论油菜显性核不育材料基因的互作--兼与李树林先生商榷

依据李树林先生在甘蓝型油菜细胞核雄性不育系23AB的研究^[1-5],以及董振生^[6-9]在白菜型油菜显性细胞核雄性不育系896AB的研究结果,用全不育株与恢复株测交,F2代可能的育性比出现全可育,可育株与不育株3：1,13：3的育性分离资料分析,认为油菜显性核不育的遗传不宜用上位抑制来解释,而应用抑制作用解释较为妥当,即育性是由一对显性不育基因MSMS和一对显性恢复基因RfRf互作控制,且显性恢复基因能抑制不育基因不育性的表达,使育性恢复可育。     

甘蓝型油菜温敏核不育的应用改良

针对甘蓝型油菜温敏核不育利用的一些障碍,研究了隐性核不育×温敏核不育分别在温敏核不育繁殖区和制种区的育性表现,发现其杂交后代为一种新的温敏核不育类型,这种新类型的温敏不育系能有效地降低育性转换温度,从而使杂交制种过程更简易、安全,可进一步扩大了温敏核不育的应用范围.     

甘蓝型油菜温敏核不育系100S的遗传特性分析

100S是一个甘蓝型油菜新型温敏核不育系。利用油菜2个自交系(09157和09254)、3个温敏核不育系(湘油402S、104S和Z094S)和4个隐性核不育系(402AB、104AB、209AB和127AB)与之测交进行遗传分析。结果表明,100S的育性受2对隐性不育基因和2对主效温敏基因及微效基因的共同调控,而不受细胞质的影响。基因等位性分析表明,100S与温敏核不育系湘油402S、104S、Z09S的育性受不同的遗传系统调控,它们的不育基因均为非等位基因,同时100S的温敏基因对其他不育系的不育基因不起调控作用,且其他不育系的温敏基因对100S的不育基因也不起调控作用。100S的不育基因与隐性核不育系127A的不育基因为等位基因,且100S的温敏基因对127A的育性具有调控作用。继续用100S与127B进行测交,其后代的育性调查进一步验证了上述结果。     

甘蓝型油菜温敏核不育材料104S的发现及遗传特性分析

104S是一个从自交系99104植株群体中发现的油菜新型温敏核不育材料.育性调查表明,104S的育性变化与现有已育成的温敏核不育系湘油402S具有相似的规律性,但其花器形态与后者有所不同,为一种较大花瓣的温敏核不育材料.遗传分析结果表明,104S的育性受1对隐性不育基因和1对主效及若干微效温敏基因共同控制.104S的不育基因与湘油402S中的不育基因为非等位基因,而且两者的温敏基因只对其相对应的不育基因起调控作用,而对其他不育基因不起作用.     

水稻光温敏核不育基因分子定位的研究进展

文章对国内外应用分子标记定位光温敏核不育基因的研究进展进行了综述,指出了水稻光温敏核不育基因分子定位存在的问题,并对其前景进行了展望.     

籼型温敏核雄性不育基因的等位性研究

 1991～1992年考查了7个籼型温敏核雄性不育系（TGMS），其中4个HPGMR农垦58s的衍生系W6111s-27、W6154s-66、Ks-9、8801s，3个不同来源的非HPGMR的TGMS5460s、安农s-1、衡农s-1、及其完全双列杂交组合F#-1、以及部分F#-2在福建沙县高温长日自然条件下的育性表现。结果表明：HPGMR的衍生系、5460s、安农s-1、衡农s-1 4种不同来源的TGMS的不育主基因是非等位的。农垦58s的衍生系中，W6111s-27、W6154s-66、Ks-9三者的不育主基因等位，而8801s与这3个不育系则不等位。4种不同来源的TGMS之间育性存在2或3对主基因的差异。不育基因等位的TGMS间杂交F#-2群体中仍有少量部分可育株出现，不育基因等位或非等位的TGMS间杂交F#-2群体中也发现育性比双亲稳定的不育株。笔者还对TGMS的育性改良问题作了讨论。     

光温敏核不育基因的等位性研究

选用培矮６４Ｓ（代表农垦５８Ｓ）、安农Ｓ－１、衡农Ｓ－１、５４６０Ｓ、新光Ｓ等５种光温敏核不育系，于１９９５年在海南春季可育期内互交，夏季在合肥种植，以花粉败育率、套袋结实率、自然结实率为育性指标，进行核不育基因等位性研究，结果表明：培矮６４Ｓ、安农Ｓ－１、衡农Ｓ－１、５４６０Ｓ的核不育基因位点互不等位，新光Ｓ与培矮６４Ｓ基因位点相同。另选用农垦５８Ｓ转育成的一批籼粳不育系，以培矮６４Ｓ为桥梁亲本，粳型不育系直接与农垦５８Ｓ配组，籼型不育系与培矮６４Ｓ配组，研究方法同上，结果表明参试的不育系均与农垦５８Ｓ等位     

