恢复的遗传分析

 该研究选用3个高恢复度K型小麦杂交种的F2群体、1个化杀杂交种F2群体、1个K型杂交种F3高恢复度株系及1个常规品种群体，以自交结实率作为育性判断标准，通过对分离群体的田间育性调查，对小麦K型不育系的育性恢复机理进行研究。结果表明：在三个K型胞质雄性不育的F2群体中，可育单株与不育单株的比例经卡方检验符合63：1的理论比例，因此可以推断小麦K型胞质雄性不育的恢复由3对主效恢复基因控制，并表现为孢子体不育类型。     

小麦K型雄性不育育性恢复性能的研究

采用国内指标法和国际指标法对豫麦３号雄性不育系育性恢复性能进行了研究。结果表明,１６３个恢复系间的恢复主差异显著,国内法恢复度超过８０％的恢复系占１１．６３％;Ｋ型杂种小麦小穗中部小花的结实性与恢复系的恢复能力呈高度正相关。     

V型小麦雄性不育育性恢复与保持的研究

连续多年研究表明：在黑龙江省春麦区,大量春小麦品种对Ｖ型不育具有恢复能力,但恢复力高的材料不多,用于配置强优组合的恢复系仍需有效的恢复基因转育和累加,一向选择获得,能保持Ｖ型不育育性和能转育成Ｖ型不育的材料比较少,这增加了Ｖ型不育在我省春麦区利用的难度。     

K型小麦雄性不育体系育性恢复的遗传分析

选用两个K型小麦雄性不育系K7859A和K80(6)A分别与6个恢复系杂交,F₁自交并与母本不育系回交得到12个F₂和回交一代群体.分离群体的育性反应可划分成完全可育、中度可育、低度可育和完全不育4级,比例分别为10:3:2:1和1:1:1:1.结果表明,K型小麦雄性不育体系的育性恢复受两对非等效基因控制,恢复作用较强的基因定为Rfk₁,较弱者定为Rfk₂.它们的显性作用都不完全,具有累加效应,基因型为Rfk₁rfk₁Rfk₂rfk₂时即表现完全可育.     

K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复性的遗传研究

Ｋ型小麦雄性不育系Ｋ１４９Ａ,保持系１４９及其３个恢复材料Ｌ７８３,太１０６和ＰＨ８５－４经杂交、自交获得Ｆ１（Ａ／Ｒ）,Ｆ２,Ｂ２（Ａ∥Ａ／Ｒ）,Ｂ２（Ａ∥Ｂ／Ｒ）等世代材料,所有材料连同亲本于１９９５年秋种植于山东农业大学农场,１９９６年考查其目交结实率并据此分析Ｋ型小麦雄性不育系育性恢复的遗传特点,结果表明Ｆ２和Ｂ２中极少出现完全不育株,Ｆ１、Ｆ２和Ｂ２平均自交结实率无显著差异,且Ｂ２的平均自交结实率显著低于Ｂ２,因此初步认为Ｋ型小麦雄性不育系属于配子体不育,３个恢复材料可能均含有一对主效显性恢复基因和众多微效恢复基因,Ｌ７８３的恢复力强于太１０６和ＰＨ８５－４。     

YM型小麦温敏雄性不育系ATM3314育性遗传研究

以YM型小麦温敏雄性不育系ATM3314与恢复系中国春配制杂交组合,连续2 a对该组合的P1、F1、P2和F2代的育性进行了调查,采用植物数量性状主基因+多基因混合模型4世代联合分析法对YM型小麦温敏雄性不育系育性遗传进行了研究。结果表明,YM型小麦温敏雄性不育系育性受2对加性-显性-上位性主基因+多基因联合控制,主基因遗传率很高,分别为95.62%和90.32%;2008年为加性-显性-上位性多基因控制,2009年为加性-显性多基因控制,多基因遗传率分别为0.058%和6.11%,表明环境对其育性波动有较大影响。     

