育特征的比较研究

为了给小麦杂种优势利用及高产稳产栽培提供参考,对小麦K型杂交种(K豫麦3号×豫麦66号)及其K型不育系(K豫麦3号)、保持系(豫麦3号)和恢复系(豫麦66号)的根系形态数量性状和生理性状进行了研究.结果表明,K型杂交种及其"三系"的主要根系形态数量性状和生理性状存在显著差异.不同生育时期杂交种的单株次生根数和单茎次生根教显著多于"三系",生育中、后期的单株根体积显著高于"三系",而其单株根干重则低于保持系和不育系,根系活力显著低于不育系.小麦K型杂交种及其"三系"的根系发育存在差异,杂种优势利用中的根系性状选择顺序,首先应是单株次生根数和单株根体积,其次是根系活力.     

几类异质小麦雄性不育系育性恢复的染色体行为研究

为了研究异质小麦雄性不育系减数分裂中期Ⅰ与后期Ⅰ的染色体行为及与育性恢复的相关性,以几类异质小麦雄性不育系为母本,用常规品种(系)作为父本与其杂交,调查了杂种F1减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率及自交结实率之间的相关性.结果表明:(1)花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率呈显著正相关,后期Ⅰ染色体变异率与自交结实率呈负相关,但不显著;(2)相同异质不育系与相同或不同品种杂交时减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率及结实率差异不显著;(3)不同异质不育系与相同或不同品种杂交时减数分裂中期Ⅰ单价体频率与后期Ⅰ染色体变异率差异性较为显著,但减数分裂中期Ⅰ单价体频率与结实率差异性不显著;(4)异质小麦中,异源胞质影响染色体变异,但核基因是调控的关键因素.     

粘型小麦雄性不育恢复系间育性基因的累加和互作效应研究

为了探讨粘型小麦雄性不育育性恢复基因的累加和互作效应,以含有显性太谷核不育基因的小偃6号为工具材料,选用9个粘型小麦雄性不育优良恢复系进行聚合杂交,对其育性恢复基因的累加和互作效应进行了研究.结果表明:(1)供试恢复系不同组合与各世代间恢复基因聚合所产生的恢复力明显不同,其中5906、WN9888、V1、西纯2号具有大穗、多花多粒的特点,聚合其中之一,再累加其他恢复基因,恢复力有明显提高;(2)供试材料WN9888和5451的育性恢复基因有较好的互补性,二者累加极易选育出高恢复力的恢复系;(3)小穗中间小花结实性与国际法恢复力累加效应之间呈显著正相关.这些结果表明,不同恢复系间彼此累加杂交,恢复力存在明显的互作效应,可以进一步挖掘主、微效基因之间的互作效应来改良恢复系的恢复能力;选配多小花、小穗中间小花孕性好的恢复系和杂交种,提高杂交种国际法恢复度,增加其穗粒数,是改良当前粘型雄性不育恢复系恢复力及提高其恢复效能、促进不育系走向生产实践的有效途径之一.     

滇一型水稻雄性不育系性回复的初步研究

对滇一型水稻不育系中可育株的育性，出现频率及其对不育系恢复能力的研究结果表明：滇一型水稻不育系中存在少数可育株，依据对不育系恢复能力的不同，可育株分为无恢复力的恢复力两种类型，前者来源来保持系混杂，后者可能是由于雄性不育系不育基因的回复突变所致。     

Evaluation of Barley Male-Sterile Cytoplasm Based on Fertility Restoration and the Effect of the Cytoplasm on Malting Quality in Japan

Summary

The msm 1 and msm 2 cytoplasms cause male sterility in barley. In order to clarify whether these cytoplasms can be used for hybrid seed production in Japan, we investigated the fertility restoration under environmental conditions in Japan using alloplasmic lines and an isogenic line. Fertility of barley lines containing msm1 and msm2 was completely restored by the restorer gene Rfm 1a. The effect of cytoplasm on malting quality was also investigated, but no significant difference in malting quality was observed between lines possessing msm1, msm2, and original cytoplasms. Malting quality also did not differ between Rfm1a/Rfm1a and Rfm1a/rfm1a genotypes, suggesting that Rfm1a and its flanking genes are not associated with heterosis for malting quality. Possibilities of hybrid barley breeding using these male sterile cytoplasms are discussed.     

来自莫迦小麦的T型恢复基因的染色体定位

Tm3314是西北农林科技大学选育的具有莫迦小麦（T．macha var．subletschchumicum）T型恢复基因和K型不育基因的基础遗传材料。为了以Tm3314的T型恢复基因作为K型不育基因的遗传标记选育非1B／1R类型的K型不育系，对Tin3314的T型恢复基因进行了染色体定位。单、缺体分析结果表明，Tm3314的T型主效恢复基因位于1B染色体上，5A、2B、4B染色体上存在育性恢复的微效基因或修饰基因，而在1D染色体上具有育性恢复的抑制基因。对Tm3314和Tsp3314的T型恢复基因的等位性测验表明，二者的T型主效恢复基因可能是等位或紧密连锁的。根据Tsp3314来自斯卑尔脱小麦（T．spelta var．duhamelianum）的T型主效恢复基因的染色体位置，进一步将Tm3314的T型主效恢复基因定位于1B染色体短臂上。     

粘类小麦CMS育性基因分布区研究

为更有效地选育小麦不育系的高恢复系,以8个粘类小麦细胞质雄性不育系（Cytoplasmic malesterility,CMS）为测验种,对310份来自国内外不同地区的普通小麦品种及亲本材料对粘类小麦CMS系的育性恢保关系进行调查,并采用聚类分析法研究了粘类小麦CMS育性基因的地区分布。结果表明：（1）高恢复能力的品种在中国春麦区和南方冬麦区的分布比例均超过50%,具有保持性的品种在加拿大分布最多,我国北方冬麦区次之,春麦区分布最少。（2）不同地区品种恢复度存在差异。（3）将48个普通品种聚为3类：第1类品种对粘类CMS的平均恢复度均低于20%,属全不育和高不育类型;第2类品种的平均恢复度在20%～55%范围内,基本属于半不育类型;第3类品种的平均恢复度均大于55%,属高可育和全可育类型。（4）对不育系进行聚类：90-110核背景下,K型和V型聚为一类,Ven型和B型聚为一类;224核型下V型和B型聚为一类,再和K型聚为一类,与Ven型距离最远;相同细胞质背景下,90-110和224两种核型分别在一定水平上被分为2个类别。