AL型小麦三系的选育及其利用价值

<正> 自60年代以来,国内外小麦育种家对T型小麦不育系进行了广泛深入的研究。由于T型不育胞质对小麦某些农艺性状仍有不良负效应和恢复源难找,恢复力不够强,且受多基因遗传控制等缺点,使得T型三系一直没能在生产上应用推广。自70年代人们提出“新三系”的概念以来,国内外有许多新的小麦雄性不育胞质被发现。作者从1981年     

T.spelta 1BS染色体导入K型小麦的效应

T.spelta 1BS染色体导入K型小麦不育系（K3314A），育成非1B／1R类型K型小麦不育系KT－SP3314A，研究其遗传效应，结果表明，T.spelta 1BS染色体导入使非1B／1R类型K型小麦不育系更易恢复；不育系本身不产生单倍体，其杂交种F1产生极少或不产生单倍体，农艺性状除了株高具有明显的优势外，其他均无不利的遗传效应。     

1B／1R与非1B／1R类型小麦雄性不育系SOD活性比较研究

利用两个1B／1R类型的小麦不育系及其保持系和两个非1B／1R类型的小麦不育系及其保持系，对其单核期、二核期、三核期三个时期的SOD活性进行比较研究。结果表明：1B／1R和非1B／1R类型不育系的SOD活性的变化差异较小，均呈下降趋势；保持系差异较大，1B/1R类型SOD活性一直下降，非1B／1R类型SOD活性在二核期后回升。非1B／1R类型和1B／1R类型小麦越性不育系花粉败育的关键时期均为二核期到三核期。     

1B/1R与非1B/1R类型小麦雄性不育系SOD活性比较研究

利用两个1B/1R类型的小麦不育系及其保持系和两个非1B/1R类型的小麦不育系及其保持系,对其单核期、二核期、三核期三个时期的SOD活性进行比较研究.结果表明1B/1R和非1B/1R类型不育系的SOD活性的变化差异较小,均呈下降趋势;保持系差异较大,1B/1R类型SOD活性一直下降,非1B/1R类型SOD活性在二核期后回升.非1B/1R类型和1B/1R类型小麦雄性不育系花粉败育的关键时期均为二核期到三核期.     

AL型等小麦雄性不育系花粉形态的扫描电镜观察

普通小麦胸质的AL型和其它几种类型的小麦雄性不育系,其成熟花粉粒的绝大多效呈瘪三角形或不规则形,也有极小数呈饱满圆形。但这类不育系的不育度仍达100％。面T型不育系的成熟花粉粒则全部呈瘪三角形。AL型等普通小麦胞质型不育系与T型不育系成熟花粉形状的差异,可能与胞质—胞核间的差异程度大小有关。质—核差异越大,不育系的花粉粒则越瘪(如T型)。这可作为鉴别新型不育系的重要参考依据之一。     

1B/1R易位型小麦雄性不育系孤雌生殖性的细胞遗传学研究

以偏、粘、易型 5个 1 B/1 R小麦雄性不育系为基本材料 ,用中国春二体 ,1 B°1 D 缺四体和 1 B重双端体作父本与其杂交 ,以研究这几类异质 1 B/1 R不育系产生单倍体的特性 ;同时利用细胞遗传学方法分析了关键性染色体 1 B/1 R的特征。结果表明 :5个不育系的 1 BL/1 RS易位染色体的易位断点均发生在着丝点附近 ;1 B/1 R型小麦雄性不育系单倍体频率的变化是三种细胞质与不同的 1 B/1 R不育系互作的结果 ;来源不同的异质 1 B/1 R型小麦雄性不育系及其 F1产生单倍体频率的差异及稳定性与 1 B/1 R染色体上 1 RS片段的长度有对应性关系。     

S~v型小麦雄性不育系及保持系的研究

通过对Sv型1B/1R型保持系、G型不育恢复系1031品系分别与Sv型不育系杂交后代的研究,结果表明,1BS染色体上带有来自斯卑尔托Rf3恢复基因的普通小麦1031品系,是Sv型细胞质雄性不育系的恢复系。这扩大了Sv型细胞质雄性不育系的非1B/1R型保持系,为Sv型细胞质雄性不育系小麦在北方春麦区的利用提供了基础材料。     

