用叶片和种子DNA对玉米M5P型与YⅡ-1型雄性不育细胞质进行归群

利用GenBank上公布的玉米T、C、S群不育细胞质线粒体DNA特异基因T-urf13、atp6-C、orf355的片段序列设计引物,以玉米自交系B77、U8112和150为核背景的3组同核异质系(N、T、C、S、M_5P型和Y_Ⅱ-1型)叶片总DNA和种子总DNA以及线粒体DNA为模板,经PCR扩增对新型雄性不育胞质M5P型和YⅡ-1型进行归群研究。结果表明：①M_5P型和Y_Ⅱ-1型不育胞质的PCR扩增产物与T群、S群有很大差别,与C群不育胞质的PCR扩增结果相同,M_5P型和Y_Ⅱ-1型不育胞质可归为C群;②设计的胞质鉴定特异引物以从叶片中提取的总DNA和从种子中提取的总DNA为模板扩增,与以线粒体DNA为模板扩增的结果一致,表明只要提取基因组总DNA就可以用于玉米胞质类型的归群;③基于PCR策略用玉米胞质特异引物对胞质进行归群,不受供试材料核背景的影响。     

玉米同核异质不育系小孢子发育的mRNA多态性分析

应用cDNA-RAPD技术分析了玉米同核异质不育材料在小孢子发育过程中花粉发育相关基因表达的差异。结果表明,在小孢子发育的相同时期,引物S330在48-2背景下的不同胞质之间存在差异,不同时期差异表现不一;引物S330在黄早四背景下的不同胞质之间未检测到差异,并且小孢子发育的3个时期表现一致。对同核异质不育系和同质异核不育系的比较发现,核背景对mRNA转录的影响大于细胞质,不育胞质T、C、S在48-2背景和黄早四背景下的差异表现不一。根据S330在48-2背景下的扩增结果,发现基于mRNA多态性的相似性比较结果与不育细胞质的败育特点及败育时期具有较好的一致性,即配子体不育类型与保持系的相似性高于孢子体不育类型,孢子体不育类型之间的相似性高于孢子体不育与配子体不育的相似性。     

三个自选玉米细胞质雄性不育材料的小斑病C小种接种鉴定

本研究对包括T、C、S三大组别及三个自选不育胞质G、类2、类3在内的一组玉米同核异质系进行C 小种的接种鉴定.结果表明,C小种对C组内C、ES、G、类2、类3胞质具有不同的致病力,其中C胞质最敏感,其它几种胞质相对较弱.C小种除对C胞质有致病力外,对T、S及正常胞质也有一定的致病力。     

K型杂交水稻的选育与研究

利用粳籼杂交后代出现的不育株作细胞质雄性不育供体，先后育成了Ｋ青Ａ、Ｋ１９Ａ和Ｋ１７Ａ等籼型不育系。育成的Ｋ型杂交水稻新组合已有５个通过四川省品种审定。初步研究发现，Ｋ型胞质对提高柱头外露率和开花累积率的作用明显优于ＷＡ型胞质；在可恢性及主要数量性状上的胞质效应与ＷＡ型和Ｄ型胞质差异较小。花药发育的细胞学显示Ｋ型不育系花粉败育发生在单核后期，少量花粉发生在二核期，败育花粉以典败为主。Ｋ１７Ａ和Ｋ青Ａ花药的酯酶和过氧化物酶同工酶谱与汕Ａ存在差异。随机扩增多态性ＮＤＡ（ＲＡＰＤ）分析表明Ｋ型胞质与ＷＡ型和Ｄ型胞质的线粒体基因组存在组织结构差异。     

几类同核异质雄性不育小麦线粒体DNA的RAPD标记多态性

为了明确不同细胞质来源的小麦不育系mtDNA的差异,对具有相同核背景而细胞质分别来源于偏凸山羊草(Ae.ventricosa)、易变山羊草(Ae.Variabilis)、提莫菲维小麦(T.timopheevi)的 3 种小麦细胞质雄性不育系,采用 50条随机引物对其细胞质线粒体DNA(mtDNA)进行了RAPD 多态性分析,筛选出3条特异性引物,其中引物S22 在ms(Ae.ventricosa)90110中扩增出分子量约为1 500 bp 的特异带,引物OPAA16在ms(T.timopheevi)90110中扩增出分子量约为1 200 bp的特异带,引物OPA05在ms(Ae.variabilis)90110中扩增出分子量约为670 bp的特异条带。分析表明,3类不同细胞质的小麦不育系在线粒体DNA上表现出稳定的差异,为进一步在分子基础上鉴别这3类不育胞质源不育系奠定了基础。     

玉米C型不育系、保持系和恢复系线粒体基因组的比较分析

以不育系K932S和K169S、保持系K169和恢复系K932R为供试材料,通过二代测序技术对线粒体基因组序列进行比较分析,挖掘玉米CMS-C败育相关基因(ORFs).结果表明,不育胞质K932S、K169S和K932R线粒体基因组大小分别为739 676、739 723、739 765 bp,正常胞质K169为569...     

