部分高粱转换系与不同高粱细胞质的育性反应

利用部分高粱转换系与具相同核背景不同细胞质的高粱不育系杂交,调查F_1代植株花粉育性和主要农艺性状,结果表明4种细胞质之间育性反应存在着明显的差异,A_1与A_2型细胞质之间差异较小;A_1、A_2与A_3、A_4型之间差异较大。A_1和A_2型细胞质与部分高粱转换系杂交F_1代的自交结实率之间的相关达极显著水准。A_2、A_3型细胞质对F_1代主要农艺性状的影响与A_1型对这些性状的影响无显著差异。A_2型细胞质可以在高粱杂交种生产中加以利用。A_3型细胞质与前两种细胞质的育性反应截然不同。找到了A_3型细胞质的恢复源和能同时恢复A_1、A_2、A_3型细胞质的材料。初步确定了能够鉴定高粱4种不同细胞质的鉴定系。通过对同核异质,异核同质育性反应的研究,表明4种细胞质完全不同,细胞质对育性反应起着决定性的作用,育性反应不因核背景的改变而发生显著变化,不同细胞质育性恢复机制不同。     

高粱 A_2雄性不育系的鉴定 Ⅰ.育性反应

1983～1985年间观察了3份 A_2不育系(A_2TAM428,A_2Tx624,A_2Tx3197)与140份品种测交 F_1的自交结实率。结果表明,A_1不育系的恢复系或保持系,基本上也恢复或保持 A_2不育系的不育性;但也发现某些恢复 A_1不育系结实性的中国高梁地方品种和国外高梁品系却保持 A_2不育系的不育性。这证实 A_2不育系的育性反应确实与 A_1不育系     

高梁不同细胞质雄性不育系的研究

目前世界上被专家公认的高梁细胞质雄性不育系有7种，7个不同细胞质核质互作雄性不育系统间育性反应各不同，其败育程度依次为A1→A5→A6→A2→9E→A4→A3逐渐减弱，育性恢复按A1→A6→A5→A2→A4→9E→A3的顺序愈来愈困难。研究认为，除目前利用的A1、A2细胞质雄性不育系外，A5、A6、A3 3个细胞质可用于生产。中国高梁恢复系(A2恢复系)对A5、A6仍有较强的恢复力，可直接用于A5、A6系统杂交种选育；A5细胞质则可开发利用印度种质用于A5不育系、保持系选育；A3细胞质则可开发中国高梁资源用于A3不育系、保持系选育。A1、A2、A5、A3细胞质的利用，可最大限度地解除核质互作限制。极大地丰富杂交种选配范围及其遗传基础。     

高粱不同细胞质雄性不育系的研究

目前世界上被专家公认的高粱细胞质雄性不育系有 7种 ,7个不同细胞质核质互作雄性不育系统间育性反应各不同 ,其败育程度依次为A1→A5→A6→A2 → 9E→A4→A3 逐渐减弱 ,育性恢复按A1→A6→A5→A2 →A4→ 9E→A3 的顺序愈来愈困难。研究认为 ,除目前利用的A1、A2 细胞质雄性不育系外 ,A5、A6、A3 3个细胞质可用于生产。中国高粱恢复系 (A2 恢复系 )对A5、A6仍有较强的恢复力 ,可直接用于A5、A6系统杂交种选育 ;A5细胞质则可开发利用印度种质用于A5不育系、保持系选育 ;A3 细胞质则可开发中国高粱资源用于A3 不育系、保持系选育。A1、A2 、A5、A3 细胞质的利用 ,可最大限度地解除核质互作限制。极大地丰富杂交种选配范围及其遗传基础。     

高粱雄性不育系柱头生活力、小花败育与细胞质效应研究

研究了A1、A2、A3、A4、A5、A6、9E高粱雄性不育系柱头生活力、小花败育与细胞质效应。结果表明,不同细胞质对高粱雄性不育系柱头生活力不存在特殊的胞质效应,A4、A5、A6、9E型细胞质对柱头生活力的影响与目前生产上应用的A1、A2、A3型细胞质无明显差异,可在高粱杂种优势利用中应用。不同细胞质与高粱雄性不育系小花败育存在特殊的胞质效应,A3、A4、9E细胞质有极强的抗败育性能,在生产中应用可大幅度提高高粱制种产量和稳产性能,在高粱育种和生产中有重大利用价值。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A_2细胞质雄性不育系A_2Sx3197的选育

