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.     

四川盆地提型杂种小麦育性恢复的遗传研究

根据自交结实率在三个Ｆ２群体中的分布，对四川盆地提型杂种小麦育性恢复的遗传规律进行了研究。试验结果表明，二对主效恢复基因足以使提型不育系的结实率达９０％以上。     

K型温敏雄性不育小麦KTM3315A的鉴定及花粉败育特点的初步分析

为了解小麦温敏雄性不育系KTM3315A的染色体组成,揭示其雄性败育特点,采用分子标记和A-PAGE技术对KTM3315A是否含有T1BL.1RS易位染色体进行了鉴定。通过醋酸洋红、DAPI和I2-KI染色,观察花粉败育的细胞学特点及类型,并对不同发育时期(减数分裂、单核早期、单核晚期、二核期和三核期)花药中的保护酶(POD、SOD和CAT)活性进行了测定。结果表明:KTM3315A具有小麦1BS的特异扩增条带,但缺少黑麦1RS的特异扩增条带,与KTM3315A在ω区不具有黑麦特异蛋白谱带的结果相对应,推测KTM3315A为非1B/1R类型的K型温敏雄性不育小麦;KTM3315A在不育条件下的三核期花粉粒经I2-KI染色表现为染色不均匀,花粉败育,其花粉败育类型为染败;3种活性氧代谢的保护酶活性在不同育性条件下呈现出不同的变化趋势,在不育和可育条件下,POD、SOD和CAT活性在单核晚期均表现显著差异,推测KTM3315A的雄性不育与活性氧代谢的保护酶活性有关,其败育发生的关键时期可能在单核晚期。     

K型不育系恢复系筛选及花粉败育机理比较研究

分别用18个普通小麦品种与 K 型不育系 K149A 和 K80(6)测交,调查杂种 F_1的育性表现和单倍体频率,结果如下:①不同的不育系产生单倍体的频率不同;②同一不育系与不同品种测交所得杂种 F_1产生单倍体频率不同;③K型不育系的恢复源较广,但恢复度高的品种不多,恢复基因除显性单基因,还有微效基因和修饰基因,育种中应当注意恢复基因的累加作用。应用扫描电镜和石腊切片显微技术,从细胞形态学角度,对 K 型、T 型保持系和不育系的花粉结构和花粉发育过程进行了观察,发现:①K、T 型小麦不育系花粉败育发生于不同时期,花药壁在败育中所起作用不同,维管束与正常小麦不同。②K型花粉败育发生于双核小孢子期,主要异常有:绒毡层退化方式异常;药室合并;内缘壁周缘细胞均呈次生纤维状增生;维管束鞘细胞排列不规则;花粉母细胞减数分裂不正常。     

AL型小麦育性恢复主基因+多基因混合遗传分析

[目的]研究 AL 型雄性不育育性恢复基因的遗传模型.[方法]通过 AL 型小麦不育系(♀)与恢复系(♂)杂交,获得杂交后代分离群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分离分析法对亲本 P1 和 P2 以及杂种后代 Fl 和 F2 群体 4 个世代的育性进行分析.[结果]AL 型育性恢复基因的最适遗传模型为 E-1,育性恢复基因由两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制,主基因遗传率为 85.92;.[结论]小麦 AL 型雄性不育育性恢复基因由两对主效基因和多对微效基因控制,主效基因遗传力较高,在小麦育种中有较高的利用价值.     

单芒与粘果山羊草细胞质小麦雄性不育系比较：Ⅰ.恢保关系及 …

利用单芒山羊细胞质友性不育Ｕ４０１、Ｕ４０２、Ｕ８５６７、Ｕ５１３,粘果山百草细胞质雄性不育系Ｋ４０１、Ｋ４０２、Ｋ８５６７、Ｋ５１３,面型保持系Ａ４０１、Ａ４０２、Ａ８５６７、Ａ５１３和１０个普通小麦品系杂交,测定和比较其恢保关系和单部体发生频率,结果表明,Ｕ型不育系与Ｋ型恢保关系基本一致,但也存在差异。Ｕ型不育系育性恢复较Ｋ型难,且更易受气候条件影响。Ｕ型不育系诱导单倍体频率较Ｋ型高。     

光敏小麦雄性不育系A31的育性变异及遗传研究

通过不同生态点的育性试验,观察了光敏小麦雄性不育系A31的育性变异,并结合各试验点的光温条件,分析了A31在7个不同生态点的自交结实率。结果表明,A31雄性育性随日长增加有明显的下降趋势,日长是影响其育性的主导因素,在相近日长条件下,温度对A31育性也有一定的影响;A31育性转换的临界日长约为14.5h。对光敏雄性不育系A31与恢复系1376杂交F2分离群体育性的研究表明,582株F2分离群体的平均结实率为42.16%,变异范围为0～86.67%,由于受异源胞质的影响,F2群体中可育株的平均自交结实率低于恢复系1376的平均结实率。卡方测验表明,F2群体的育性分离符合1对基因的分离比例,所以A31光敏育性可能是由1对基因所控制。     

