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.     

YS与1B/1R类型K型小麦雄性不育系配合力的比较研究

为了明确YS与1B/1R两类K型小麦雄性不育系的配合力差异,利用1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A(A1)和YS型小麦温敏雄性不育系A732(A2)、A3017(A3)作母本与7个恢复系进行不完全双列杂交(NCII),对所得F1代的株高、穗长等7个农艺性状的配合力进行了分析.结果表明,10个亲本各性状的一般配合力效应值(GCA)和各组合特殊配合力效应值(SCA)均具有正向和负向两类, 它们在一定基因型均值的基础上表现为加强或削弱该性状的作用.21个杂交组合中,各性状的特殊配合力最高值都出现在2个YS型温敏雄性不育系组配的组合中.其中A3017/新乡9408、A732/新乡9408和A732/温6有较高的生产利用价值.一般配合力效应值(GCA)在同一性状不同亲本间和同一亲本不同性状间均存在显著差异,2个YS型不育系在产量性状上GCA均表现为正值,K3314A的GCA表现为负值.亲本中A732、K460较为理想.     

大穗小麦穗部性状的遗传分析

为给大穗小麦材料在杂交育种中的利用提供参考,以小麦大穗品系9110192和多穗品系密穗矮秆为亲本,采用P1、P2、F1、F2四世代联合分析方法,研究了杂交后代穗长、小穗数、小穗密度、穗粒数、穗粒重的遗传模型。结果表明,穗长、小穗密度、穗粒数、穗粒重均受两对加性-显性-上位性主基因与多基因共同控制;小穗数为多基因遗传,无主基因存在,各性状均不同程度受环境影响。穗长、小穗密度、穗粒数、穗粒重主基因遗传率分别为92.14%、88.69%、62.71%、59.67%,多基因遗传率分别为2.58%、3.19%、11.87%、13.1%。穗长与小穗密度受环境影响较小,早代选择可靠性较高,穗粒数、穗粒重受环境影响较大,应在稍晚世代选择。     

F型小麦雄性不育系育性的遗传分析

F型不育系（FA）是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂群体和FA/HB-7的F_2:3群体为试材,分析了FA育性的遗传特性和遗传效应。结果表明,FA育性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多对微效基因共同控制,基因互作效应明显。三个F₂群体结实率的主基因遗传率为50.58%~71.77%,多基因遗传率为0~45.58%,环境遗传效应值为3.84%~44.12%;三个F₂群体结实小穗率的主基因遗传率为52.35%~66.36%,多基因遗传率为0~17.77%,环境遗传效应值为25.70%~47.65%。FA/HB-7的F_2:3群体育性在北京、南阳两地的主基因遗传率相差较大,北京、南阳结实率和结实小穗率的主基因遗传率分别为7.50%和5.45%、90.89%和77.83%,多基因遗传率均为0.00%。FA育性以主基因遗传为主,但环境对性状的影响较大,推测FA育性可能具有一定的环境诱导效应。研究结果为进一步改良和利用FA及其杂种优势利用奠定了基础。     

小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定及相关分子标记验证

为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性,筛选有效鉴定穗发芽的分子标记,进一步挖掘抗穗发芽种质资源,测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR),利用 Vp1B3、 Xwmc468、 TaSdr-B1、 TaPHS1-646、 TaPHS1-666和 TaMFT-721J共计6个标记对供试材料进行了基因型检测。结果表明,88份小麦雄性不育系的SGR存在不同程度差异,SGR值变化范围为3.75%～93.23%,平均为45.49%,其中有10个品系的SGR值小于10%。基因型与SGR的相关性分析表明, Vp1B3和 Xwmc468的D片段类型与SGR显著相关（P<0.05）; TaSdr-B1和 TaMFT-721J与SGR相关性不显著; TaPHS1-646与SGR显著相关（P<0.05）; TaPHS1-666的NW97S186单倍型与SGR显著相关（P<0.01）。说明 Vp1B3、 Xwmc468和 TaPHS1-646可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定的分子标记; TaPHS1-666可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。综合SGR和分子标记检测结果,筛选出6份具有较低SGR值的不育系种质资源,分别为BS212、BS143、BS206、BS129、BS117和BS237。     

