水稻雄性不育突变体TP79的遗传分析及细胞学研究

TP79是一个源于水稻品种台北309的自然突变的不育突变体,对该突变体进行遗传分析和细胞学研究,结果显示,TP79小花雌蕊正常,雄蕊6枚,花丝细长,花药干瘪,花粉以染败类型为主;利用TP79与台北309杂交进行遗传分析,结果表明,TP79是单隐形核基因控制的雄性不育突变体;组织切片观察发现,TP79在小孢子形成前期出现异常,绒毡层不能正常降解,小孢子的发育畸形,在最终花粉成熟期,绒毡层仍呈浓缩状,形成的花粉干瘪,无活性。     

水稻同核异质雄性不育系的细胞质遗传效应与细胞学研究

 对所构建的7种水稻同核异质雄性不育系进行细胞质遗传效应研究,包括主要生长特性和农艺性状、与恢复系测配的影响以及花粉发育的细胞学观察。结果表明,7种同核异质不育系的播始历期为81~83 d,剑叶长为25.10 ~29.40 cm,穗长为21.45 ~24.30 cm,株高为80.60 ~94.13 cm,每穗粒数在163.2~222.1。与恢复系辐恢838和绵恢725进行测配,结果表明用绵恢725配组时,各组合的生育期为113~115 d,剑叶长和剑叶宽2个性状与用辐恢838配组时类似。最主要的差别在株高、有效穗、每穗粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等几个性状。总体看株高明显下降,每穗粒数和实粒数显著增加,而结实率和千粒重多数不如用辐恢838配组的组合。用7种同核异质雄性不育系混合后与单一恢复系配组,在实践中是可行的。细胞学观察结果表明,同核异质雄性不育系花粉粒败育开始在单核期,92%以上为典败。花粉粒败育时,维管束的结构被彻底破坏。由此推断,所用的同核异质雄性不育系的败育应该同维管束的不正常发育有关,其败育机理应该是相同的。     

吉林省杂交高粱雄性不育系的种质基础

吉林省高粱生产中应用的细胞质有A1和A2两种类型。不育系的细胞核由中国高粱核体系到倾向南非高粱核体系,发展到印度高粱核体系。讨论了不育系改良方式。     

水稻雄性不育再生复育特性研究

就水稻雄性不育再生稻复育特性在两系杂交稻研究中的重要价值进行了评述；介绍了再生复育不育系的研究概况和选育策略以及应用方法。     

水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 花粉败育的细胞学机理

 采用半薄切片及薄切片技术, 对水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 与正常水稻品种IR36 的花粉形成发育过程进行了比较研究。结果表明, 小孢子母细胞减数分裂之前, 培矮64S 与IR36 的发育过程基本相似。但从减数分裂开始, 培矮64S 的雄性性细胞出现一些异常变化, 并最终发育至二胞花粉早期败育。这些变化主要发生在两个阶段: (1) 减数分裂前期,约半数的小孢子母细胞的胞质出现异常, 游离核糖体稀少, 并具有不发育线粒体和大量泡状内质网。这类异常的小孢子母细胞在随后的发育中逐渐液泡化并最终解体。(2) 早期小孢子形成之后, 几乎所有小孢子外壁均发育异常, 表层与里层之间界限不清, 缺少中间透明带, 同时内壁没有形成。但是, 在花粉发育的整个过程中, 培矮64S 与IR36 绒毡层的发育和降解过程基本相似。据此认为, 培矮64S 的花粉败育可能是由小孢子母细胞或花粉外壁的异常发育造成的, 而不是由绒毡层发育引起的。     

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。     

利用育性调节剂调节水稻核雄性不育系育性的设想

利用育性调节剂调节水稻核雄性不育系育性的设想Ｉｄｅａｓｏｎｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｔｙｏｆｇｅｎｉｃｍａｌｅ－ｓｔｅｒｉｌｅｒｉｃｅｗｉｔｈｆｅｒｔｉｌｉｔｙｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ黄群策（湖南湘潭师范学院４１１２０１）通过两系法培育籼粳...     