T.spelta 1BS染色体对K型小麦不育系及保持系的效应研究

Fspelta 1BS染色体导入1B／1R类型K型小麦不育系及其保持系，育成非1B／1R类型K型小麦不育系及其保持系，通过对两种类型不育系及其保持系的主要农艺性状、产量性状及抗条锈病的比较，对T．spelta 1BS染色体的遗传效应进行了初步研究。结果表明tspelta 1BS染色体导入使非1B／1R类型K型小麦不育系及其保持系株高明显增加，穗长、小穗数、单穗粒数、自交结实率均无明显差异，抗条锈病能力有增强的趋势，但对白粉病的抗性没有明显影响，在主要产量性状方面均无不利的遗传效应。     

利用西藏半野生小麦培育新不育类型的研究

本研究以西藏半野生小麦为母本,普通小麦06186为父本杂交,再从 F_1中选不育度高的单株为母本,用06186连续回交四次,育成了西藏半野生小走不育系。用 T 型恢复系和普通小麦对其测交,结果表明原恢3号、L-344/5-4等 T 型恢复系对西藏半野生小麦不育系表现较高而稳定的恢复力;普通小麦成矮一号、昌交7222-5-5-9和多年生小麦对西藏半野生小麦表现不同程度的恢复。我们认为西藏丰野生小麦不育系可能成为一种有利用价值的新不育类型。     

非1B/1R类型和1B/1R类型小麦K型雄性不育系比较研究

利用非 1B/ 1R类型小麦 K型不育系 KTSP3314A和 1B/ 1R类型小麦 K型不育系 K3314A,分别与10个普通小麦品种 (系 ) 2 5 9,36 6 5 ,TB90 2 ,F10 7,J18,R2 0 5 ,L783,5 0 3,3380和 78115杂交 ,测定和比较其恢复性、单倍体发生频率和主要农艺性状。结果表明 ,非 1B/ 1R类型小麦 K型不育系比 1B/ 1R类型小麦 K型不育系更易恢复 ;不育系本身不产生单倍体 ,其杂交种 F1 产生极少或不产生单倍体 ;农艺性状除了株高具有明显的优势外 ,其他均无不利的遗传效应。     

甘蓝型油菜无花瓣品系的选育研究

对品种间杂交选育成的甘蓝型无花瓣品系及其有花瓣的近等基因系初步研究表明,无花瓣品系的花器组成明显比有花瓣品系增大,除一次有效分枝和一次有效角果略多外,农艺性状较差,有待继续提高。幼蕾蛋白质反相高效液相色谱分析表明,无花瓣品系花蕾较有花瓣品系多一种蛋白,其他几种蛋白含量也有明显变化。     

小麦-黑麦1BL/1RS易位系99/2439中蛋白激酶基因的克隆

[目的]克隆和分析小麦受体蛋白激酶基因片段。[方法]对经白粉菌诱导24 h的小麦-黑麦1BL/1RS易位系99/2439叶片中cDNA进行5′-RACE,获得小麦受体蛋白激酶基因的部分片段,并分析其蛋白质序列同源性。[结果]通过RACE获得了长度为1 708bp的小麦受体蛋白激酶基因片段。该片段的氨基酸序列(S1125)与基因Lrk19在641个氨基酸跨度内有86%相同,91%相似。S1125与小麦抗锈病基因Lrk10在636个氨基酸跨度内有84%相同,88%相似。S1125可能为丝氨酸-苏氨酸激酶。[结论]所克隆的小麦蛋白激酶基因片段与Lrk19基因和小麦抗锈病基因Lrk10具有较高的同源性。     

