光敏小麦雄性不育系A31雄性育性对光周期的反应

小麦光周期敏感雄性不育最早是日本学者Sasakuma J和Ohtsuka I(1979)等[1]研究小麦核质互作不育时,在D2类细胞质普通小麦核代换系中发现的.他们认为较长的日照和较大的昼夜温差造成了D2类细胞质的核代换系育性的变化.     

光敏感核不育系育性转换特性及观察方法的探讨

1988年湖北省w6154s 等7个光敏感核不育系率先通过国家和省级鉴定。全国各杂交水稻863课题组也先后取得突破性进展,湖南、福建、四川、安徽等省相继育成一批稳定的光敏感核不育系,而且发现一批新品种资源的光敏系,同时还筛选出一批强优组合。象w61541/cy8s—41、w61541/明恢63等比三系杂交稻     

不同生态环境和日温差对BS型小麦光温敏雄性不育系育性转换和农艺性状的影响

BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究日温差（以下简称温差）对不育系育性的影响,提升不育系安全制种和高效繁种,以5份不育系（BS102、BS107、BS135、BS185和BS278）和常规品种京411为材料,利用多生态区分期播种试验结合人工气候箱光温调控试验,研究不育系的安全制种繁种播期,以及在不同温差条件下,比较不育系育性及农艺性状差异,分析温差与结实率及农艺性状相关性。结果表明,在北京顺义不育系繁种区,不育系BS185的安全繁种播期为10月10-20日,不育系BS135为10月15-20日,不育系BS102、BS107和BS278为10月20日。在河南邓州不育系制种区,5个不育系在10月5-25日播种时高度不育,均能够安全制种,其中BS102和BS107安全制种播期可达到10月30日。不育系在12 h 12 ℃（制种区光温条件）不同温差条件下,BS102和BS135受温差影响较小,制种安全性较好;BS107和BS185在温差10和15 ℃均可以安全制种,BS278在温差5、10和15 ℃可安全制种;温差与不育系结实率呈负相关,与株高和穗长呈正相关。不育系在14 h 16 ℃（繁种区光温条件）不同温差条件下,BS102和BS278受温差影响较小,BS107、BS135和BS185受温差影响较大,在温差10和15 ℃可以有效繁种;温差与不育系结实率呈正相关,与多数不育系株高呈正相关。说明提升温差更利于不育系的安全制种和高效繁种。     

小麦光敏雄性不育系A31在不同生态地点的育性变异

本文通过在不同生态点的育性试验，观察光敏小麦雄性不育系A31的育性表现和育性转换特性。A31在7个不同生态点的自交结实率结合各试验点的光温条件分析表明，其雄性育性随日长增加有明显的下降趋势，日长是影响A31育性的主导因素，在日长相近条件下，温度对A31育性也有一定的效应；A31育性转换的临界日长约在14.5h左右。     

人工控制条件下BS型小麦光温敏雄性不育系育性与光合特性的关系研究

BS型小麦光温敏雄性不育系（简称不育系）是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系（BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366）和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和光合系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）等光合特性指标的差异,分析短日低温（不育系制种区）和长日高温（不育系繁种区）条件下不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m的相关性。结果表明：BS107和BS1086的P_n、G_s和T_r变化趋势相近,BS640和BS366的G_s和C_i变化趋势相近,BS608的P_n、G_s、C_i和T_r变化趋势与其他不育系差异较大。P_n、G_s、C_i和T_r较高的材料为BS640,P_n和T_r较高的材料为BS1086,P_n、G_s和T_r较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与P_n、G_s、C_i、T_r和F_v/F_m相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与P_n、G_s和T_r呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是G_s,其次是P_n和T_r。     

小麦光温敏雄性不育系BS210育性的主基因＋多基因混合遗传分析

应用植物数量性状“主基因+多基因混合遗传模型”方法，分析了光温敏核雄性不育系BS210，与两个恢复系（BY149和O201）配制的2个杂交组合的亲本P₁、P₂、F₁、F₂育性的遗传效应。结果表明，两个组合F₂的育性（结实率）次数分布均呈混合的正态分布，最适遗传模型均为E-1，即育性由两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制。两对主基因的加性效应近似相等，在两个组合中分别为－10.626、－10.068和－14.659、－14.655，主基因遗传力分别为25%和40%。两个组合的多基因加性效应分别为－6.225和5.025，多基因遗传力分别为16.67%和13.33%。两个组合的主效基因表现类似，但多基因效应存在较大的差异。环境对育性的影响较大，二系杂交小麦组合的育性受遗传因素和环境因素的共同控制。     