水稻细胞质雄性不育性恢复突变的初步研究

利用290 Gy ⁶⁰Co-γ射线处理细胞质雄性不育系Ⅱ-32A和协青早A,获得了育性恢复突变体,突变频率分别为8×10^-3和5×10^-3,从Ⅱ-32A中所获得的育性恢复突变体,在农艺性状上与Ⅱ-32A育性恢复突变体Ⅱ-32R,与Ⅱ-32A和珍汕97A测交,杂种结实率在70%以上,对测交后代的遗传分析表明,Ⅱ-32R对珍汕97A和Ⅱ-32A的育性恢复均涉及2对恢复基因。Ⅱ-32R与珍汕97A和Ⅱ-32A的杂种F2在结实率分布上存在差异,从中选出两个结实率较高的株系。表明诱导不育系产生育性恢复突变是获得细胞质雄性不育系恢源的一种有效方法。     

水稻细胞质雄性不育系选育的反回交法设计

应用单倍体育种获得优良胞质雄性不育系后，用高温处理的方法，使其恢复为可育，并用其作父本，多代回交其亲栖保持系，可获得此不育系细胞核和可育细胞质的配套保持系。     

太空诱变玉米雄性不育突变体的DNA-AFLP分析

利用AFLP标记及克隆测序技术对太空诱变玉米雄性不育突变体的基因组DNA进行分析,寻找与不育性状紧密连锁的分子标记。在供试的56对引物中,32对引物能够扩增出稳定、清晰的条带,4对引物能够在不育株和可育株之间扩增出多态性条带。通过对多态性片段的回收、克隆测序及序列分析结果表明,不育株特有的条带(Zmd1-302)与玉米基因组的克隆(AC187265)和玉米雄配子cDNA文库中的EST序列(gi33771201)同源性都很高,推测该片段和玉米太空诱变核不育之间的育性差异有关。将具有多态性的AFLP标记转化为SCAR标记,3对SCAR引物在8个不育单株和8个可育单株中均有扩增,通过聚丙烯凝胶电泳未检测到不育和可育之间的长度多态性,序列比对分析发现不育与可育之间存在多个单碱基差异。     

聚合水稻温敏核不育基因和反温敏核不育基因创制永久核不育系

【目的】制种安全是影响两系杂交稻持续健康发展的关键问题。本研究旨在探索解决两系杂交水稻的制种安全隐患途径。【方法】以16个(光)温敏核不育系与4个反温敏核不育系配组并对F1育性进行观察,选择矮紫S(温敏核不育系)和矮雁s(反温敏核不育系)为构建永久核不育系的供源亲本。通过回交将矮紫S和矮雁s的育性基因导入到桥梁亲本天丰B中,分别育成天丰B的近等基因系天丰S和天丰s。【结果】天丰S和天丰s杂交获得的天丰Ss即为永久核不育系。对天丰Ss的育性、可恢性等特性的研究表明,天丰Ss在自然长日高温和短日低温下均表现不育;天丰Ss及其3个亲本与5个恢复系杂交的F1组合结实率无明显差异。【结论】永久核不育系的创制有望从根本上解决两系杂交水稻的制种安全问题。     

短光低温不育水稻宜DS花粉败育的细胞学观察

从细胞学的角度，对比了短光低温不育水稻宜DS不育和可育材料的花粉发育过程。结果得到，短光低温不育水稻宜DS在减数分裂期和单核花粉期均出现异常现象，但花粉败育主要发生在单核花粉期，属于典败类型：同时不育宜DS花粉败育过程中的异常表现常伴随着花药绒毡层细胞的异常活动，绒毡层细胞出现提前解体现象，认为不育宜DS的花粉败育可能与绒毡层细胞的异常密切相关。     

以淡绿叶为标记的籼型光-温敏核不育系M2S的选育

 以淡绿叶标记基因系IGM19与籼型光-温敏核不育系8902S杂交，再用8902S回交1次，通过多代选育获得了带淡绿色叶隐性标记性状，且育性转换特性与8902S明显不同的籼型光－温敏核不育系M2S。在杭州（30°05’N）自然条件下，M2S具有连续30 d以上的不育期（不育度＞99.5%），在秋季正常情况下，结实率可达51.8%。人工气候箱控制条件下，M2S在短日适温时结实正常，在长日（15.0 h）与所有处理温度（30.1℃、24.1℃和23.1℃）、高温（30.1℃）与所有处理日长（15.0 h、14.0 h和12.5 h）的光温组合下均完全不育或高度不育。结实率的方差分析结果表明，其育性转换的温度效应和光周期效应均不显著，仅光温工作效应显著，属典型的光温互作雄性不育系。M2S本身较稳定的不育性和带有隐性淡绿色叶的标记性状将有利于在两系法杂交水稻中应用。     

水稻光温敏雄性不育突变体tms3650的鉴定和基因定位

【目的】雄性不育是水稻杂种优势利用的基础。为进一步解析其调控机制,对一个雄性不育突变体进行了鉴定。【方法】利用⁶⁰Co-γ对籼稻品种93-11进行辐射诱变,从其后代中鉴定到一个雄性不育突变体tms3650。将籼稻明恢63作父本同突变体tms3650杂交构建F₂和F₃群体,采用图位克隆的方法对目的基因进行精细定位。【结果】tms3650突变体其他农艺性状与野生型一致,但花药白绿且瘦小,花粉不能被1%碘-碘化钾溶液染成蓝黑色,穗子包颈,抽穗期延迟。遗传分析表明该突变体表型受一对隐性核基因控制。精细定位结果表明基因位于第3染色体长臂SSR标记RM15927和RM15934之间135.25 kb距离内,且与RM15931标记共分离。陵水冬季南繁鉴定发现,该突变体育性受光温环境影响,说明tms3650突变体的雄性育性在短日低温条件下发生了转育,是一个光温敏雄性不育突变体。【结论】通过将定位位点与已报道的雄性不育基因比较,发现tms3650是一个新的基因位点,暂命名为TMS3650。     