基于叶绿体InDel标记对玉米S型胞质不育制种鉴定的研究

以精选表型和基因型丰富的29份代表性玉米自交系以及三联体验证材料,基于叶绿体基因组中11个InDel位点进行引物设计、筛选评估,确定2对玉米S型不育鉴定特异引物。两对引物CPMIDP01CE和CPMIDP02CE的多态分别为83个和5个碱基的插入缺失变异,属于trnS-trnG和ndhJ-ndhK基因间区。CPMIDP01CE和CP?MIDP02CE引物的扩增产物如果含有83 bp插入序列(片段长度为339 bp),不含有5 bp的插入序列(片段长度为239 bp),所分析样品即为S型胞质不育材料。两对特异鉴定引物基于变性荧光毛细管、非变性凝胶毛细管、琼脂糖等不同电泳平台均建立了检测方法,并且具有兼容更高效的KASP、TaqMan等技术体系的潜力。     

玉米C群不同亚群雄性不育胞质对小斑病(Bipolaris maydis)C小种侵染的病理反应研究

以10套同核异质(N、C、Rb、ES)品系及Cms-C胞质背景的3个杂交种(F₁)为试材．对田间观测的4个病理指标的鉴定和分析结果表明：(1)除乳熟期病情指数外，其余3个病理指标的结果显示出C小种对C群CＩ亚群雄性不育胞质具有专化性侵染的特点．但在不同病理指标、不同核型之间所表观的专化性程度却有较大差别；CⅡ、CⅢ亚群胞质无专化侵染现象．(2)C小种的致病力小于Ｔ小种．     

利用cDNA-RAPD方法筛选与V型小麦细胞质雄性不育育性相关的线粒体转录产物的研究

为了研究V型细胞质雄性不育小麦的不育机理,以V型细胞质雄性不育小麦的一套近等基因系为材料,利用cDNA-RAPD方法对不育系、保持系和杂种F1线粒体RNA进行了比较分析.共用了284个引物,有104个引物在不育系和保持系间存在扩增差异,22个引物在不育系和杂种F1间存在扩增差异,找到了一个在不育系中特异表达的差异片段S238999,Northern杂交证实该片段在不育系、保持系和杂种F1的转录的确有差异,它的转录本丰度随着恢复基因的导入明显降低,表明该片段与V型小麦细胞质雄性不育具有一定的相关性.通过NCBI数据库的同源性比对,发现该片段仅与一个Hordeum vulgare基因组DNA片段有84 bp的同源序列,表明这是一个新的可能与V型小麦细胞质雄性不育相关的序列.     

玉米GDS细胞质雄性不育系的分类研究

利用恢复专效性测定和PCR归类两种方法研究了新选育的GDS细胞质雄性不育系的类型。两种分类方法结果一致,表明GDS属于C型不育胞质。根据测验种的育性基因型推断GDS不育系的核基因型为rf1rf1rf2rf2rf3rf3rfCrfC。     

玉米不同雄性不育胞质杂种优势分析

以3组不同的核质不育系及其保持系为材料,分别与4个高配合力的测验种测交,对测交种产量性状进行方差分析,分析不同胞质不育系类型对产量优势的影响。结果表明,T型不育系T103、DT-合344和ZT-合344所组配测交种和其保持系组配的测交种相比产量差异不显著;C型不育系85218A组配测交种的产量比保持系增产11.81%,达显著差异水平。     

两个郑58细胞质雄性不育系的鉴定与分析

以雄性不育系郑 58cms-M084和郑 58cms-Q1261为材料，鉴定其育性稳定性和胞质类型，观察小孢子败育过程和不育性的遗传特性，并对不育系的产量和品质相关性状进行分析。结果表明，两个不育系在不同生态环境下均表现为花药不外露，干瘪皱缩，无花粉粒，属于 CMS-S型胞质不育类型。其小孢子均在单核晚期至双核期开始出现崩溃解体现象，到成熟花粉期完全降解消失。两个不育系的穗位高极显著低于郑 58，郑 58cms-Q1261子粒蛋白质含量极显著高于郑 58，其他性状与郑 58均无显著差异，表明郑 58cms-M084和郑 58cms-Q1261均为 CMS-S型不育系，不育性状稳定、无明显不良胞质效应，具有一定的利用价值。     

6048多胞质雄性不育系的选育

以雄性不育细胞质(CMS)中S群的S、M、R与21A及C群的Rb、Es等多种细胞质为背景,采用回交转育的方式,完成了6048雄性不育自交系的选育,不育株率与单株不育率均达100%,不育性稳定。6048可作为在玉米雄性不育育种和生产应用的雄性不育细胞质资源,应用前景广阔。     

玉米C群不同亚群雄性不育胞质对小斑病（Bipolaris maydis）C小种侵染的病理反应研究

以１０套同核异质（Ｎ、Ｃ、Ｒｂ、ＥＳ）品系及Ｃｍｓ－Ｃ胞质背景的３个杂交种（Ｆ１）为试材．对田间观测的４个病理指标的鉴定和分析结果表明：（１）除乳熟期病情指数外，其余３个病理指标的结果显示出Ｃ小种对Ｃ群ＣＩ亚群雄性不育胞质具有专化性侵染的特点．但在不同病理指标、不同核型之间所表观的专化性程度却有较大差别；ＣⅡ、ＣⅢ亚群胞质无专化侵染现象．（２）Ｃ小种的致病力小于Ｔ小种．     