一个与小麦雄性不育育性转换相关的MADS-box转录因子基因

为了揭示YS型小麦温敏雄性不育育性转换的基础, 构建了该类型不育系A3017的不育和可育幼穗正、反杂交的两个SSH-cDNA文库。经文库比较, 在不育文库中筛选出一个与MADS-box基因同源的EST序列(GenBank登录号: 36925702)。以该EST序列的同源性比对和拼接结果为依据, 设计引物对该基因在可育和不育幼穗中的表达进行了RT-PCR分析, 结果表明, 该基因在不育幼穗中表达量较高, 可育幼穗中表达量很低。对不育幼穗中扩增出的cDNA片段进行克隆测序, 获得了666 bp的cDNA序列。序列分析表明, 该片段编码160个氨基酸, 具有MADS-box转录因子的典型结构域K-box, 被定名为TaMS-MADSbox, 与一个小麦MADS box转录因子基因WAG的氨基酸序列的相似性为94%。进一步以3种不同类型的小麦雄性不育系和保持系的幼穗cDNA为材料, 利用半定量RT-PCR对该基因的表达模式分析发现也存在类似差异, 该基因在不育系幼穗中表达量较高, 而保持系幼穗中表达量较低。以上分析表明, 该MADS-box转录因子基因的表达与小麦雄性不育系的育性转化相关, 表达量高时表现雄性不育, 表达量低时表现雄性可育。     

小麦雄性不育育性转换相关基因TaG3BP的克隆与表达分析

为揭示YS型小麦温敏雄性不育的育性转换基础,以该类型不育系A3017不育幼穗和可育幼穗为材料构建正、反杂交SSH-cDNA文库,从可育文库中筛选出一个与G3BP(Ras-GTPase activating protein SH3 domain-binding protein)基因同源的EST序列(GenBank登录号为DY543200)。以该EST序列的同源性比对和拼接结果为依据设计引物,在可育幼穗中扩增出一条1230bp的cDNA序列。该片段含有与G3BP相似的由409个氨基酸组成的结构域,与水稻G3BP的氨基酸序列同源性为79%,被命名为TaG3BP(GenBank登录号为GU475149)。利用Real-time PCR检测TaG3BP基因在YS型小麦温敏雄性不育系花药发育各时期中的表达模式,发现该基因在育性转换的关键时期上调表达,且可育条件下的表达量高于同时期不育条件下的表达量。进一步对TaG3BP在3种不同类型的小麦K型雄性不育材料的不育系及其保持系的幼穗中的表达模式进行半定量RT-PCR分析,结果该基因在保持系幼穗中表达量较高,在不育系中表达量较低。表明该基因可能在其育性转换中具有重要作用。     

光敏核不育水稻在热带稻区的育性转换特性与利用研究

选用来自全国不同育种单位的各种类型光温敏核不育水稻材料，在海南省进行周年播种，对育性转换进行观测。试验表明，育性转换不同光温反应类型的品系在海南的育性转换存在很大差异，而同类不育系则表现了相同的转换趋势，其中育性转换可育上限温度高的高一低高型不育系在海南有明显的育性转换。由此，作者提出，低一低型和低一高型不育系在海南可以作为不育系用于水稻杂处优势利用，低一低型不育系可以考虑在海南繁殖，在海南冬繁时     

广州的短日照对短光低温不育水稻宜D1S育性转换的影响

本试验通过在广州对宜D1S的周年育性观察及人工短日处理对其育性转换的影响分析得到：(1)宜D1S是一个光敏性较强的材料，在广州一年中具有明显的从不育→可育→不育的育性转换特点。(2)宜D1S的光敏期为幼穗分化Ⅰ期～Ⅲ期。在常温下光敏期适当的短日处理可使育性趋于完全不育，但在高温下光敏期短日不育效应被削弱。作者认为     

普通小麦K,V型雄性不育系,保持系过氧化物酶同工酶的比较研究

利用聚丙烯酰胺垂直平板凝胶电泳法，对普通小麦Ｋ、Ｖ型雄性不育系，保持系在不同发育时期的雄蕊，雌蕊，旗叶的过氧化物酶同工酶进行了系统研究，结果表明，Ｋ、Ｖ型不育系，保持系在不同发育时期的花药具有不同的酶谱，根据酶带数量和酶活性的变化，发现Ｋ、Ｖ型不育系之间在花粉败育时间上有较大差异，认为Ｖ型不育系败育的关键时期是“单核期”而Ｋ型不育系为“二核期”与细胞学观察结果相吻合，Ｋ、Ｖ型不育系，保持系之间在不     