K型温敏雄性不育小麦的遗传模式分析

【目的】明确K型温敏雄性不育小麦的配子传递方式及遗传模式。【方法】以K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A,K型非1B/1R雄性不育系A731和A116,保持系116B、731B及恢复系KR783、桑榆3号和WM5-5为材料,构建了4个群体K3314A//KR783/731B、A731//KR783/731B、A116//A116/桑榆3号和A116//116B/WM5-5,分别调查其亲本及后代的自交结实率和单倍体发生的频率,结合植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析。【结果】1BS染色体片段代换了1RS染色体片段后,非1B/1R类型不育系及其后代不产生单倍体;不育系核内基因主要由雌配子传递,属配子体不育类型;育性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制,且2对主基因控制育性的作用相当,在B2群体中主基因的遗传率最高。【结论】杂合1B/1R核型要比纯合1B/1R核型产生的单倍体频率高;在K型不育系育性相关基因定位的群体选择中,只有组配不育系//保持系/恢复系的后代,才会出现不育和可育的分离;该类型小麦温敏雄性不育系中有2个主效基因的存在,同时受多基因的修饰作用。     

普通小麦K型和T型雄性不育系花药同功酶研究

对不同发育时期花药地氧化物酶和酯酶同功酶的电泳分析表明,Ｋ型不育系ＰＯＤ同功酶与保持系基本一致,ＥＳＴ同功酶与保持系差异显著;而Ｔ型不育系ＰＯＤ和ＥＳＴ同功酶带数和活性单核期之后少于或低于保持系同功酶。     

K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的SSR分子标记分析

 以 (K冀 5 4 18A∥ 9112 89/LK783)三交F1分离群体的极端不育株和极端可育株分别建立保持池和恢复池 ,利用 79对SSR引物对两池间的多态性进行了研究。分析表明 ,6对SSR引物在两池间扩增出了稳定的多态性差异 ,在分离群体上验证结果表明 ,LK783的育性恢复基因与 4个SSR引物的扩增位点Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm 2 73有连锁关系 ,该育性恢复基因与Xgwm11、Xgwm18和Xgwm2 73的遗传距离为 6 .5 4± 4 .37cM ,与Xg wm2 6 4a的遗传距离为 5 .71± 4 .10cM ,这 4个引物可应用于K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的标记辅助选择。利用中国春缺体四体系和双端体系进一步将Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm2 73定位于 1BS ,说明LK783的育性恢复基因位于 1BS ,但它在 1BS上的相对位置与Rfv1有所不同 ,它们的等位性关系有待于进一步研究     

K型（Ae.kotschyi）细胞质对杂种小麦几个主要性状的效应

本文比较，研究了Ｋ、Ａ质杂种Ｆ１代性状表现的差异及Ｋ质杂种的单倍体频率。结果表明：Ｋ质杂种的穗粒数、株高、有效小穗数，单株产量，穗长，穗数和千粒重的平均优势均低于Ａ质杂种，前四者呈现显著；其杂种Ｆ１代亦易于产生单倍体，证明Ｋ型胞质具有不良的效应，但基因型间表现的差异十分显著，通过优良亲本的选配，可培育出单倍体频率低或不产生单倍体的优势组合。     

Mapping Major Restore Genes for C-type Cytoplasmic Male Sterility in Maize with SSR Marker

Through observation about the restoration of male fertility of F2 and BC1 progeny, we found that the restoring line Fengke1 had two duplicating restorer genes. The restorer gene R f5 in Fengke1 background was located on chromosome 5L by SSR method; it linked with bnlg1711, bnlg1346 and phi058,the genetic distances with bnlg1711, bnlg1346, and phi058 were 7.51cM, 1.68cM, and 9.87cM respectively;the restorer gene R f4 was mapped on chromosome 8S linked with bnlg2307.     

