大豆质核互作雄性不育研究进展

利用雄性不育进行杂种优势育种是提高大豆产量的有效措施之一。目前发现的大豆雄性不育类型主要包括细胞核雄性不育、光温敏雄性不育和质核互作（细胞质）雄性不育。而对大豆杂种优势利用具有实际应用价值的是质核互作雄性不育。简要回顾了大豆质核互作雄性不育的发现过程,总结了通过三系配套技术实现的大豆杂交育种的现状与关键生产技术等,并从细胞学、分子生物学和蛋白质组学等方面综述了大豆质核互作雄性不育形成机理方面的研究进展。最后提出不同研究单位之间应该加强协作,通过合理的研究材料交流来加快大豆质核互作雄性不育机理的研究,以使其能够被更好地应用于大豆杂种优势育种中。     

一个辣椒胞质雄性不育SCAR标记的KASP转化及其应用

为了在辣椒三系杂交育种研究中缩小群体筛选范围,减小工作量,提高不育系和保持系选择效率,根据细胞质育性标记SCAR130的序列多态性位点设计KASP标记引物,使其转化为KASP130分子标记,并以辣椒三系材料的雄性不育系、保持系、恢复系和F_1杂交种为试验对象,利用荧光定量PCR仪LC480和LGC公司的SNPline这两种检测平台将KASP130标记应用于辣椒细胞质类型检测,并对该标记稳定性和可靠性进行了检验。结果表明, KASP130标记同SCAR130标记一样可以把待试辣椒材料准确地分为可育细胞质(N)和不育细胞质(S),并在分子标记辅助选择育种中成功应用到辣椒细胞质育性的早期鉴定以及辣椒保持系和雄性不育系的回交育种研究。综上,细胞质育性标记SCAR130已经被成功转化为KASP130分子标记,该标记可以明确鉴定辣椒的细胞质类型,这为其在辣椒三系杂交育种上的应用奠定了研究基础。     

大豆不育细胞质资源的发掘与鉴定

利用质核互作雄性不育系NJCMS1A的4个保持系为核背景测验种（父本）从大豆资源中筛选新不育细胞质,发现与71个不同来源的栽培大豆和17个野生大豆资源杂交所获得的103个杂交组合中有8个组合的后代出现不育株,经进一步的正反交和回交试验,发现来源于山西的野生材料N23168和来源于湖北的栽培品种N21566具不育细胞质。另一方面     

野生稻（Oryza rufipogon）新质源雄性不育恢复系的研究

发掘野生稻（O. rufipogon）新型雄性不育细胞质源,育成新质源优质米不育系的基础上进一步研究新质源雄性不育恢复系的育种技术—FA型细胞质雄性不育恢复系定向育种。用野生稻（非轮回亲本）与籼稻品种明恢63（轮回亲本）杂交和多次回交,后代再经过自交,将野生稻中的可育基因分离、转移、重组、整合到明恢63遗传背景中,获得农艺性状似明恢63,花粉和小穗全可育不分离的野生稻新质源恢复系金恢1号。用新质源不育系与金恢1号组配两个组合,其花粉和小穗育性都恢复到正常可育水平,产量高,米质优,实现了新质源不育系三系配套应用和大幅度提高杂交稻稻米外观品质的目的。这项育种新技术可以将水稻可育基因（恢复基因）转移到任一水稻品种中育成细胞质雄性不育恢复系,突破了新质源恢复系育种的技术瓶颈,极大地提高了恢复系利用稻种资源的育种潜力,为FA型新质源优质米不育系的杂交稻育种开辟了一条崭新的途径。新型（FA）细胞质源杂交稻可能对丰富杂交稻细胞质遗传多样性、提高杂交稻亲本对稻种资源的利用潜力、以及实质性提高杂交稻的稻米品质和产量水平都将产生积极和深远的影响。     