小麦1B/1R易位系的选育及其利用研究

通过近20年的聚合杂交，将来自前苏联的高加索（Kavkaz）和美国的WeiqueRedmace两个1B／1R易位的小麦品种优良基因，以及墨西哥矮秆育种的典型成就，组建到四川省自育的优良小麦品种集团中，育成了1B／1R易位系"绵阳8168-0-14"。经多年观察、鉴定和配合力测定，该材料表现出丰产结构台理、综合抗病力强、亲本的配合力好、杂种F；代优势明显等突出优点，是实现四川省小麦高产育种可资利用的创新材料。     

K型小麦雄性不育系育性敏感时期核糖核酸酶活性及可溶性蛋白质含量的变化

为了探讨核糖核酸酯及可溶性蛋白质与小麦育性的关系,以1B／1R类和非1B／1R类K型小麦雄性不育系及保持系为材料,对花粉发育过程中倒二叶和花药中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白质含量进行了研究。结果表明,不育系花药中核糖核酸酶活性在二核期之前显著高于保持系,呈上升趋势,二核期以后急剧下降,不育系花药中可溶性蛋白质含量在二核期显著下降,明显低于保持系。不育系叶片中的核糖核酸酶活性与相应的保持系差异显著,不育系和保持系叶片中可溶性蛋白质含量在整个生育期变化没有花药中可溶性蛋白质含量变化明显。两类不育系间核糖核酸酶活性和蛋白质含量差异显著。由此说明,不育系雄蕊的核糖核酸酶活性异常升高致使可溶性蛋白质含量显著下降,导致细胞生理代谢紊乱,可能是花粉败育的重要原因,而不育系花粉败育的关键时期可能是二核期。     

小麦雄性不育系BNS及其杂种F1的育性分析

为探讨小麦雄性不育系BNS在小麦杂种优势利用中的应用价值,采用BNS分期播种、F1正常秋播的方法,对其育性表现进行了分析研究.结果表明:(1)正常或稍早秋播时BNS表现高度不育,国内、国际法自交结实率分别为0.23%～1.77%、0.27%～4.06%,晚播时不育转换成可育,临界播期为10月17日;(2)BNS年际间不育性遗传稳定,且雌蕊活性正常,极易接受外来花粉,国内、国际法饱和授粉结实率分别为79.94%～85.26%、93.58%～100.20%;(3)BNS花粉碘染为圆败型,F1花粉碘染有典败、染败和正常三种类型;(4)BNS不育系具有可恢复性.32个F1代中,有3个组合的国际法结实率<5%,花粉败育率达96%以上,29个的自交结实率为6.28%～156.57%(国际法),其中BNS/SN055525的恢复度最高,国内、国际法结实率分别为95.85%、156.57%,花粉败育率仅为2.02%,结实正常.综上所述,BNS具有早播或正常播不育、晚播可育的特性,且不育性能够稳定遗传,在常规品种(系)中可筛选出高恢复度的恢复系用于杂交制种.     

玉米姊妹系穗部性状的遗传研究

本研究着重对杂交组合的母本即由“3358”一个基本株以系谱法产生的4个稳定姊妹系及其3个姊妹种就穗部性状的遗传成分、遗传力、对组合的贡献率以及组合的配合力方差进行了分析.结果表明,杂交组合穗部性状的(?)均在80%以上,以加性效应为主.尽管姊妹系和姊妹种的遗传成分在组合表型总方差中所占比例较小,但其在穗部各性状之间仍存在较大分歧.姊妹系选育过程中,应注重穗粗和千粒重的选择.     

BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性研究

为了解BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性的差异,分析其光合特性的影响因子,以指导高光效不育系的选育,以6份BS型小麦光温敏不育系和常规品种京411为研究材料,于北京顺义(不育系繁殖区)和河南南阳(不育系制种区)分期播种,分析不同材料在抽穗期、开花期和花后30 d的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、叶绿素荧光参数(F_v/F_m)等光合特性指标的差异,以及不同区域不育系的P_n、T_r和结实率与播期、旗叶面积及株高的相关性。结果表明,不育系的P_n、G_s、T_r和F_v/F_m变化趋势均为抽穗期或开花期达到最高值,花后30 d降为最低值,而C_i的变化趋势为花后30 d达到最高值。P_n和T_r较高的材料为BS485,G_s和T_r较高的材料为BS366;P_n较低的材料为BS93,T_r较低的材料为BS1453和BS210。在北京顺义,P_n与结实率、G_s、T_r和F_v/F_m呈正相关,与旗叶面积呈负相关;T_r与播期、P_n和G_s呈正相关,与株高和F_v/F_m呈负相关;结实率与P_n呈正相关,与旗叶面积呈负相关。对P_n影响最主要的因子是播期和T_r,其次是结实率、F_v/F_m、G_s和旗叶面积;对T_r影响最主要的因子是播期、G_s和P_n,其次是株高和F_v/F_m;对结实率影响最主要的因子是P_n,其次是G_s和旗叶面积。在河南南阳,P_n和结实率与各因子相关性均不显著;T_r与播期和G_s呈正相关,与C_i呈负相关;对T_r影响最主要的因子是播期和G_s,其次是C_i。     

粘类小麦CMS育性基因分布区研究

为更有效地选育小麦不育系的高恢复系,以8个粘类小麦细胞质雄性不育系（Cytoplasmic malesterility,CMS）为测验种,对310份来自国内外不同地区的普通小麦品种及亲本材料对粘类小麦CMS系的育性恢保关系进行调查,并采用聚类分析法研究了粘类小麦CMS育性基因的地区分布。结果表明：（1）高恢复能力的品种在中国春麦区和南方冬麦区的分布比例均超过50%,具有保持性的品种在加拿大分布最多,我国北方冬麦区次之,春麦区分布最少。（2）不同地区品种恢复度存在差异。（3）将48个普通品种聚为3类：第1类品种对粘类CMS的平均恢复度均低于20%,属全不育和高不育类型;第2类品种的平均恢复度在20%～55%范围内,基本属于半不育类型;第3类品种的平均恢复度均大于55%,属高可育和全可育类型。（4）对不育系进行聚类：90-110核背景下,K型和V型聚为一类,Ven型和B型聚为一类;224核型下V型和B型聚为一类,再和K型聚为一类,与Ven型距离最远;相同细胞质背景下,90-110和224两种核型分别在一定水平上被分为2个类别。     

烯效唑干粉拌种降低小麦不育系株高的效应

为了加大杂交小麦制种时的父母本株高差异,获得良好的制种效果,用不同剂量的烯效唑干粉和待播不育系种子均匀混合,以探索烯效唑干粉拌种的适宜剂量和不同不育系对烯效唑的敏感性.结果表明,烯效哇干粉拌种可以显著降低小麦不育系的株高,30 mg·kg-1是多数供试不育系的适宜拌种剂量;不同不育系对烯效唑的敏感性有一定差异,在烯效唑用量为20 mg·kg-1时,各不育系的株高降低率差异不显著;在烯效唑用量为30 mg·kg-1和40 mg·kg-1时,各不育系的株高降低率以268S为最高,极显著高于海大S-1和海大S-2,而与2110-2-5-2-5S无显著差异.     

超大穗小麦穗长和小穗数的配合力及遗传模型分析

为充分挖掘超大穗小麦在遗传育种中的应用潜力,采用Griffing完全双列杂交法,以3个超大穗小麦品系及2个普通小品种为亲本材料,对超大穗小麦的主茎穗长和小穗数进行了遗传分析。结果表明,穗长和小穗数的遗传均符合加性-显性遗传模型,基因作用以加性效应为主,显性程度为部分显性。在主茎穗长上,86（306）和90（151）具有较高的一般配合力和较多控制主茎穗长遗传的显性基因,而成农151和84（79）具有较多控制穗长遗传的隐性基因;在小穗数上,86（306）和90（151）的一般配合力效应值较高,同时也具有较多控制小穗数遗传的显性基因,而小偃6号和成农151具有较多控制小穗数遗传的隐性基因。     

粘类小麦雄性不育基因rfv1定向导入的研究

为了研究粘类非1BL／1RS小麦雄性不育基因rfv1定向导入的途径与方法,从而创制粘类非1BL／1RS小麦雄性不育系的新保持系,以非1BL／1RS普通小麦变种莫迦小麦为供体材料,综合农艺性状优良的1BL／1RS易位系（普通小麦品种）西农Fp1为受体材料,采用定向回交置换方法,同时结合根尖染色体镜检和SDS-PAGE检测,将莫迦小麦核基因组中的rfv1不育基因定向导入到西农Fp1的核基因组,完成育性染色体的专一替换,育成既携有来自莫迦小麦核基因组的rfv1不育基因,又具有西农Fp1核背景的粘类非1BL／1RS小麦雄性不育系的新保持系。该方法为杂种优势利用中更好地发挥粘类小麦雄性不育系的实际作用奠定了坚实的技术支撑。     

