YS型小麦温敏雄性不育系A3017控温条件下的花粉育性比较

为了研究温敏不育系在可育和不育温度条件下的花粉发育情况，通过人工控温的方法对YS型小麦温敏不育系A3017-310和A3017-312减数分裂期分别处在不育和可育温度条件下的花粉育性进行了分析．结果表明，不育温度条件（12～16℃）下，花粉粒多数败育，I2-KI染色不着色，染色不均匀，约1／3花粉粒发育至单核中后期或双核早期发生败育，大部分花粉粒发育到二核后期或三核期发生败育（染败），两个系的花粉粒碘染败育率分别为98．7％和99．0％，花粉萌发势分别为0．7％和0．5％，花药不开裂、不散粉，自交结实率均为0；可育温度条件下（正常分蘖穗为18～22℃，再生分蘖穗为20～25℃），花粉粒多数正常，花药能正常开裂、散粉，花粉粒在这两种可育温度条件下碘染的败育率无差异，均约为20％．花粉萌发势随温度升高而增加，A3017—310由60．7％增为71.5％。A3017-312由27．4％提高为63．1％;自交结实率（国际法）为34．6％～113．7％。A3017—310和A3017—312株系来源于同一组合的F6代，它们在不同的可育条件下，育性恢复程度有所不同，表明YS型温敏不育系在育性转换为可育后控制自交结实的遗传机制较为复杂。     

小麦温敏不育系BNS366育性研究

为了揭示小麦温敏不育系BNS366的育性转换规律,为不育系的转育及杂种优势利用提供依据,于2011-2013年度连续2年采用大田分期播种试验分析了BNS366、BNS、矮抗58和扬麦13的育性特点。结果表明,随着播种期的推迟,BNS366表现出规律性育性转换特征。9月23日至10月17日播种,花粉败育率为99.77%~100%,自交不育度为99.21%~99.81%,每穗自交实粒数为0.10~0.51。10月25日播种,花粉败育率为91.78%~98.89%,自交不育度为92.86%~94.96%,每穗自交结实粒数为3.20~4.37,12月4日播种可育。BNS366具有两个育性转换的临界期,10月25日播期为不育变为高度不育的育性转换临界期,12月4日播期为半不育转换为可育的育性转换临界期,不育期花粉以典型败育为主。BNS366可以作为小麦杂种优势利用新的不育系。     

外源茉莉酸甲酯对BNS366雄性育性的影响

为探究外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)对小麦温敏雄性不育系BNS366雄性育性的影响,以BNS366及其近等基因系郑麦366为试验材料,在正常秋季播种(2020年10月12日)和晚播(2020年12月2日)条件下,分别于2021年3月22日和3月31日开始至开花期前,设置0(清水,对照)、50、100、200、300、400和500μmol·L^-1 MeJA(水溶液,喷施)7个处理,比较分析了不同处理间花粉可育率和自交结实率的差异。结果表明：在正常秋季播种条件下,郑麦366花粉可育率、国内法自交结实率和国际法自交结实率分别为86.31%、70.36%和112.22%,在晚播条件下分别为82.53%、92.53%和166.18%,均正常可育;在正常秋季播种条件下,200μmol·L^-1 MeJA处理的国际法自交结实率为70.15%,比对照显著降低了42.07个百分点;在晚播条件下,200、300和500μmol·L^-1 MeJA处理的国内法自交结实率分别为74.71%、74.01%和73.45...     

两系小麦BNS花粉育性与气象因子的关系

为探讨小麦温光敏不育系BNS花粉育性转化规律,2009年9月至2010年5月采用分期播种试验,测定了不同播期的小麦花粉育性,同时对其花粉育性与气象因子的关系进行了分析.结果表明:BNS花粉育性随播期的推迟而变化,出现了从完全不育到可育的育性转换过程,11月10日前播种花粉败育率为95％以上,表现为高度不育,11月10日、11月18日和11月26日播种,育性处在转换期,随播期推迟花粉败育率逐渐降低;BNS的花粉败育率与抽穗前10～15d的平均温度和抽穗前7～15d的平均最低温度呈极显著负相关;低温是影响BNS育性转换的主要因素,表现低温不育,高温可育,当温度低于8.9℃时表现彻底不育,此后随着温度的升高花粉败育率逐步降低;BNS的花粉败育率与抽穗前10～15d的日照时数呈极显著负相关.BNS花粉育性与温度和日照时数有极显著相关性,且其温度的影响大于日照时数的影响.     