玉米“辽2(L2)”型细胞质雄性不育性的选育与利用

用自选新杂交组合(开24×替423)的种子，通过钴60γ射线诱变获得雄性不育突变体，经与有关轮回亲本连年回交育出不育系，其与有关测验种的杂交育性反应，不同于T、S、双及C型，定名为L₂(辽2)型。测定结果表明，对该材料的胞质不育性，较易遇到天然恢复系，也较易找到保持系，便于三系配套应用。抗病性鉴定结果表明，L₂型不育性属于一种抗T小种小斑病侵袭的新型抗病细胞质，可适用于全恢式、掺合式或半恢式利用。     

玉米雄性不育性测交反应及恢复性遗传

用16个玉米自交系同C型、Y型和Y_Ⅱ型雄性不育系测交、回交,以了解不育系的恢保关系;将C型不育系测交F1中的可育株自交,同时与C型不育系回交。以分析C型不育系恢复性的遗传行为。结果表明,5003、330、白330、035-6、木6-11等5个自交系为C型不育系的恢复系,32-2、贞367、i-1等3个自交系保持C型不育系的不育性;TR3702、77-1、承10-9、5003、449、交51等6个自交系保持Y型不育系的不育性;贞367、107-1为YⅡ型不育系的恢复系,TR3702、青C₂、035-6、330、5003等5个自交系保持Y_Ⅱ型不育系的不育性。32-2对C型、承10-9对Y型、5003对Y型和YⅡ型的回交F₁全部不育,可用连续回交法转育成新不育系。C型不育系测交F₂出现可育与不育的3:1育性分离,回交一代出现1:1的育性分离,表明恢复性受一对显性基因控制。     

胞质效应在杂交水稻主要数量性状上的多样性

 用3套包含3种不同雄性不育细胞质的9个不育系，与8个恢复力具有明显差异的恢复系组成9×8不完全双列杂交，按再裂区设计分析了胞质效应。结果表明，胞质效应具有明显的多样性，它既表现为不同胞质对同一性状和同一胞质对不同性状的效应存在差异；也表现为胞质效应组成的多样性，即胞质效应由胞质的一般配合力、胞质与保持系结合的特殊的一般配合力、胞质与恢复系互作及胞质与保持系、恢复系二级互作的特殊配合力四个组分中的一个或多个组成。野败型、D型和K型三种胞质对杂种一代千粒重的效应包含上述四个组分；对穗总粒数的效应只含胞质与保持系、恢复系互作的特殊配合力；对其余各性状的效应无明显差异。提出选育类似于多系品种的多胞质杂交稻的设想。      

华玉4号雄性不育化育种过程及其种子生产体系

华玉4号是华中农业大学玉米研究室育成的单交种,1998年3月通过湖北省品种审定,1999年5月通过国家品种审定。为了提高制种质量和节约种子生产成本,于1994～1997年进行并完成了华玉4号雄性不育化的育种过程。其母本系HZ85已转育成4种胞质类型的雄性不育系：HZ85cms唐徐、HZ85cms双、HZ85cmsS和HZ85cmsM,它们的雄花不育性稳定,其完全不育株率均>98%,高度不育株率<2%,无正常散粉株。转育成的4个雄性不育化组合：华玉4号唐徐、华玉4号双、华玉4号S和华玉4号M均属恢复型杂交种,它们F₁代可育株率达到92%～100%,散粉结实正常,都可单独在生产中使用,不需与正常胞质的华玉4号掺合使用。它们的生产力和抗病性与华玉4号处于同一水平。文中介绍了华玉4号雄性不育化的育种过程;两段十区的不育化杂交种子生产体系;玉米胞质检测分类的生物分子技术方法;提出了利用玉米雄性不育胞质杂交种的一些见解。     

高粱异胞质雄性不育研究进展与展望

对近几年来高粱细胞质雄性不育的育性反应、育性遗传、生理生化、胞质效应等方面的研究,以及在生产中的应用情况进行了综述,并对高粱细胞质雄性不育在育种和生产上的应用前景进行了展望,认为开辟A3型细胞质源以及A4、9E、A5、A6型等不育细胞质源,选育异胞质雄性不育系,将会在育种与生产中有重要的利用价值.     

玉米C型胞质雄性不育恢复基因Rf5的抑制基因的发现与鉴定

利用一个含有单基因Rf5的恢复系6233与6个C型不育系杂交,发现杂交组合Cms-C77×6233表现不育,(Cms-C77×6233)×6233的育性表现1:1的分离,推测在不育系Cms-C77中存在一个显性抑制基因Rf-I,该基因只对恢复基因Rf5具有抑制作用。因此在玉米C型胞质雄性不育的三系选育过程中,为避免不育系背景中可能存在抑制基因的影响,应选择含有恢复基因Rf4的材料作为供体进行恢复系的选育工作,可以克服有些不育系的恢复系选育较难的问题。