5种易恢复小麦雄性不育类型新保持系资源的建拓与研究

以10种不同山革草细胞质的异质小麦品种Chris为胞质供体,77(2)等一系列1B/1R易位系及两个核不育基因相同而胞质不同的正反杂交后代株(系)为核供体,采用杂交、置换回交和转育等方法,在单、偏、粘、易和二角型5种不育胞质源中,选育出易恢复性能极高的新保持系资源.测交和育性分析结果表明:(1)其不育系的F₁杂种恢复度均在90%以上.(2)单型不育性主要由一对主效隐性基因控制;偏、粘、易和二角型(1B/1R不育系)则是一种育性基因位点缺失,而仅由1RS片段与对应4种异质构成的互作不育.(3)单型不育系及F₁不产生单倍体;偏、粘、易和二角型1B/1R不育系产生单倍体是1B/1R易位染色体与4种异质专一互作后产生不育所带有的一种副效应;但从这4种异质中由新保持系资源培育出的无单倍体不育系可看出,单倍体性可随不育系核遗传背景不同而消失.此外,上述这5种异质不育系不但具有广泛的易恢复性,而且彼此间还存在着一定的互作关系,为简化制种程序提供了极方便的条件.     

偏、粘和易型非1B/1R小麦雄性不育系研究初报

以偏、粘和易型1B/1R稳定全不育系ms(Ae.ventricosa)-77(2)、ms(Ae.kotschyi)-77(2)和ms(Ae.variabilis)-77(2)为不育质核背景,一批优良小麦品种(系)及部分亲本材料为父本,诱导单倍体性和易恢复性为重要选择指标,采用测交、置换回交和转育等方法,并结合细胞学镜检,首次成功地将带有rfvl基因的非1B/1R普通小麦栽培品种与偏凸、粘果和易变不育胞质结合,培育出稳定的偏、粘和易型非1B/1R全不育系ms(ven)-90-110、ms(kots)-90-110和ms(var)-90-110.测交和育性分析结果表明:(1)其不育性主要由一对主效隐性基因控制.(2)从不育系自身完全克服了1B/1R不育系产生单倍体的缺点;同时大大提高了其不育性的易恢复性,其不育系与一般只要含有主效恢复基因(Rfvl)的小麦品种(系)测配,F₁杂种恢复度大都在85%～90%以上.(3)其育性恢复基因分析广泛,一般生产中的非1B/1R优良品种(系)都带有它们的主效恢复基因,可以自然恢复系形式恢复其育性.     

红麻细胞质雄性不育系UG93A和保持系UG93B cox1的克隆和表达分析

利用hiTAIL-PCR技术扩增红麻cox1全长及侧翼序列,结果表明,在红麻不育系UG93A和保持系UG93B中分别获得长度为2 149和3 244bp的序列,包含cox1基因CDS全长及其5′和3′部分侧翼序列,通过分析得出不育系和保持系中cox1的CDS序列长度为1 602bp,编码533个氨基酸残基,分子量为58.31ku。BLAST序列比对发现,UG93A和UG93Bcox1的CDS序列虽然存在4个碱基差异,但推导的氨基酸序列一样,并且UG93A和UG93Bcox1两端侧翼序列结果一致。RNA Blot分析显示cox1基因在红麻UG93A、UG93B和F1(UG93A/992)的转录本大小基本相同,推测cox1基因不是导致红麻CMS(cytoplasmic male sterility)的直接因子。qRT-PCR结果表明,UG93A中cox1的表达量显著低于UG93B和F1(UG93A/992),推测cox1在红麻花粉发育能量代谢过程中有着重要的作用。     

土壤接种棘孢木霉菌降低小油菜砷胁迫及其可能机理

农田土壤中砷的过量累积会影响作物生长,砷可通过食物链影响人体健康。缓解土壤砷对作物生长的胁迫和累积是亟待解决的科学问题之一。本文以具有高耐砷和砷形态转化能力的棘孢木霉菌为研究材料,通过盆栽试验研究了棘孢木霉菌对外源砷胁迫下小油菜生长的影响及其可能机理。结果表明： 120 mg· kg^-1外源砷污染土壤上小油菜生长受到显著抑制,接种棘孢木霉菌可显著促进小油菜生长;接种棘孢木霉菌降低了小油菜对砷的吸收及富集系数,与未接菌污染土相比,小油菜地上部和地下部砷含量分别降低了12.4%和20.2%,砷富集系数降低了7.8%。接种棘孢木霉菌使土壤有效态砷含量降低了15.7%,土壤和小油菜地上部均检测到一甲基砷和二甲基砷,表明接种棘孢木霉菌促进了土壤中砷的甲基化,降低了土壤中砷有效性和小油菜体内砷的毒性。此外,外源砷胁迫下小油菜超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,以及谷胱甘肽、抗坏血酸及丙二醛含量显著升高,而接种棘孢木霉菌可降低小油菜部分抗氧化胁迫相关酶活性,表明接种棘孢木霉菌有效缓解了砷对小油菜生长的胁迫。研究结果可为今后砷高风险农田的安全利用与风险调控提供材料与技术参考。     