小麦BNS雄性不育系晚霜冻抗性和低温不育特性观察

BNS是一个低温敏感型小麦雄性不育系,穗分化期间8 ℃以下低温可诱导其花粉败育。为了持续观察BNS的不育特性,于2017年秋季分期播种了BNS及其保持系郑麦366。2018年4月5日至6日该地区发生晚霜冻,草面温度-1.7 ℃,许多小麦品种受到冻害。抽穗后,观察BNS和郑麦366两个材料的冻害特征、穗分化进程和自交结实率,结果发现,10月9日正季播种的郑麦366冻害严重,受冻株率超过75%,11月18日播种的郑麦366未受冻;10月1日和11月17日播种的BNS未受冻,期间的5个播期均出现轻度冻害,受冻株率3.7%～5.4%;郑麦366和BNS两个品种冻害发生的温度敏感期均为药隔期至减数分裂期,并且冻害组织单位是整小穗,而非小花;10月1日和9日播种的BNS自交结实率分别为5.08%和10.41%,高于过去年份的结实率水平,分析发现是霜冻发生前12 d 连续15 ℃以上高温所诱导;BNS对低温敏感始于雌雄蕊分化始期,1周左右即可完成不育诱导,此后高温仅转换少部分小花为可育,后来的霜冻强低温也未能恢复BNS为完全不育。     

BNS小麦雄性不育性表现及其恢复性的研究

为研究来自河南的小麦温光敏雄性不育材料BNS在陕西关中地区用于杂交小麦育种的可能性,在陕西杨凌进行了BNS连续四年的分期播种试验和杂种F₁育性恢复测验。结果表明,BNS在10月17日以前播种的自交结实率平均值为1.41%,变幅为0.07%~4.96%,呈全不育至高不育,可进行BNS杂交种制种;11月18日以后播种的自交结实率平均值为68.23%,变幅为42.91%~98.96%,育性得到恢复,可进行BNS繁种;10月25日至11月10日之间播种BNS的自交结实率为17.48%~46.77%,表现为半不育特性。BNS的育性随播期的上述变化趋势年度间较稳定。测恢试验的78个杂种F₁组合中,3个组合的育性得到恢复,分别为BNS/9833、BNS/SN055525和BNS/CL0442,其自交结实率分别为118.54%、104.564%和102.021%,说明9833等三个材料携带对BNS的育性恢复基因。综上,BNS在陕西关中地区可同时实现繁种和制种,在普通小麦中亦能找到恢复源,因此在该地区具备应用于杂交小麦育种的潜力。     

F型小麦雄性不育系小孢子发育的细胞学观察

为明确F型小麦雄性不育系雄性败育的细胞学机理,以西农979为对照,采用醋酸洋红染色制片等方法观察花粉母细胞减数分裂、小孢子发育过程及成熟花粉粒育性表现,并套袋自交,于成熟期统计结实率。结果发现,F型小麦雄性不育系仅有2.15%的花粉母细胞减数分裂Ⅱ异常,其余绝大多数花粉母细胞减数分裂正常,但小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解,导致无核小孢子的出现,其比率为77.04%。成熟花粉粒经1% I₂-KI染色后显示异常的花粉粒比率高达94.8%,其中包括圆败、典败和染败类型,但以染败型为主。F型小麦雄性不育系套袋自交结实率为2.5%。上述三方面的研究结果彼此相符,据此认为,小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解导致无核小孢子的产生是F型小麦雄性不育系雄性败育的主要细胞学原因。     

不同取样方法对小麦小孢子和花粉育性检测的影响

为了研究不同取样方法对小麦花粉育性统计结果准确性的影响,以小麦温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为试验材料,分别设置早播和晚播两个播期,采用全穗取粉和中部取粉两种取样方法,所取花粉分别用I2-KI法、醋酸洋红法和DAPI法染色后进行显微观察,并统计花粉可育率和自交结实率.结果 表明,郑麦366和BNS3...     

新型温敏不育系（IVA）育性转换初步观察

新型温敏雄性不育水稻（ ＩＶＡ）是通过杂交育成，属较低温度不育、较高温度可育新类型。诱导育性转换的敏感期为花粉母细胞形成期至花粉单核早期。日平均温度低于２４ ℃，花粉１００％典败，自交结实率为０；日平均温度高于２７℃，花粉碘染率可达８０—９０％以上，自交结实率达５０％以上，最高结实率可达７０％。可作两系杂交稻的亲本利用。     

水稻光(温)敏不育系育性表达对温度的反应差异研究

在控温及自然条件下,比较研究了２２个光（温）敏不育系育性表达对温度的反应差异,结果表明,用２２～２４Ｃ＋１４ｈ光照在育性表达敏感期连续处理７～１０ｄ,部分不育系败育彻底,花粉可染率与自交结实率均为０;部分材料花粉可染率为０．１％～４．２％,但自交结实率为０;还有一部分材料不但花粉可育（可染率０．５％～８０．７％）,而且自交结实（结实率０．１％～５４．８％）．不育系ｇ０５２１Ｓ育性转换方向与其它不育系相反,即高温可育,低温不育。     

