芝麻显性细胞核雄性不育系内源激素、可溶性多糖及淀粉含量的变化

植物激素在花药发育过程中具有重要的调控作用。利用酶联免疫检测技术（ELISA）,测定了芝麻显性细胞核雄性不育系叶片和花蕾中生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）以及水杨酸（SA）含量的动态变化,分析了不同内源激素的平衡关系,同时比较了不育和可育株间的可溶性糖和淀粉含量差异。研究结果表明：1）在整个花药发育时期,不育株和可育株中的4种内源激素含量变化趋势明显不同,且含量高低差异明显;IAA含量的降低及ABA含量的提高可能与芝麻雄性不育的发生密切相关;2）不育株叶片中的IAA含量显著下降,JA和ABA显著上升;3）IAA/ABA、IAA/SA和IAA/JA在不育株和可育株间的变化趋势不一致,且大小差异很大,表明4种内源激素之间平衡关系受到破坏可能会影响到花蕾的正常生长发育;4）不育系花蕾中的可溶性糖含量、淀粉含量盈余,可能是导致雄性败育的原因之一。      

甘蓝型油菜雄性不育系与可育系花蕾的生理生化特性

试验结果表明，油菜雄不育系在花粉母细胞减数分裂期，花蕾ＡＢＡ含量显著高于相应可育系；ＧＡ含量显著低于相应可育系；ＲＮＡ含量高于或低于相应可育系．在单胞期后，ＲＮＡ与ＧＡ含量显著低于相应可育系。外源ＧＡ、ＡＢＡ对不同的不育系影响不同。随着花蕾的发育，雄不育系游离脯氨酸逐渐降低，部分可育的不育系有一定积累，正常可育系则有大量积累；天门冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丙氨酸降低；不育花蕾与可育花蕾的天门冬氨酸比值由低变高；不育花蕾与可育花蕾半胱氨酸差异显著。     

萍乡显性核不育水稻幼穗发育时期可溶性蛋白质含量的变化研究

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株与隐性可育株3种不同基因型植株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中的可溶性蛋白质含量变化进行了比较分析。结果表明，显性核不育水稻3种不同基因型植株在幼穗发育时期叶片中的可溶性蛋白质含量差异不大，且变化趋势相同；不育株(纯合与杂合)幼穗中可溶性蛋白质的含量在雌雄蕊形成期与可育株基本相同，而在花粉母细胞形成期和花粉母细胞减数分裂期迅速下降；不育株(纯合与杂合)花药内可溶性蛋白质含量明显低于可育株，这是不育株花粉败育的一个重要生理特征。     

芝麻隐性核不育保持系选育与基因型分析

芝麻隐性核不育两用系杂交制种时,母本行需人工拔除分离出的50%可育株,为解决这一难题,为芝麻杂种优势利用提供新途径,采用不同遗传背景的种质与芝麻隐性核不育两用系0176AB中的不育株0176A广泛测交,在不育株率超过60%的分离世代中选取大量可育株与不育株0176A成对杂交,同时将可育株父本自交,筛选F1不育株率逐步提高的组合和父本,经过多代测交、自交、系选、异地鉴定和基因聚合,历时13年基本育成对0176A雄性不育性状具有完全(高度)保持效果的新材料WB51220、WB7-1D及高不育系W0176A和全不育系W71A。遗传测验表明,保持系WB7-1D的基因型为msms+rf_1rf_1rf_2rf_2…rf_ir_fi。两用系、保持系和恢复系可以实现芝麻隐性核不育三系配套,利用这种方法首次选育出芝麻核雄性不育三系杂交种皖芝6号(W0176A×皖芝1号F_1)和皖芝11号(W71A×皖芝2181F_1),产量分别比全国对照品种豫芝4号增产8.27%和23.0%。     

GAPC和AT2G36580在油菜不同组织器官中的表达差异及其与雄性不育的关系

基于油菜纯合双显性雄性核不育恢复系的芯片表达谱分析结果,本文选择与糖代谢途径相关的两个基因GAPC和AT2G36580,采用荧光定量PCR方法对其在根、茎、叶、花、雌蕊、雄蕊、角果中的表达模式进行分析。结果表明,GAPC和AT2G36580在根、茎、叶、花和角果中均有表达,其中在根中表达量最高,花中表达量最低;GAPC在不育株花蕾发育的减数分裂至单核期被显著抑制,三核期表达量上升,而在可育株花蕾减数分裂至单核期表达量较高,四分体至单核期表达量最高(是减数分裂期的5.06倍),三核期表达量下降;AT2G36580在不育株花蕾发育中一直被抑制,但在可育株花蕾减数分裂至单核期表达量较高,四分体至单核期表达量最高（是减数分裂期的1.69倍）,三核期表达量显著下降。进一步对雌雄蕊中的表达量进行分析表明,这两个基因均在可育植株雄蕊中表达量高,分别是不育株雌蕊（参照）的9.11倍和4.47倍,在雌蕊中表达量比参照显著低;与参照比,在不育株雌雄蕊中表达被显著抑制。初步结果表明GAPC和AT2G36580在油菜恢复系J10中具有相似的表达模式,可能是通过影响雄蕊发育过程中的糖代谢而参与花蕾发育的调控,与不育有密切关系。     