玉米细胞质雄性不育机制研究现状

雄性不育是作物育种中利用杂种优势的主要途径,玉米是世界上最早利用雄性不育系生产杂交种的作物之一,利用雄性不育系生产玉米杂交种,可以节省劳动力投入,降低种子成本,减少去雄不彻底造成的混杂,提高种子纯度,充分发挥杂种优势的增产潜力。综述了玉米细胞质雄性不育的分类,败育的细胞学特征,败育机理,以及育性恢复研究进展。     

Cytoplasmic Male Sterility in Maize

14 isoplasmic and allonuclear cytoplasmic male sterile lines were used as female parents, 8 tester lines as male parents, 101 F1 progenies were obtained. Fertility restoration response of 101 F1 progenies were investigated through field observation and pollen stainability examination under microscope. 14 isoplasmic and allonuclear cytoplasmic male sterile lines were developed by repeated backcross with recurrent male parent lines for more than 8 generations. The result shows: tester line Zifeng1 not only restored the isoplasmic and allonuclear sterile lines of group C backcrossed with Mo17, Yu30 and Heer, but also completely restored the isoplasmic and allonuclear cytoplasm male sterile lines of group T backcrossed with Mo17, HZS , 1792 ,292 and Yu30. Therefore, nuclear background limits the use of Zifeng1 as a tester for identification of cytoplasmic male sterility. Furthermore RFLPs of mitochondrial DNA of 6 isonuclear and alloplasmic cytoplasmic male sterile lines were analyzed with Bam H Ⅰ and Hind Ⅲ restriction endonuclease and mitochondrial DNA probes pBcmH3 and Cox Ⅱ. The same RFLPs were found within sterile cytoplasm of group C, including C,Chuan G, Lei 2 and Lei 3, but a different RFLP pattern was observed among sterile cytoplasm of group S, C,T and the normal cytoplasm. This result suggested that the RFLP markers tightly linked to sterile mitochondrial genes of different groups could be applied in the identifcation of cytoplasmic male sterility.     

玉米雄性不育系的配合力分析

以不育系及其保持系A87A、A87,W9706A、W9706为母本,骨干系丹598、Mo17、J1643、F349、J456、C8605-2为父本,利用P1×P2不完全双列杂交试验,分析了父、母本10个数量性状的配合力。根据GCA和SCA效应值,确定A87A、W9706A、J1643、丹598这4个优良自交系具有较高的利用价值,W9706A×J1643等组合具有较强的杂种优势,有一定的增产潜力。根据配合力及遗传参数估计,一般配合力表现出比特殊配合力较大的遗传分量,在选配组合时应注意选择GCA较高的自交系作亲本,还应注意特定组合特定性状SCA的选择。     

温光敏雄性不育小麦BNS育性的遗传效应分析

【目的】探究新型生态型雄性不育系BNS的遗传特点,为不育系的转育与改良提出理论指导,并为BNS败育机制的进一步研究奠定基础。【方法】利用7个品种（系）与BNS的正反交组合,判断BNS雄性不育的胞质效应,并利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,连续3年对BNS/山农055525 F1、F2的育性表现进行分析,判别其最佳模型,并估计遗传参数。【结果】BNS雄性不育性主要受核基因的控制,部分品种（系）表现胞质效应。BNS/山农055525 F2育性呈现连续分布状态,具有明显的多峰或偏态现象,遗传符合E_1,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型。主基因遗传率为72.5%—79.7%,多基因遗传率为4%—11.6%,环境方差占表型方差的比例为8.8%—23.6%。BNS雄性不育基因的表达受温度因子的影响较大,F2自交结实率及遗传参数因年度间的温度不同而异。【结论】BNS的雄性不育性受2对主基因和多基因的共同控制,并初步发现存在一定的胞质效应。2对主基因对育性的遗传影响较大,其加性效应远远大于显性效应。因此,在不育系的转育与改良过程中可以进行早代选择,以提高育种效率。     