K型小麦雄性不育系诱导单倍体胚的胚胎学观察

从胚胎学方面研究了粘果山羊草细胞质的小麦雄性不育系K83(21)35A与保持系83(21)35B杂交的双受精过程,胚和胚乳的发育特点,以及单倍体胚和孪生胚发生的规律。结果表明:双受精过程、胚和胚乳的发育与普通小麦自交相似。n型单倍体胚来自助细胞的孤雌生殖;n-n型双胚来自助细胞和卵细胞的孤雌生殖;2n-n型双胚中的单倍体胚来自助细胞,二倍体胚来自受精卵。适当延迟授粉,能提高单倍体发生的频率。     

生态雄性不育小麦的育性遗传研究

通过考察生态雄性不育小麦ＥＳ－１０与６个不同生态类型的小麦品种（系）及其杂交后代Ｆ１,Ｆ２,ＢＣＦ１的育性变化规律,了ＥＳ－１０育性转换的遗传机制,结果表明：ＥＳ－１０的雄性育性遗传受细胞核基因控制,与细胞质基因无关,其育性２表现出明显的数量遗传特征,为数量性状遗传,雄性育性受一组对环境条件敏感的微效基因控制。     

牡山羊草细胞质雄性不育小麦败育的生物学特性和细胞学研究

为明确牡山羊草细胞质雄性不育小麦的染色体组成及雄性败育特点,采用分子标记技术和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对牡山羊草细胞质雄性不育小麦是否含有1BL/1RS易位染色体进行了鉴定。另外,为揭示牡山羊草细胞质雄性不育小麦败育发生的时期和败育的细胞学机理,以牡山羊草细胞质雄性不育小麦(Ju87B1-706A)和其同型保持系(706B)为供试材料,采用I2-K染色、醋酸洋红染色、DAPI染色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:Ju87B1-706A具有黑麦1RS的特异扩增条带(1 500bp),但缺少1BS的特异扩增条带(220bp),与其在A-PAGE结果的ω区与黑麦特异蛋白谱带的结果相对应,从而说明牡山羊草细胞质雄性不育小麦Ju87B1-706A为1BL/1RS雄性不育小麦类型;I2-K染色说明Ju87B1-706A的败育类型为典败和染败;Ju87B1-706A能正常进行减数分裂形成小孢子,到单核晚期时能形成正常的核但细胞皱缩,二核期细胞形态不规则能形成正常的精核但有些营养核不清晰,三核期精核呈圆形不能形成梭形的精核并发生部分空胞化;其单核晚期花药中绒毡层的延迟解离以及二核期三核期细胞团侵入药室造成小孢子败育,从而推测单核晚期是其雄性不育发生的关键时期,可能与绒毡层异常有关。     

普通小麦PTS光温敏雄性不育的遗传分析

以 PTS和常规品种 (系 )小偃 6号、西农 872 7、小偃 2 2、陕 2 2 9、陕 785 9、周麦 1 1等互为父母本进行杂交 ,分期播种 F1 和 F2 ,田间考察自交结实率和育性分离情况。结果表明 :F1 正反交组合的结实率不受细胞质影响 ,说明 PTS系的育性遗传为核基因控制。同时 ,F2 代育性变化是一个连续的过程 ,以结实率 70 %为界划分可育与不育及半不育时 ,出现 3∶ 1的分离比 ,因此认为 PTS系的不育表达是一主效隐性基因和多个微效 (修饰 )基因共同作用的结果     

粗山羊草在小麦遗传育种中的应用研究进展

小麦是世界上第二大粮食作物,对我国粮食供给起到举足轻重的作用。但目前高产、抗病及抗逆性强的小麦品种较少,使小麦的生产受到一定制约。挖掘优异遗传资源,培育高产、优质、抗逆性强的小麦品种是小麦育种的重要任务。粗山羊草是小麦D基因组的供体,蕴含着大量抗病、抗虫、抗逆和改良小麦品质的基因。为挖掘其优异基因用于小麦育种,丰富小麦的遗传资源,对小麦育种工作起到推动或借鉴作用,对粗山羊草在分子水平和抗病、抗虫、抗逆方面的研究进展进行综述,介绍了在储藏蛋白方面的研究情况,以及粗山羊草在小麦育种上的应用。     

小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性及恢复性

【目的】研究小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性和恢复性。【方法】采用BNS分期播种(2011-10-08、10-28、11-11及2012-02-13、03-12)、BNS与常规品种(680个)测交、BNS与YS型温敏雄性不育系732A正反交等方法,研究BNS的遗传稳定性、可恢复性及其与其他温敏不育系的关系。【结果】(1)随播期的延迟BNS自交结实率逐渐提高,国际法、国内法计算的自交结实率分别为18%~126%和7%~79%,但晚春播(2012-03-12)小麦育性较早春播(2012-02-13)下降;不同播期的自交种正常秋播,自交结实率均很低且保持稳定,国际法、国内法计算的自交结实率分别为11%~18%和3%~6%;随着播期的延后,孕穗期至抽穗期缩短明显,由19d缩短为9d。(2)在正常秋播的BNS小麦中发现的3株完全可育株(BNSB1、BNSB2和BNSB6),单株收获并正常秋播,各群体均为完全可育株,自交结实率与小偃22接近。(3)测交的680个组合的杂种F1中,16个组合自交结实率(国际法)达到90%以上,占总组合的2.35%,其中7个组合自交结实率达到100%(国际法)以上,且超过对应父本的自交结实率。(4)BNS与732A的正反交F1均自交可育,自交结实率(国际法)分别为38.89%和40.63%,且732A的强恢复系均不能成为BNS的恢复系。【结论】小麦的温敏雄性不育系BNS的温敏不育特性可稳定遗传,是非K型细胞质的不育类型小麦。     