K—19型小麦雄性不育系的创建及其育性恢复源的发现

以粘果山羊草Ａｅ．１９（Ａｅ．ｋｏｔｓｃｈｙｉ，１９）为母本，中国春和云南铁壳小麦为桥梁亲本，进行远缘杂交，获得雄性不育株。再用普通麦７８－１等为轮回亲本，与其测交并连续回交，育成了Ｋ－１９－７８－１Ａ等小麦雄性不育系。然后用５００余份普通小麦品种（系）与Ｋ－１９－７８－１Ａ进行测交，获得４６９个组合Ｆ１杂种，其中７３个测交种（占总数的１５．５７％）能完全保持Ｋ－１９型小麦的雄性不育性。其余３９６个测交种（占总数的８４．４３％）对Ｋ－１９型小麦雄性不育系表现不同程度的育性恢复。恢复度幅度为１．０％～９７．５％。３９６份材料中有１４．１４％对Ｋ－１９型不育系表现高度恢复，按国内法计算恢复度达到８０．１％～９７．５％；测交、回交后代产生单倍体频率在０～１７．５％之间，发现一批综合性状好、不产生单倍体的保持系和恢复源。     

温光敏核不育小麦C412S的育性转换及其APRT基因的表达

以选育的小麦(Triticum aestivum L.)温光敏核不育系C412S为试材,以C412S回交转育时的受体亲本C412为常规品系对照,通过分期播种试验研究了其育性转换特性。用涂抹压片法观察减数分裂和小孢子发育进程,用半定量RT-PCR技术分析不育与可育条件下不同发育时期的幼穗中腺嘌呤磷酸核糖基转移酶基因(APRT)的表达水平。结果表明,通过调整播种期改变雄性发育的温光条件,C412S表现出完全不育—高不育—半不育—正常可育的育性转换特性。C412S花粉败育的高峰在单核小孢子晚期,主要表现圆败型不育。C412S的育性敏感期是从花粉母细胞形成期到成熟花粉期,其中最敏感的时段是花粉母细胞形成期到减数分裂期。与对照相比,C412S的APRT1基因序列有个别碱基变异,但编码氨基酸序列没有变化。在花粉母细胞形成期至单核期,与晚播可育条件相比,早播不育的C412S幼穗中APRT基因转录水平下调,因此认为,其育性转换与幼穗中APRT基因转录水平有一定关系。     

蓝标型小麦核雄性不育、保持系的选育研究

将蓝粒小麦中携带有蓝色胚乳基因和育性恢复基因的4E 染色体,附加到小麦核型雄性不育系上,选育出蓝标型小麦雄性不育、保持系。该体系浅蓝粒种子长出植株自交结实,粒色分离为深蓝、浅蓝和白粒。其中,白粒种子长出植株,全部为雄性不育,为普通小麦品种所恢复,杂种优势显著;浅蓝粒种子植株则自交结实,粒色仍分离为深蓝、浅蓝和白     

YM型小麦温敏雄性不育系不育基因的QTL定位

YM型小麦温敏雄性不育系的不育基因被定位在1Bs染色体片段上, 但已发现的相邻分子标记与该基因的遗传距离较大, 达10 cM以上。为寻找与该基因连锁更紧密的分子标记, 以YM型温敏雄性不育系ATM3314与恢复系中国春杂交的F₂代200株为作图群体, 从1Bs的22个SSR引物中筛选出5个在亲本和F₂代中分离的SSR引物, 构建了1个包含5个标记的1Bs局部遗传连锁图谱。结合F₂代个体的育性调查, 采用复合区间作图法在YM型温敏雄性不育系的1Bs染色体上检测到不育基因的1个主效QTLrfv1-1和1个微效QTLrfv1-2。rfv1-1位于SSR标记Xgwm18和Xwmc406之间, 与两标记的遗传距离分别为6.0 cM和4.6 cM, LOD值为8.80, 加性效应23.87, 显性效应10.44, 可解释表型变异的23.91%; rfv1-2位于Xwmc406和Xbarc8之间, 与两标记的遗传距离分别为4.0 cM和3.4 cM, LOD值为3.10, 加性效应17.59, 显性效应5.99, 可解释表型变异的7.78%。本研究初步定位了YM型小麦温敏雄性不育系1Bs染色体片段上不育基因的QTL, 为进一步准确定位该基因奠定了基础。     

太谷核不育小麦在育种上的应用

利用太谷核不育小麦受单个显性雄性不育基因控制的遗传特点,建立了一系列的育种方案,并付诸实施,已选育出21个品系和一大批优异单株材料.其中Ta_186221品系两年比对照冀麦7号分别增产24.2%和13.7%,且早熟6天.     

多效唑和赤霉素对小麦不育系柱头生活力的影响

在杂交小麦制种区,进行以不同浓度多效唑拌种为主区,叶面喷施赤霉素为副区的裂区设计试验,研究2种激素对不育系柱头生活力的效应。结果表明:与对照相比,不育系多效唑拌种,柱头平均增长1.76%~7.92%,柱头外露率提高0.39%~5.03%,颖壳张开角度增大5.41%~16.07%,从而显著提高异交结实率,在此基础上喷施赤霉素进一步提高柱头生活力的效果不显著;多效唑拌种,使不育系的柱头生活力高峰期提前3~4 d,但不能延长柱头授粉的持续时间。多效唑拌种各处理以120 g/hm2最佳,异交结实率可达到55.87%。