水稻苯达松敏感致死和温敏核不育基因的遗传与育种应用

为提高两系杂交水稻种子纯度,减轻杂稻制种过程中苗期除杂的难度,应用苯达松敏感致死材料农林8号m的衍生系93bel与温敏核不育系360S、6311S和恢复系明恢63杂交、回交,获得6F1、6F2和6BC组合,研究了苯达松敏感致死基因与温敏核不育基因的遗传模型.结果表明:93bel对苯达松除草剂表现敏感致死,苯达松敏感致死性状由1对隐性基因控制;与两个温敏核不育系杂交,在F2群体中,苯达松敏感致死性状和温敏核不育性状的遗传符合9(苯达松不敏感的可育株)∶3(苯达松不敏感的温敏核不育株)∶3(苯达松敏感致死的可育株)∶1(苯达松敏感致死的温敏核不育株)的两对独立基因的分离模式;并成功地选择了苯达松敏感致死的温敏核不育材料.     

水稻(Oryza sativa L.)温敏核不育系在有利于遗传型鉴别环境下的遗传改良

低不育起点温度(CSP)、高自繁育性和高的异交结实率对于水稻温敏核雄性不育系配制纯合的杂交种子和获得经济的自繁种子有重要意义。本研究分析了不同环境对这些性状选择效率的影响，结果表明，温敏核雄性不育系的雄性不育起点温度、自繁雄性可育性、柱头外露率和穗伸出率、生长势和适应性的选择效应受环境影响。在某种环境下遗传材料的这些性状过高的表达并没有导致高的区分度，因为在这种情况下性状在株间表现较整齐一致，温敏核雄性不育基因(tms)在高温下雄性不育性也表现相似的结果，因此认为有必要在适当有利于区分遗传型的环境下进行选择。在相对较低的温度条件下选择低的CSP和高的自繁雄性可育性有较高的选择效率；在较高的湿度条件下选择柱头外露较有效，而高的温度下选择穗的抽出率效率高．在相对低的土壤肥力环境下改良不育系的生长活力和适应性效率高。     

甘蓝型油菜隐性核不育基因的SRAP标记

根据SRAP引物设计规律设计了一套引物,结合混合集群分析法(BSA),对油菜隐性细胞核雄性不育两用系430AB的不育与可育DNA池进行筛选,用在不育和可育DNA池间存在差异的引物再对430AB群体进行检测,获得了与隐性核不育基因ms连锁的3个SRAP标记,即m11e33270、m16e7280和m16e17370,它们位于核不育基因的同一侧,遗传图距分别为4.7 cM、20.1 cM和26.4 cM.     

芥菜类蔬菜杂种优势利用的研究进展与展望

芥菜起源于中国,属于十字花科芸薹属作物,现已成为我国南方重要特色蔬菜,主要包括叶用芥菜、茎用芥菜、根用芥菜以及薹用芥菜等,在全国各地均有栽培。由于芥菜是常自花授粉作物,花器官小,细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是芥菜杂种优势利用的重要途径。目前研究得比较多的芥菜细胞质雄性不育系有hau CMS、ogu CMS和oxa CMS等。本文主要综述了国内外学者对芥菜雄性不育与杂种优势利用的研究进展,并展望了芥菜杂种优势利用的方向和目标,为芥菜类蔬菜杂种优势利用提供理论基础和材料来源。     

白菜花药特异基因BcPRO的克隆及表达分析

    根据基因数据库已有的Profilin 4序列设计简并引物,在白菜花蕾cDNA中成功克隆到前纤维蛋白基因,命名为BcPRO,在基因库中的登陆号为EF492988.BcPRO基因编码区由405个核苷酸组成,编码134个氨基酸,推导的氨基酸序列与甘蓝型油菜和拟南芥的花粉前纤维蛋白分别有95%和92%的同源性.RT-PCR表明,BcPRO基因仅在保持系的Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级花蕾及Polima雄性不育系的Ⅲ级和Ⅳ级花蕾中表达,并且表达量逐级增大,而在莲座叶、花茎叶、茎、根及Ogura雄性不育系的所有部位均未能检测到.进一步研究发现,BcPRO基因在花药中表达,在萼片、花丝、雌蕊、花瓣等部位均未见表达.这些实验结果表明,BcPRO基因为花药特异基因,可能在花粉发育过程中起着重要作用,并且在相同核背景下,有着不同的细胞核-细胞质互作模式.文中还就不同植物花粉前纤维蛋白氨基酸序列进行了比对、分析.     