利用cDNA—AFL吩析辣椒细胞核雄性不育两用系的基因表达差异

[目的]为进一步了解辣椒不育性的分子遗传机理和雄配子的发育机制,对辣椒细胞核雄性不育的育性相关基因进行初步研究。[方法]利用eDNA—AFLP对辣椒细胞核雄性不育两用系‘AB23’的可育株花蕾和不育株花蕾的表达基因进行比较和分析。[结果]可育株与不育株在基因表达上存在差异,筛选出10对引物,并得到了有差异且重复性好且的19条TDFs,其中14条TDFs功能已知,3个功能未知,2个未找到同源序列。该研究通过RT—PCR技术对获得的19个TDFs进行验证,其表达特征与eDNA—AFLP结果一致。[结论]差异基因功能涉及细胞分泌、代谢、转录、细胞程序性死亡、蛋白质修饰、胞间运输、信号转导、细胞黏附等多个相关过程。     

芝麻隐性细胞核雄性不育基因的特异SCAR标记

为了开发与芝麻隐性细胞核雄性不育基因连锁且利用简便的标记,以芝麻隐性细胞核雄性不育两用系95ms-5AB为材料,在前期应用AFLP标记进行遗传定位分析的基础上,开发出7个可鉴别该隐性细胞核雄性不育基因的SCAR标记。这些标记在可育池中可扩增出806bp~1 638bp的片段,而在不育池中没有扩增出相应的片段,将这些片段命名为PMC-1~PMC-7,在95ms-5AB的1 184株的大群体中检测到这些标记与不育基因间交换率为0.25%。利用这7个标记对来自95ms-5的4个不同遗传背景的F2不育株和可育株,以及来自2个不同遗传位点的不育系后代进行检测,表明它们可以特异地检测95ms-5不育基因。     

连续回交在转育两用不育系中的应用

以安农Ｓ－１为不育基因供体，用常规水稻品种为轮回亲本连续回交，在Ｆ２中出现有较高频率的育性可转换的核不育株，不同的轮回亲本，Ｆ２代不育株对低温的敏感程度不同，转换为可育的时期不同。文章对水稻雄性核不育两用系的选择方法，常规水稻品种在转育两用不育系中的作用，进行了探讨。     

矮败小麦育性的苗期预测

矮败小麦的芽鞘长度与成株高度具有极显著的正相关关系 (r =0 9576 ) ,短芽鞘苗成长为矮秆不育株 ,长芽鞘苗成长为高秆可育株 ,依自然群体芽鞘长度预测成株期育性的准确率为 72 2 %。GA3处理可明显扩大矮败小麦幼苗在芽鞘长度、幼苗高度及叶长、叶色等形态上的差异 ,从而可将幼苗区分为GA3反应敏感型与不敏感型 ,2类幼苗比例为 1∶1。GA3处理体积分数以 1× 10 - 5～ 1× 10 - 4为宜 ,处理时期自萌芽期至二叶期均可。幼苗GA3反应与成株期株高相关 ,与育性分离结果基本一致。依GA3反应判别育性的准确率 ,室内试验为 96 50 % ,田间试验达 95 15%。较高的温度也可以扩大幼苗间的差异 ,在 16～ 30℃范围内 ,随温度的升高 ,可育株的芽鞘长和苗高明显增加 ,而不育株则变化不大 ,较高温度还可增大GA3处理的效果 ,提高苗期预测育性的准确性。对矮败小麦幼苗GA3反应的生理原因作了初步分析     

非1B/1R和1B/1R类型K型小麦雄性不育系幼穗部分生理指标的变化

为了揭示非1B/1R及1B/1R类型K型小麦雄性不育系雄性败育的生化机制,在不同发育时期对K型非1B/1R小麦雄性不育系KTSP3314A及同型保持系TPS3314B与K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A及同型保持系3314B幼穗中游离氨基酸总量、可溶性蛋白含量、可溶性糖和淀粉含量进行了测定.结果表明,非1B/1R类型的K型不育系幼穗的这些生理指标与1B/1R类型K型小麦雄性不育系的变化不同.1B/1R类型不育系除可溶性糖含量在整个发育时期与其同型保持系差别不明显外,其它物质的含量在单核小孢子时期均差异明显;非1B/1R类型不育系这四种物质含量在二核小孢子时期均差异较大.由此说明,这两类K型不育系的雄性败育进程有所不同,非1B/1R类型K型不育系的雄性败育时间晚于1B/1R类型K型不育系,并在雄性败育的过程中伴随着部分生理指标的变化.     