玉米胞质雄性不育系的研究进展

玉米雄性不育材料是玉米遗传育种中的一个极其主要的种质资源,笔者简述了玉米胞质雄性不育材料近期以来的研究和利用情况。玉米育种工作者将从多方位、多层次加以研究和利用雄性不育材料,随着生物技术的迅速发展,玉米雄性不育材料在玉米育种和制种中将得到更为广泛的利用。     

玉米C型细胞质雄性不育花药不同发育时期的转录组分析

【目的】通过分析玉米C型胞质雄性不育“三系”材料花药不同发育时期的转录组数据,以期阐明玉米C型胞质的不育和恢复机制,并解析不育基因与恢复基因之间相互作用的调控网络,为玉米C型细胞质雄性不育在不育化制种中的利用提供理论依据。【方法】以中国玉米生产上的骨干自交系豫自87-1为背景的C型胞质不育系、保持系、恢复系为材料,通过对3种材料减数分裂的前期Ⅰ、中期Ⅰ及末期Ⅱ（四分体）时期的花药进行转录组测序并利用hisat2、ballgown及DESeq2等工具进行生物信息学分析,寻找三系花药不同时期、相同时期不同材料间以及发育时序中差异表达的基因,预测C型胞质不育机制与育性恢复的调控网络;同时通过实时定量PCR对测序分析结果进行验证;通过酶活测定验证推测的C型胞质不育及恢复假说。【结果】所有材料的转录组测序共产生156.59 Gb的序列数据,比对并组装共得到53 035个基因;在恢复系与不育系、保持系与不育系以及“三系”花药不同时期之间共筛选出非重复差异基因5 676个,其中发育阶段差异基因4 705个,同时期材料间差异基因2 693个,发育时序差异基因135个。GO分子功能分析显示ATP和DNA结合相关的基因和锌离子结合基因得到高度富集;细胞组分中膜基本组分、核内及质膜内的基因得到富集;以DNA为模板的转录、转录调控、氧化还原及初级代谢等生物学过程中的基因得到富集。KEGG分析表明,差异基因主要富集于氧化磷酸化、碳代谢及糖酵解等能量代谢相关的途径中。不育系相对保持系而言,多个与氧化磷酸化相关的基因下调表达,而恢复系中不但相应基因的表达水平得到恢复,而且同时协调调节了同一能量代谢途径中的其他基因,定量分析显示差异基因的表达差异及趋势与转录组测序结果基本一致。ATP酶活结果表明不育系相比保持系,ATP酶活显著降低,恢复系中由于恢复基因的作用其活性得到大幅恢复。【结论】玉米C型胞质不育基因引起基因表达变化可能发生在减数分裂中期Ⅰ之后,末期Ⅱ之前;玉米C型胞质不育的形成可能是由于不育基因引起的能量亏损所致,而恢复基因则通过能量补偿促使育性得以恢复。     

大麦雄性不育的遗传研究

[目的]对大麦雄性不育性的遗传机理进行系统的研究,为培育出大麦强杂交优势的杂交种提供理论参考。[方法]对4份大麦雄性不育材料2001—17、2001—37、2001—84、2001—116及其衍生后代的雄性不育性状的育性分离现象及形态特征和主要农艺性状进行观察和研究。[结果]大麦雄性不育的遗传存在因环境刺激偶尔表现出显性单基因核不育遗传现象,其不育性受单显性核基因MS控制,其不育基因型为MSms;大麦雄性不育性状存在稳定的核质互作型遗传,其不育性受细胞质不育基因S,核不育隐性基因rr控制,不育基因型为S（rr）,该雄性不育属于CMS型不育;温度对育性没有影响。[结论]大麦雄性不育性状存在稳定核质互作型遗传,该研究结果对大麦的实际生产起到积极的推动作用。     

大麦雄性不育的遗传研究

1材料与方法 1．1雄性不育材料利用该课题组的4份大麦雄性不育育种材料2001—17、2001—37、2001—84、2001—116，自2005年起有针对性的进行杂交组配，对其后代进行育性观察。