甘蓝型油菜核不育材料Shaan-GMS恢复基因的筛选及其遗传分析

从国内外77份甘蓝型油菜材料中筛选出1份Shaan-GMS的恢复材料"96-803",对其的遗传研究结果表明,Shaan-GMS育性恢复遗传机制符合2对核基因互作控制假说,假设不育基因为Ms,其对应的隐性可育等位基因为ms,Rf为Ms的显性抑制基因,rf为Rf的隐性等位基因,基因型Ms-rfrf表现为雄性不育,其他7种基因型都表现为雄性可育,则Shaan-GMS的基因型为Msmsrfrf,"96-803"的基因型为msmsRfRf,隐性测交系"84004"的基因型为msmsrfrf。"96-803"和其他8份材料的测交结果表明,Shaan-GMS同6CA恢保关系相同。     

三隐性核不育油菜中隐性上位基因抑制作用的专一性

双隐性核不育和三隐性核不育是中国油菜杂优育种中利用的2类重要核不育材料。双隐性核不育ms1、ms2基因和三隐性核不育ms3、ms4基因是2套不同的隐性重叠不育基因,彼此独立控制育性。以前曾提出三隐性核不育隐性上位抑制基因rfrf对隐性核不育基因的作用可能是非专一性的假设。本试验对油菜双隐性核不育材料9A130与三隐性核不育"临保系"1740C的杂交F1、F2、F3,以及F2可育株与双隐性核不育株测交后代育性分离比进行分析,结果不支持以前提出的假设。说明,隐性上位基因rfrf与隐性重叠不育基因的抑制作用是专一性的,即rfrf仅对ms3、ms4有抑制作用,对ms1、ms2不具抑制作用。     

甘蓝型油菜显性核不育系的同工酶和蛋白质分析

以甘蓝型油菜显性细胞核不育材料Shaan-GMS的转育系220AB和对照(6CA×220)F1为试材,分析了不育株和可育株不同大小花蕾及其雄蕊中同工酶和水溶性蛋白的电泳图谱。结果显示:与可育株的花蕾和不育株小花蕾及其雄蕊相比,不育株较大花蕾及其雄蕊的酯酶、水溶性蛋白条带数目减少,一些条带分子迁移率增大;两种不育类型花蕾中过氧化氢酶谱差别不大;220A大花蕾雄蕊的α-淀粉酶增加了5条新带,在(6CA×220)F1不育株的大花蕾雄蕊中,α-淀粉酶也增加了2条新带。说明甘蓝型油菜显性核不育的发生过程与雄蕊中脂类、蛋白质和糖代谢异常有关。     

利用分子标记辅助选育油菜隐性上位互作核不育临保系

以湘油15、沪油15、优88和沪油17分别与临保系HYZ1-TAM杂交,在其F2利用与不育基因Bnms3和隐性上位基因Bnrf连锁的分子标记对临保系基因型单株进行筛选,并对筛选获得的单株进行测交验证确定是否为临保系基因型.结果表明:在4个品种的转育F2群体共355个单株中,利用分子标记辅助选择获得了62个标记基因型为临保系的单株,这些单株经测交证实有57株为真实临保系,分子标记辅助选择的准确率为91.94%.根据实验结果推测,本研究所用的4个甘蓝型油菜品种在Bnms4基因位点未出现显性可育等位基因.实验结果验证了分子标记辅助选择具有较高的准确率,对开展该不育系统的转育工作具有很好的借鉴意义.     

白菜型冬油菜铁超氧化物歧化酶（Fe-SOD） 基因的克隆及表达分析

【目的】了解SOD酶蛋白家族Fe-SOD在超强抗寒冬油菜中的表达情况及其在低温胁迫下的作用。【方法】采用RT-PCR技术克隆超强抗寒白菜型冬油菜陇油7号Fe-SOD的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用半定量以及相对定量RT-PCR研究Fe-SOD在低温胁迫下的表达模式,采用氮蓝四唑（NBT）光还原法测定冬油菜叶片和根中的总SOD酶活性。【结果】获得Fe-SOD,GenBank登录号为KF178713,该基因cDNA片段全长645 bp,包含一个639 bp完整的开放阅读框,编码212个氨基酸的蛋白质,与白菜(Chiifu)的蛋白质氨基酸序列同源性高达99%。该基因编码的酶蛋白是1个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域。Fe-SOD表达模式分析显示初期低温胁迫下（4℃）,该基因上调表达,继续低温胁迫处理（-4℃和-8℃）,Fe-SOD表达量受到抑制。总SOD酶活性测定显示冬油菜根中酶活性高于叶片,以利于冬油菜安全越冬。【结论】从白菜型冬油菜克隆的Fe-SOD具有已知物种Fe-SOD的特征。Fe-SOD在冬油菜品种陇油7号抗寒过程中起作用。