小麦雄性不育系周13S-1的育性与形态特征初步研究

通过分期播种试验对新育成的小麦雄性不育系周13S-1的育性进行研究,同时观察了其花器形态。结果表明:在湛江,10月25日播期,周13S-1表现彻底不育;10月15日、11月5日和11月15日播期,均表现高度不育;其余播期,表现部分不育。根据湛江气象资料分析认为,温度是引起周13S-1雄性育性变化的主要原因,高温使其雄性败育程度加重。周13S-1雄性败育呈现多种类型:花药有大量可育花粉但不开裂、花药雌性化和花药部分雌性化。未雌性化和部分雌性化的花药里存在部分可以被K I-I染色的花粉。该不育系的育成有望在生产上得到广泛应用。     

Identifi cation of a novel male sterile wheat mutant dms conferring dwarf status and multi-pistils

Plant height and fertility are two important traits of wheat(Triticum aestivum L.), whose mutants are ideal materials for studies on molecular mechanisms of stem and floral organ development. In this study, we identified a dwarf, multi-pistil and male sterile(dms hereafter) wheat mutant from Zhoumai 18. Simple sequence repeat(SSR) marker assay with 181 primer pairs showed that only one locus of GWM148-2B was divergent between Zhoumai 18 and dms. There were three typical phenotypes in the progeny of dms, tall(T; ca. 0.8 m), semi-dwarf(M; ca. 0.6 m) and dwarf(D; under 0.3 m) plants. Morphological investigation indicated that the internode length of M was shortened by about 20–50 mm each; the internode number of D was 2 less than that of T and Zhoumai 18, and its internode length was shorter also. The pollen vigor and hybridization test demonstrated that dms mutant was male sterility. Segregated phenotypes in progeny of M suggested that the multi-pistils and sterility were controlled by one recessive gene locus which was designated as dms temporarily, and the plant height was controlled by a semi-dominant gene locus Dms. Therefore, progeny individuals of the dms had three genotypes, Dms Dms for tall plants, Dmsdms for semi-dwarf plants and dmsdms for dwarf plants. The mutant progenies were individually selected and propagated for more than 6 generations, thus a set of near isogenic lines of T, M and D for dms were developed. This study provides a set germplasms for studies on molecular mechanisms of wheat stem and spike development.     

粘类小麦育性恢复基因的遗传分析及SSR分子标记

【目的】进一步探讨粘类小麦育性恢复基因的遗传机理。【方法】选取具有高恢复力的恢复系亲本材料rk5451为父本与ms(Kots)-90-110杂交,F1代再与保持系90-110回交,以ms(Kots)-90-110/rk5451//90-110的BC1F1代分离群体为研究对象,分别用定位于1B短臂染色体上的18对SSR引物和6B染色体上的47对SSR引物对粘类小麦细胞质雄性不育育性恢复基因进行分子标记。【结果】初步筛选出Wms273和Wmc406 2对揭示育性恢复基因多态性的引物,用132株BC1F1回交群体对这2对引物进行进一步检测,得出Wmc406与粘类小麦细胞质雄性不育系1BS上的恢复基因连锁,遗传距离约为7.6 cM。【结论】粘类小麦细胞质雄性不育系的育性是由1对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,标记Wmc406可直接用于分子标记辅助选择。     

Genetic and agronomic traits stability of marker-free transgenic wheat plants generated from Agrobacterium-mediated co-transformation in T_2 and T_3 generations

Genetically modified wheat has not been commercially utilized in agriculture largely due to regulatory hurdles associated with traditional transformation methods. Development of marker-free transgenic wheat plants will help to facilitate biosafety evaluation and the eventual environmental release of transgenic wheat varieties. In this study, the marker-free transgenic wheat plants previously obtained by Agrobacterium-mediated co-transformation of double T-DNAs vector were identified by fluorescence in situ hybridization(FISH) in the T_1 generation, and their genetic stability and agronomic traits were analyzed in T_2 and T_3 generations. FISH analysis indicated that the transgene often integrated into a position at the distal region of wheat chromosomes. Furthermore, we show that the GUS transgene was stably inherited in the marker-free transgenic plants in T_1 to T_3 generations. No significant differences in agronomic traits or grain characteristics were observed in T_3 generation, with the exception of a small variation in spike length and grains per spike in a few lines. The selection marker of bar gene was not found in the transgenic plants through T_1 to T_3 generations. The results from this investigation lay a solid foundation for the potential application of the marker-free transgenic wheat plants achieved through the co-transformation of double T-DNAs vector by Agrobacterium in agriculture after biosafty evaluation.