甘肃小麦种质资源1BL/1RS易位系和HMW-GS分子检测及品质性状分析

小麦1BL/1RS易位系和高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)是影响小麦加工品质的重要因素。为了明确甘肃小麦品种资源中1BL/1RS易位系的分布和HMW-GS组成情况,本研究采用多重PCR体系对552份小麦引进品种、育成品种和高代品系进行分子检测,分析了1BL/1RS和非1BL/1RS易位品种的容重、蛋白质、湿面筋、赖氨酸含量、SDS沉淀值等品质参数。结果表明:供试材料中检出1BL/1RS易位系202份,占总数的36.6%,冬小麦育成品种中易位系的分布频率(51.8%)显著高于引进品种(41.0%)和春小麦(31.1%)。Glu-1位点优质亚基Ax1/Ax2*、Dx5、Bx14和Bx7OE的分布比例依次是66.2%、52.5%、13.5%、1.0%,聚合多个优质亚基基因(位点)的品种频率较低。1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位品种的容重和沉淀值参数差异达到显著水平(P0.05)。在遗传背景相似的情况下,Glu-B3位点的正常表达及Dx5优质亚基对1BL/1RS易位导致的品质变差有补偿作用。本研究结果对提高甘肃小麦品质改良效率具有科学指导意义和参考价值。     

蕙兰CfMADS1基因的克隆及其时空表达特性

【目的】对蕙兰CfMADS1基因cDNA全长进行克隆和时空表达特性研究,为研究成花相关基因的功能提供参考。【方法】以蕙兰萼片cDNA为模板,利用反转录RT-PCR和RACE的方法,克隆获得CfMADS1全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析。以蕙兰各时期的器官组织为材料,利用荧光定量PCR进行该基因的时空表达分析。【结果】成功克隆了CfMADS1基因(GenBank登录号为KC148540),其cDNA序列全长1 061bp,开放阅读框长744bp,编码247个氨基酸,分子式为C1 244H2 040N370O377S9。其编码的氨基酸序列与AP1/FUL亚家族中金钗石斛MADS1具有较高的同源性(85.43%),与AP1/FUL转录因子亚家族中的蛋白聚为一类。该基因编码蛋白没有明显的信号肽和跨膜域,极可能位于细胞核内,具有MADS保守域(1-61aa)和相对保守的K区(87-178aa),而且在C末端具有AP1/FUL特征基序(LPPWML),二级结构中α-螺旋所占比例较高(55.63%),三级结构与月季、水稻和水仙MADS1蛋白结构非常相似。该基因在盛花期叶中表达最强烈,花蕾期叶、葶、蕾及营养期叶、盛花期葶中表达较为强烈,子房和营养期根中表达较弱,其余器官组织中表达痕量。【结论】从蕙兰萼片中克隆得到了CfMADS1cDNA全长序列,CfMADS1与蕙兰的成花诱导、花发育以及果实形成有关。     

黄淮南片麦区区试小麦品种(系)的遗传多样性及Pm21和1BL/1RS分子检测

为了解当前黄淮麦区区试品种(系)的遗传特征,利用分布于小麦基因组的96对SSR标记分析2016年参加黄淮南片麦区品种试验的78个小麦品种(系)的遗传多样性,同时,对Pm21基因和1BL/1RS易位系进行分子检测。结果表明,96对SSR引物中有80对(83.3%)在所有材料表现多态,共检测到307个等位变异,变幅为1~8,平均每个引物扩增3.84个等位变异;位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.10~0.83,平均0.62;供试材料的遗传距离变幅为0.14~0.16,平均0.58。78个材料均不含有Pm21基因,69个(88.5%)材料属于1BL/1RS易位系。