野生稻（Oryza rufipogon）新质源雄性不育恢复系的研究

发掘野生稻（O. rufipogon）新型雄性不育细胞质源，育成新质源优质米不育系的基础上进一步研究新质源雄性不育恢复系的育种技术—FA型细胞质雄性不育恢复系定向育种。用野生稻（非轮回亲本）与籼稻品种明恢63（轮回亲本）杂交和多次回交，后代再经过自交，将野生稻中的可育基因分离、转移、重组、整合到明恢63遗传背景中，获得农艺性状似明恢63，花粉和小穗全可育不分离的野生稻新质源恢复系金恢1号。用新质源不育系与金恢1号组配两个组合，其花粉和小穗育性都恢复到正常可育水平，产量高，米质优，实现了新质源不育系三系配套应用和大幅度提高杂交稻稻米外观品质的目的。这项育种新技术可以将水稻可育基因（恢复基因）转移到任一水稻品种中育成细胞质雄性不育恢复系，突破了新质源恢复系育种的技术瓶颈，极大地提高了恢复系利用稻种资源的育种潜力，为FA型新质源优质米不育系的杂交稻育种开辟了一条崭新的途径。新型（FA）细胞质源杂交稻可能对丰富杂交稻细胞质遗传多样性、提高杂交稻亲本对稻种资源的利用潜力、以及实质性提高杂交稻的稻米品质和产量水平都将产生积极和深远的影响。     

大豆三系选育及杂交制种中存在的问题及对策

在加入WTO后,我国大豆生产面临前所未有的挑战。生产杂种大豆是应对这一挑战的重要途径之一。提高三系选育、不育系繁殖及杂交种配制的效率是实现大豆杂种优势利用中最急需解决的问题。高异交率的大豆材料可以通过从大豆 (尤其是野生大豆 )资源中筛选或其他途径获得,鉴别不育株可以尝试采用目测花药形态的方法进行。另外,高优组合的筛选、不育细胞质的研究与发掘、核雄性不育与基因工程雄性不育的研究与利用、各单位间的合作对我国大豆杂种优势利用同样具有不可替代的重要作用。……     

植物杂种优势育种途径的研究进展

该文讨论了植物杂种优势育种三个途径;植物常规杂种优势育种,植物无融合生殖杂种优势育种,植物双重杂种优势育种。研究表明,植物双重杂来自固定杂种优势遗传稳定的细胞质雄性不育系和恢复系,它们各自挟带雄性不育因子和恢复基因,植物双重杂种优质育种的研究对第二次绿色革命有着重要的使用价值。     

玉米细胞核雄性不育基因利用新途径

通过对作物雄性不育的细胞质和细胞核基因利用对比分析,研究雄花小穗退化型玉米温光敏核不育两用系雄花小穗退化现象表现的新特征特性,以及其与有小穗型不育系比较的各种优点,认为雄花小穗退化型玉米温光敏核不育系的选育为玉米细胞核雄性不育基因的利用开辟了新的途径,其有关遗传研究将为玉米由三系法育种向二系法育种过度奠定了理论基础。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育系的特点分析

为了筛选和利用大白菜细胞质雄性不育系,对大白菜的3种细胞质雄性不育系：CMS96细胞质雄性不育系、波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)和萝卜细胞质雄性不育系(Ogu-CMS)及其相应的保持系进行了主要植物学性状的比较研究。结果表明：Ogu-CMS存在多代转育后植株长势退化、杂交优势差,Pol-CMS存在育性受环境条件影响等缺点,而CMS96细胞质雄性不育系则克服了二者的缺点。另外,CMS96细胞质雄性不育系早期的晚抽薹性比保持系强、杂交种子的产量比保持系杂交种子产量高。CMS96细胞质雄性不育系不仅不育性稳定,多代回交不退化,而且杂交优势强,繁种产量高,表现出了广阔的育种应用前景。     

十字花科芸薹属种间杂种营养优势的利用研究

选用4个油菜雄性不育系和三种类型十字花科芸薹属种, 研究了不同杂交组合的亲和性, 杂种一代的营养优势表现和杂种营养优势的生理基础以及品质性状表现. 结果表明: 利用油菜雄性不育系与其它十字花科芸薹属种间杂交可以显著提高种间杂交的亲和性, 并具有细胞质遗传效应. 通过杂交制种可以获得大量的杂种应用于生产. 十字花科     

RFLP analysis of cytoplasmic male-sterile lines of pigeonpea [Cajanus cajan (L.) Millsp.] developed by interspecific crosses