A1Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系,20世纪70年代末,由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化,该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重,制种产量极低,甚至造成绝收。为了改良A1Tx3197的抗病性及抗败育性,本研究利用A2保持系在A1位点含有A1育性恢复基因MS1MS1和在A1细胞质背景下表现恢复的特点,以不育系A1Tx3197为轮回亲本,以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV4为供体,通过杂交和多代回交,得到含有双抗基因的A2类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS1ms1ms2ms2),在该材料自交的同时,用其对A2细胞质雄性不育系进行细胞核代换,经过多代回交和自交,最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A2细胞质雄性不育系A2Sx3197和保持系BSx3197(MS1MS1ms2ms2)。结果表明,新选育的不育系A2Sx3197在A1和A5细胞质背景下表现恢复,在A2、A3、A4、A6和9E细胞质背景下表现不育,丝黑穗平均发病率为0～0.8%,败育率为0～8.4%,抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系,接近或达到抗源供体BV4水平;而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A1Tx3197差异不显著。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A2细胞质雄性不育系A2Sx3197的选育

A₁Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系,20世纪70年代末,由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化,该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重,制种产量极低,甚至造成绝收。为了改良A₁Tx3197的抗病性及抗败育性,本研究利用A₂保持系在A₁位点含有A₁育性恢复基因MS₁MS₁和在A₁细胞质背景下表现恢复的特点,以不育系A₁Tx3197为轮回亲本,以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV₄为供体,通过杂交和多代回交,得到含有双抗基因的A₂类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS₁ms₁ms₂ms₂),在该材料自交的同时,用其对A₂细胞质雄性不育系进行细胞核代换,经过多代回交和自交,最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A₂细胞质雄性不育系A₂Sx3197和保持系BSx3197(MS₁MS₁ms₂ms₂)。结果表明,新选育的不育系A₂Sx3197在A₁和A₅细胞质背景下表现恢复,在A₂、A₃、A₄、A₆和9E细胞质背景下表现不育,丝黑穗平均发病率为0~0.8%,败育率为0~8.4%,抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系,接近或达到抗原供体BV₄水平;而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A₁Tx3197差异不显著。     

高粱A3型细胞质雄性不育系的研究与利用

高粱A3型细胞质雄性不育系可用于A1、A2保持系选育的测验种，是饲草高粱等以营养体为栽培目标的优良细胞质类型。就高粱A3型细胞质雄性不育系的利用研究进行了探讨。     

水稻不同细胞质雄性不育系花粉败育的细胞生物学比较研究

通过对5种(D型、K型、冈型、野败型、印尼水田谷型)不同类型质源的细胞质雄性不育系花粉的细胞学观察。结果显示,野败型和D型不育系花粉败育时间发生在单核期向双核期过渡阶段,这两种类型胞质不育系花粉败育过程基本类似;冈型不育系、K型不育系和印尼水田谷型不育系这3种细胞质雄性不育系的花粉败育时期略早于野败型和D型,一般在单核末期就全部败育,而这3种类型的胞质雄性不育系花粉败育过程基本相似。     

高粱非买罗细胞质A_2、A_3雄性不育系研究

非买罗细胞质A_2、A_3雄性不育系的研究表明:现有A_1系统保持材料对A_2、A_3仍具有保持能力,A_2、A_3系统的保持系对A_1表现为恢复.A_1系统恢复系,不同生态型的材料对A_2恢复能力不同,中国高粱仍具恢复能力,部分印度高粱表现为保持,A_1、A_2的恢复系对A_3均表现为保持.研究认为:A_2扩大了细胞质利用范围,加强“A_2带”的利用,可有效地促进高粱育种的生产.     

大白菜转育新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的研究

用26份不同大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料CMS96进行多代回交转育，成功地转育出5份不同类型的大白菜细胞质雄性不育系（包括桔红心和黄心大白菜株系）。鉴定结果表明，这些不育系材料不育性稳定，不育度100％，不育率100％，蜜腺正常，花药白色退化，植株整齐一致，生长旺盛，是新型的优良大白菜细胞质雄性不育系材料。用其配制的杂交组合，杂种优势明显。     

与高粱A2类型细胞质雄性不育性连锁的SSR标记的初步鉴定

高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)质核互作雄性不育类型有7种,即A1,A2,A3,A4,A5,A6和9E.对于雄性不育机理的研究以往都集中在A1类型上.本文运用SSR方法分析了高粱亲本622 A2,晋粱5号,它们的杂交种622 A2×晋粱5号,及其F2代323个单株的DNA,从60对SSR引物中筛选到与不育基因连锁的SSR标记Xtxp 65和Xtxp30,分别位于目的基因11.5 cM和20.0 cM处,其特异带型大小分别约为125 bp和250 bp.分子标记的有效利用有利于优良高粱不育系的选择,也为基于作图的基因分离奠定了基础.     