苎麻雄性不育系生理生化特点初步研究

于雌雄性器官发育期取盆栽植株顶部展开叶往下数第 7叶 ,比较分析苎麻( Boehmeria nivea( L.) Gaud.)雄性不育系及其近等基因可育系的蛋白质、氨基酸、可溶性总糖及全钾含量等的差异。同可育系比较 ,苎麻雄性不育系的叶片粗蛋白质、氨基酸含量减少 ,但游离脯氨酸含量增加。在不育系叶片水解氨基酸中 ,以天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、胱氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和精氨酸减少尤明显。这些物质代谢的变化 ,可能是导致苎麻雄性不育的原因。叶片可溶性糖及全钾含量与苎麻雄性不育似无明确关系。     

玉米光温敏雄性不育系CB1208-82的生理生化代谢研究

自交系"CB1208-82"是浙江大学新发现的玉米光温敏雄性不育材料,探究其雄性不育的生理生化机制,测定其不育株/可育株在雄穗不同发育时期叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性和O~(2-)产生速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸含量。结果表明,从整体上看,不育株叶片中的抗氧化酶活性总是低于同期可育株,并且不育株叶片中的MDA和H_2O_2含量、O~(2-)产生速率高于同期可育株,说明叶片中抗氧化酶活性低、活性氧积累多可能是引起雄性不育的原因之一。不育株叶片中的叶绿素、脯氨酸和可溶性糖的含量均低于同时期的可育株,特别是在雄穗发育初期可溶性糖含量显著低于可育株,说明光合效率低及营养物质缺乏可能会导致雄穗发育异常。     

辣椒恢复系选育及三系配套研究

利用辣椒雄性不育系与恢复源材料杂交,以其F1及后代高可育株作母本,再与优良辣椒自交系进行连续回交,在不育细胞质的基础上,将自交系的优良性状逐步转育到恢复源中,选育出新的具有不育系细胞质基因"S"的辣椒强优恢复系,并实现辣椒"三系配套".     

湖北光敏感核不育水稻的遗传研究

湖北光敏感细胞核雄性不育水稻至今最高世代已在20代以上,虽经长期单株选择,群体的不育性仍在分离之中,本试验阐明造成这种分离的原因是这种雄性不育的遗传特性和小育基因所处的遗传背景密切相关。遗传背景不同,育性分离的模式也不相同,因而表现为同一杂交组合后代经连续多代单株选择的株系内仍有育性分离。因为由不育株后代不断分离出可育株,这种雄性不育特性不可能用来生产杂交种子。     

红麻雄性不育系、保持系及杂交F2代越冬期间抗寒性的比较研究

以红麻细胞质雄性不育系、保持系及杂交F2代为材料,鉴定其越冬期间,在自然低温胁迫条件下的抗寒性及相关生理生化指标的变化。结果表明:(1)经平均5.76℃连续15 d的自然低温胁迫后,不育系L23A和P3A的抗寒性明显强于其对应的保持系;在L23A/福红992杂交F2代植株中,不育株的抗寒性也明显强于可育株;(2)不育系L23A和P3A茎皮中可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶活性等生理指标均高于保持系,而L23A和P3A的相对电导率比相应的保持系都小;(3)在L23A/福红992杂交F2代植株中,不育株茎皮中可溶性糖、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶活性等高于可育株,相对电导率低于可育株,其抗寒性相关生理生化指标表现出与不育系、保持系相同的变化规律。     

K、V型小麦雄性不育恢复系轮回选择的研究I.轮选群体的育性分离及性状表现

利用太谷核不育小麦组建成K(Ae.kotschyi)、V（Ae.ventricosa)型小麦恢复系表型轮回选择群体，对C0～C3不同轮选世代的育性及其农艺性状进行了分析研究。结果表明，K、V型小麦雄性不育恢复基因对大谷核不育小麦的育性没有影响，符合可育:不育=1:1的分离比例。经过3次轮回选择，小麦株高、穗粒数、百粒重和单株产量具有一定的选择效果，其中株高比对照降低3.3cm，穗粒数增加2.7粒，效果更明显。     

矮败小麦开花习性与异交结实率的研究

矮败小麦的花器结构和开花习性与太谷核不育小麦相似。柱头生活力长达１０天。不育株的抽穗期较可育株晚２－５天。株高反及可育株的二分之一至三分之二。可育株顶部１－２片叶隔其花粉降落，减少不育株柱头接受花粉的机会，其异交结实率低，平均仅为４０－５０％。     

大豆花粉育性分类标准的研究

以完全不育的大豆细胞质雄性不育系和完全可育的保持系、恢复系为对照,以5个分离群体为主要试材,将花粉败育率分为11个等级,观察、分析了花粉败育率的分布情况.不育对照花粉败育率均在95.1%以上,实际观察值为99%以上.可育对照败育率均在10%以内,实际观察值在5%以内.分离群体花粉败育率有三个高峰,第一个峰值出现在败育率0～10%,植株高度可育,其中95%植株集中在0～5%之间.第二个峰值出现在败育率为95.1%～100%,实际观察值均高于98%,植株高度不育.另一个峰值出现在败育率40.1%～60%之间,是典型的半不育.以此为中心向可育和不育两个方向递减.花粉败育率10%和95%是两个明显的分界点.依据分离群体和对照的花粉败育率的分布情况,将大豆花粉育性分为4类.1、可育:花粉败育率0～5%.2、不育:花粉败育率95.1%～100%.3、半不育:花粉败育率10.1%～95%.4、典型半不育:花粉败育率40.1%～60%.