Total DNA from three putative cytoplasmic male sterile (CMS) progenies derived from crosses between the wild species Cajanus sericeus and the cultivated species Cajanus cajan, five C. cajan, one accession of C. sericeus and two genetic male sterile lines of pigeonpea were compared for their RFLP patterns using maize mitochondrial DNA (mtDNA) specific probes. Three putative cytoplasmic male sterile (CMS) progenies from the multiple cross genome transfer of pigeonpea lines (CMS 7–1, CMS 12–3, and CMS 33–1) showed hybridization patterns identical to that of C. sericeus when DNA was digested with EcoRI and HindIII and probed with maize mtDNA clones. The results suggested that these putative CMS progenies have the mitochondria of the female wild species parent. The hybridization patterns of the three male parental lines used in the development of the CMS progenies were similar in all the restriction enzyme-probe combinations except HindIII-atp6. The genetic male sterile lines, MS Prabhat and QMS 1 differed from each other in their hybridization pattern. The genomic DNA hybridization pattern of HindIII digested DNA from ICPL 87 differed from the other pigeonpea lines when probed with the maize mtDNA clones. The cluster analysis of the hybridization data suggested the occurrence of variation in the mitochondrial genome even among the cultivated species. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

广亲和粳稻恢复系选育方法

广亲和粳稻恢复系的选育除采用ＷＡ型恢复与广亲和粳稻杂交选育和不同广亲和恢复系间杂交选育外,本研究提出以粳稻为父本杂交选育的４种办法：１、以型杂交稻Ｆ１为母本转育同质广亲和恢复系;２、以ＷＡ型下育系为母本筛选同质广亲和恢复系;３、以ＷＡ型广亲和不育系为母本,筛选同质广亲和恢复系;４、以同质广亲和恢复系为母本转育新的恢复系。用上述方法已育成０２４２８等广亲和恢复系,并可同时恢复ＷＡ型和ＢＴ型胞质不育系     

棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的定位及分子标记辅助育种研究进展

棉花细胞质雄性不育系统在实现棉花杂交种子大规模生产和培育高产、优质、抗逆等棉花新品种中具有重要的应用价值,而恢复系的好坏对细胞质雄性不育系杂交种的选育的利用起着举足轻重的作用。因此,培育优良恢复系至关重要。主要介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系的类型,综述了棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传方式和遗传定位研究进展,讨论了恢复基因的精细定位和分子标记鉴定在分子标记辅助育种中的意义和应用前景,并针对目前存在的问题提出相应对策。     

生育进程相近的谷子杂交种两系亲本的选育及其杂种优势分析

利用“两系”进行谷子杂种优势制杂交种时,不育系抽穗期和开花期常较恢复系早,二者只有错期播种才可在花期相遇并杂交结实。通过改良现有不育系与抗除草剂恢复系抽穗期和开花期,选育出符合谷子“两系”改良育种目标的优良高度雄性不育系3个（Y1A、Y2A和Y3A）及抗除草剂拿捕净恢复系5个（K17-1、K18-49、K18-54、K18-62和K18-70）,按NCII不完全双列杂交组配15个组合,分析亲本和杂交组合配合力、超亲优势及超标优势,预测其杂种优势。结果显示,亲本的配合力各不相同,有不同优良农艺性状选择方面利用价值;杂交组合间各性状超亲优势和超标优势表现存在差异,但杂种优势无关联、无规律性,分析预测亲本存在杂种优势。同时,“两系”亲本各自性状表现优良,选出的杂交组合Y3A×K18-49具有强杂种优势,可作为苗头杂交种继续进行杂种优势育种。本研究结果为谷子杂交种制种提供了可同期播种的“两系”亲本及苗头优良杂交种,简化了谷子杂交制种环节。     

Detection and characterization of two new CMS systems in faba bean (Vicia faba) *

Wide crosses were made to identify new cytoplasmic male sterility (CMS) systems in faba beans, based on the interaction of cytoplasm with restorer and maintainer alleles. A total of 330 F₁ hybrids were produced in both reciprocal forms. Male sterile segregates were observed in one reciprocal version in the F₂ generation of six crosses. Two of these crosses with female parents originating from Afghanistan and Egypt expressed stable male sterility in subsequent backcross generations. Based on the female parents of the two crosses, these two CMS systems were designated CMS 199 and CMS 297. CMS 199 was more stable than CMS 297 during backcross generations and across different environments. Maintainer and restorer lines for both CMS systems were identified. Lower expression of male sterility occurred in CMS 297 in the greenhouse during the winter generations than in isolation cages during the summer generations, which may be utilized to maintain male sterile lines by selfing. Regarding practical applications, the CMS 199 shows great promise for hybrid breeding in faba beans.     