水稻实用光温敏核不育系培矮64S不育性稳定化研究

 在人工气候室的人控光温条件下，通过1997～1999年3年22.0～23.0℃的低温处理，对水稻实用光温敏核不育系培矮64S进行了育性稳定化研究。结果表明：1)在人工气候室的低温条件下，采用“株系(再)鉴定、(再)筛选单株”的方法，对稳定高世代光温敏核不育系培矮64S的不育性是可行的，并筛选出套袋自交结实率和花粉不育度两级水平均已稳定的3个株系9862、103-1和103-2，而且其不育起点温度已降至22.5℃，比原始株系降低了近1℃。2)现有高世代光温敏核不育系培矮64S仍然存在育性的不稳定性，表现在受低温影响后其后代不同株系间花粉不育度和套袋自交结实率存在明显差异，说明对现有高世代光温敏核不育系的育性提纯很有必要。     

水稻T DNA插入雄配子不育突变体的创建

 对6000多个转基因T DNA插入水稻株系进行异常遗传分离分析（选择标记基因为潮霉素磷酸转移酶基因hpt）,发现216个转基因株系的T DNA呈现1∶1分离。接着利用测交方法检测T DNA的遗传规律,初步确定其中57 个候选株系为雄配子不育候选突变体。随后对候选突变株进行多代遗传分析及花粉细胞学观察,结果表明其中的38个突变体花粉黑染率约为50％,自交后代T DNA的异常分离是由于转基因植株的花粉半不育所致,T DNA的传递只能通过雌配子体。另外,利用ELISA定量测定突变体中cry1Ac(Bt)基因编码蛋白的表达量,发现花粉的这种不育性与外源基因的表达量之间没有直接关系,推测这38个雄配子突变体败育的原因主要是T DNA插入引起内源基因变异。TAIL PCR 获得了22个水稻雄配子不育T DNA 插入突变体的侧翼序列,通过BLAST检索,定位了15个不同的插入位点,其中12个插入位点位于基因区或基因调控区。     

F型小麦雄性不育系小孢子发育的细胞学观察

为明确F型小麦雄性不育系雄性败育的细胞学机理,以西农979为对照,采用醋酸洋红染色制片等方法观察花粉母细胞减数分裂、小孢子发育过程及成熟花粉粒育性表现,并套袋自交,于成熟期统计结实率。结果发现,F型小麦雄性不育系仅有2.15%的花粉母细胞减数分裂Ⅱ异常,其余绝大多数花粉母细胞减数分裂正常,但小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解,导致无核小孢子的出现,其比率为77.04%。成熟花粉粒经1% I₂-KI染色后显示异常的花粉粒比率高达94.8%,其中包括圆败、典败和染败类型,但以染败型为主。F型小麦雄性不育系套袋自交结实率为2.5%。上述三方面的研究结果彼此相符,据此认为,小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解导致无核小孢子的产生是F型小麦雄性不育系雄性败育的主要细胞学原因。     

水稻雌雄不育突变体Osfma2的细胞学观察及基因图位克隆

【目的】通过构建分离群体定位并克隆水稻雌雄不育基因OsFMA2,并对其在水稻育性调控中的功能进行探究。【方法】通过EMS诱变水稻宁粳4号得到稳定的不育突变体,对突变体进行表型及细胞学观察,利用精细定位和Mut-map相结合的方法克隆了水稻雌雄不育基因OsFMA2,通过实时荧光定量PCR检测其在各组织表达水平差异,利用水稻原生质体表达系统进行OsFMA2蛋白的亚细胞定位。【结果】细胞学观察发现突变体为雌雄不育。利用极端个体将其精细定位于水稻第6染色体长臂448 kb的区间内。结合全基因组重测序结果,最终确定OsFMA2为目标基因。该基因编码一个复制蛋白,在单子叶植物中高度保守。OsFMA2具有组织特异性,在幼穗中高表达。亚细胞定位结果显示OsFMA2蛋白定位于细胞核中。【结论】OsFMA2在幼穗中高表达,可能参与了水稻雄配子第一次减数分裂前期同源重组过程,同时,OsFMA2的表达对雌配子发育也产生了不利影响。