山东省高粱地方品种对A_2不育系育性反应的初步鉴定

鉴定了６７份山东省高粱地方品种对Ａ_２细胞质不育系的育性反应，筛选出一批保持类型品种，并发现山东高粱地方品种中Ａ_２不育系的保持品种多于Ａ_１不育系的保持品种。     

高粱A2型细胞质雄性不育系(CMS)在我国的研究进展

综述了A2细胞质在中国近年来的研究情况,以期为同行提供参考.高粱A2型质核互作雄性不育系是美国高粱育种家Schertz于1976年研究发现,1979年引入中国,并于1987年育成第1个A2型杂交种.     

高粱雄性不育系7050A的选育与应用

7050A具有不育性稳定、花期长、配合力高、综合抗性好、A2细胞质和适应性广等特性,用7050A组配的杂交种类型齐全,包括食用、酿造用、能源用和饲草用。目前,以7050A为母本配制的9个高粱杂交种已占据晚熟区高粱生产市场的较大份额,累计推广面积达80万hm2,增产粮食12亿kg,产鲜草3.5亿kg,增加经济效益13.2亿元。高粱雄性不育系7050A的育成与应用,解决了在高粱生产中长期存在的产量低、抗性差、遗传单一等多种难题,全面提高了高粱雄性不育系的配合力和抗性水平,成为我国高粱科研和生产的骨干雄性不育系。     

高粱A2型细胞质雄性不育系小孢子发生的细胞学观察和减数分裂染色体行为分析

高粱凡型细胞质雄性不育性（CMS）的细胞质来源于IS12662C，A2细胞质杂交种目前已用于生产。本文以A2／B2 V4为材料，对A2CMS小孢子败育过程作了细胞学观察，并对小孢子败育过程中减数分裂的染色体行为作了分析。研究发现，在A2雄性不育系A2V4的花药发育过程中，绒毡层细胞不形成或提前解体；绒毡层细胞畸形化；绒毡层细胞虽发育正常，但小孢子母细胞减数分裂行为异常；这些都导致小孢子退化。A2细胞质雄性不育花粉母细胞减数分裂行为从后期Ⅰ开始出现异常，同源或姊妹染色体向两极分离时滞后或不分裂；染色体多倍化；一个细胞内出现多核和多核仁现象，最终导致小孢子败育。     

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（ms2 ms2）,其保持系的基因型是F2（ms2 ms2）,恢复系的基因型是F2或S2（Ms2 Ms2）。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。     

高粱细胞质雄性不育的分子遗传研究进展

高粱细胞质雄性不育(CMS)有7种类型,即A1 ~A6 和9E。线粒体DNA(mtDNA)的异常重组、突变、缺失等现象被认为是CMS发生的重要原因。对CMS育性的恢复是通过细胞核基因来调节线粒体基因的表达而实现。叶绿体DNA(cpD- NA)的变异也可能与CMS存在一定的联系。     

高粱非迈罗型A2细胞质雄性不育系A2V4小孢子败育过程的细胞学研究

高粱非迈罗型细胞质雄性不育(CMS)系A2V4,具有来源于IS12662C不育细胞质和Chicklett细胞核背景,以A2V4组配的杂交种已用于生产。以A2V4/B2V4为材料,对A2CMS的花药发育及小孢子败育过程进行了细胞学观察研究。结果发现,在A2V4雄性不育系的花药发育过程中有大量异常现象。药室的绒毡层细胞不形成或提前解体;药室内的花粉母细胞不发育或小孢子液泡化;绒毡层细胞发育异常,出现巨型化而挤满整个药室;绒毡层细胞虽发育正常,但花粉母细胞发育异常,在造孢细胞时期即开始出现变形现象,随后发生粘连退化;绝大部分花粉母细胞不能完成正常的减数分裂过程形成四分体,导致小孢子退化。     

普通小麦T型,V型和K型细胞质雄性不育系花粉败育机理的细胞学研究

从细胞学的角度对小麦８３（２１）３５核背景的Ｔ型、Ｖ型和Ｋ型细胞质雄性不育系的花粉败育机理进行了研究。发现三类不育系的小孢子发生过程基本正常，Ｔ型不育系的花粉主要在小孢子后期发生败育，以典败型和圆败型为主；Ｖ型不育系的花粉主要在小孢子后期至二细胞花粉期败育，以圆败型和浅染败型为主；而Ｋ型不育系的花粉主要在二细胞花粉后期至三细胞花粉期败育，以浅染败型和深染败型为主。药室合并现象普遍发生是Ｔ型不育系花药的一个突出特点，而Ｖ型和Ｋ型人育系花药各壁层的发育是正常的。核质发育关系不协调是不育系花粉败育的根本原因。细胞学观察结果可以作为不育细胞质类型划分的一项参考指标。