几个优良籼稻亲本品质配合力和杂种优势分析

以3个不育系和10个恢复系为材料,采用NCII交配设计研究10个米质性状的配合力和杂种优势,结果表明：（1）大多数品质性状介于双亲之间,除粒重表现一定的超高亲优势,垩白度和粒宽表现一定的正向平均优势外,其它品质性状优势不明显。（2）杂种稻米的品质性状主要受不育系或恢复系的影响,其中,对于粒长、粒宽和直链淀粉含量这3个性状,不育系的影响要高于恢复系,而对于整精米率、粒重、垩白率、垩白度和糊化温度,则表现为恢复系的影响要高于不育系。（3）就优质育种的利用价值而言,不育系中以广占63-4S为好,而恢复系中则以扬稻6号为好,蜀恢527、镇恢084次之,用上述亲本选配的杂交组合米质较好;恢复系特青、盐恢559表现为一般配合力效应差,特殊配合力方差小,优质育种利用价值不大。     

Development of a cytoplasmic male‐sterile line NJCMS4A for hybrid soybean production

Cytoplasmic male‐sterile (CMS) lines are being used to produce hybrid seeds. Thus far, four CMS sources in soybean [Glycine max (L.) Merr.] have been reported in China. However, they are not sufficient or efficient in meeting the requirements of commercial soybean hybrid seed production. In this study, 33 varieties were tested for CMS using 45 crosses among 37 landraces and 17 annual wild soybean accessions (Glycine soja Sieb. et Zucc.). The cross of N23661 × N23658 showed partial to complete male sterility in backcross generations, while the corresponding reciprocal cross showed normal male fertility. Thus, the cytoplasm of N23661 is male‐sterile, the continuously backcrossed line is a male‐sterile line (designated NJCMS4A), and N23658 is its maintainer (designated NJCM4B). The male fertility of NJCMS4A was restored by another accession, Nansheng9403. Accordingly, NJCMS4A along with its maintainer and restorer composes a complete set of three lines for producing hybrid soybean. Using mitochondrial markers and sequence analyses, NJCMS4A is a CMS line with its cytoplasm not identical to the four previously reported CMS sources in soybean.     

水稻质核互作雄性不育系选育的反向杂交法研究

不同的部分保持系可能存在不同的微效恢复基因,通过有性杂交,产生基因重组,能够获得完全保持系类型,但只有在不育细胞质中才能观察得到微效恢复基因是否存在以及它们的作用大小.反向杂交法以不育细胞质为选择背景,在杂交后代植株中直接观察到微效恢复基因的表达,获得的完全不育株,在一定程度上排除微效恢复基因,不育株再通过高温处理转换为可育后自交,来自不育株的微效恢复基因可以进一步排除掉,从而产生出没有(或很少)微效恢复基因的"亲本",利用该"亲本"高温处理后仍可转换为可育的特性,作为父本进行杂交或回交育种,在其后代中获得没有微效恢复基因的完全保持系.该研究为Cp 26不育细胞质源创造出了完全保持系.如果在田间鉴定出优异的完全不育株,对其进行单倍体育种(诱导孤雌生殖或花培),选择到没有(或很少)微效恢复基因的纯合不育株.再对其进行花培,筛选可育的突变体;或者利用纯合不育株的原生质体与一个已破坏细胞核的可育系原生质体融合,都可能得到具有纯合不育株细胞核和可育细胞质的保持系,而能够完善和改进反向杂交法.反向杂交法不但能够为所谓不能保持的不育细胞质源创造出保持系,而且有利于加强新不育系选育的目标性和预见性,提高不育系配合力和培育不同类型优异不育系.     

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.