K型不育系RS53A育性恢复研究及杂种优势分析

为了选育K型不育系的恢复系和配制优势组合,利用72个黄淮麦区优良小麦品种（系）与K型不育系配制测交组合,测定K型不育系的育性恢复性和杂种优势。结果表明,72个测交组合中,高可育和全可育共占比54.16%,说明K型不育系能被黄淮麦区大多数品种恢复育性,其中5个测交组合的国内法自交结实率均超过80%,表现全可育,其国际法自交结实率均超过100%,最高的组合达到158.33%;16个测交组合的国内法和国际法自交结实率均为0,表现全不育,对K型不育系进行回交转育,可培育新的不育系。利用24个测交组合进行超标优势分析,结果表明,8个农艺性状中,单穗粒数的平均超标优势最高,为9.23%,其次为穗长和千粒重,平均超标优势分别为5.80%和5.24%,且这3个性状的超标优势对产量的超标优势贡献最大,其中,3个测交组合的超标优势表现突出,具有增产潜力,可以进行下一步研究。     

小麦温光敏雄性核不育系K78S及其衍生不育系的配合力分析

为了评价小麦温光敏核不育系的配合力,采用14×6不完全双列杂交对14个温光敏核不育系和6个恢复系的7个性状进行了配合力分析。结果表明,穗粒数、千粒重、穗长和小穗数的一般配合力(GCA)方差达极显著水平,这些性状以加性效应为主;单株产量、单株穗数和株高的GCA和特殊配合力(SCA)方差均达极显著水平,3个性状同时受加性和非加性效应的共同作用。GCA好的亲本一般都有较大的产量及产量构成因子GCA效应值以及较多的正效GCA产量构成因子,不育系S1、S6、S7、S9、S12、S13、m14均具有较好的GCA。10个单株产量最大组合的产量构成因素SCA效应值分析结果表明,强优势组合产量三要素的重要性依次为穗粒数、有效穗数和千粒重,不育系的小穗数和株高,恢复系的单株穗数、穗粒数、千粒重及株高的田间表型值与其GCA效应值呈极显著正相关,这些性状的表型值可直接用于指导亲本选配。     

YS型小麦温敏不育系A731雄性败育的细胞学研究

为了明确YS型小麦温敏不育系雄性败育发生的具体时期和败育的细胞学机理,以温敏不育系A731和其同型保持系731B为供试材料,采用花粉粒制片和石蜡切片法,对其花药形态特征及小孢子形成和发育过程进行细胞学观察。结果表明,不育系和保持系均能进行正常的减数分裂形成小孢子;保持系731B的花药和小孢子发育正常,只有极少数后期发育不正常;不育系A731花粉不育类型为典败和圆败;单核期小孢子可正常形成核,二核期正常形成营养核和精核,但有些营养核不清晰,三核期花粉粒染色后精核呈圆形,不能形成梭形精子;二核期花药中绒毡层提前解离侵入药室,造成小孢子败育。表明该温敏不育系的败育主要发生在二核期到三核期,推测二核期是其雄性败育发生的关键时期,败育的原因可能与绒毡层结构的异常有关。     

粘类小麦雄性不育系雌雄不育配子传递率研究

为了给粘类小麦雄性不育系的利用提供理论依据,对偏、粘、易、二角型小麦雄性不育系及其杂种F1雌雄不育配子的传递进行了研究.结果表明,雌雄不育配子传递率均低于50%,粘、易、偏型不育系F2代供试群体全部可育,并且正反交不育配子通过雄配子的传递率都为0,初步认为符合配子体不育的特点;二角型不育系正反交雌雄不育配子传递率也都低于50%,但不育雄配子传递率要高于雌配子传递率,并且正反交都有不育株出现.所以二角型不育系是配子体不育还是孢子体不育尚有待进一步研究.