粘类小麦细胞质雄性不育系恢复性能及其杂种优势和细胞质效应的研究

为更好地揭示粘类小麦细胞质雄性不育系(CMS)的恢复性能、杂种优势和细胞质效应,以推动三系杂交小麦的生产应用,以4类19种异质粘类小麦CMS为母本,与系列恢复系亲本进行不完全双列杂交,获得248个互为同核异质、同质异核、异质异核的杂种F1,对粘类小麦CMS的恢复规律等进行了研究。结果表明:(1)影响粘类CMS恢复性能的主要因素是恢复系、不育系核型、不育系胞质类型,三因素对恢复度的影响表现为:恢复系>不育系核型>不育系胞质类型;(2)粘类CMS与系列恢复系的杂种F1穗长、分蘖均值分别为其亲本的1.129倍和1.273倍,具有很强的杂种优势,株高为亲本的0.997倍,具有一定的负向优势;(3)对粘类小麦CMS产生单倍体的影响表现为:不育系核型>不育系胞质类型>恢复系,单倍体产生程度与不育系核型和不育系胞质类型相关,单倍体产生频率只和不育系核型直接相关,单倍体产生频率与单倍体产生的严重程度没有直接关系,利用特定不育系核型可有效避免产生单倍体。     

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。     

小麦BNS雄性不育中国春恢复基因的连锁群检测和QTL初步定位

BNS是一个新发现的温敏小麦雄性不育系,有良好的不育性和自身转换性,在杂交小麦利用和不育资源研究中有重要价值。为定位BNS的恢复基因,首先以BNS的高恢复系中国春为材料,创建BNS×中国春F2作图群体,建立自交结实率和花粉可育率两个表型BSA池;然后用中国春缺体-四体系检测恢复相关连锁群;最后用这些连锁群上的SSR分子标记筛选BSA池,用检测的连锁标记筛选F2作图群体,进一步定位恢复基因的QTL位点。结果表明,用BNS与中国春缺四体杂交,根据F1不育性检测到4个相关连锁群,分别是1A、1B、2B和7B;利用4个相关连锁群和4个非相关连锁群共8个染色体上的222对SSR分子标记筛选2对共4个BSA池,结果在3个相关连锁群上检测到8对连锁标记;用这8对连锁标记筛选F2群体210个个体植株,检测到5个QTL位点,位于1A、1B和2B染色体上。这些位点中,1个与自交结实率相关,2个与两个表型均相关,是主效QTL位点,另2个与花粉可育率相关,是微效QTL位点。这些结果为BNS恢复基因分子标记选择和精细定位奠定了基础。     

不同乙醇置换处理对小麦小孢子和花粉育性检测的影响

为了探究小麦穗经FAA固定液固定后,不同乙醇置换处理对小麦小孢子花粉染色效果的差异,以温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为材料,采用90%-80%-70%、70%-70%和不置换3种乙醇置换方式处理后,用I₂-KI法和DAPI法分别染色对小孢子发育过程进行了观察,并统计了花粉可育率和自交结实率。结果表明,3种乙醇置换处理下,I₂-KI法染色均可以清晰显示小孢子内淀粉积累情况,其淀粉积累区域颜色由深到浅排序为不置换>70%-70%乙醇置换>90%-80%-70%乙醇置换。在90%-80%-70%乙醇置换处理下,DAPI法染色在小孢子不同发育时期均能清晰显示细胞核状况,在BNS366的二核期和三核期有细胞质微红现象,但不影响细胞学观察;在70%-70%乙醇置换处理下,DAPI法染色细胞核清晰,在郑麦366三核期和BNS366的二核期也存在细胞质微红现象且程度略有加重,仍不影响细胞学观察;在不置换处理下,DAPI法染色郑麦366和BNS366单核期和开花期的小孢子细胞图像清晰,郑麦366三核期小孢子细胞质发白浑浊,或发红发亮,甚至部分细胞核被染成红色,核显示不清晰,BNS366二核期和三核期小孢子细胞质着红色且比70%-70%乙醇置换处理下程度加剧。三种乙醇置换处理按细胞图像清晰度排序为90%-80%-70%乙醇置换>70%-70%乙醇置换>不置换。I₂-KI和DAPI染色统计的花粉可育率与其自交结实率基本一致。从小麦小孢子细胞学观察效果,兼顾经济实用和试验安全角度考虑,FAA固定后采用70%-70%乙醇置换处理较为可取。     

小麦温光敏雄性核不育系K78S不育性的遗传研究

K78S是以重庆温光敏小麦核不育系C49S-87转育的新不育系.为研究其不育性的遗传特性,利用组合K78S/1069和C49S-87/1069的杂种F1构建了2个DH群体即DH-1和DH-2群体,并对群体内各DH株系的育性进行了2个播期(2007年10月15日和10月25日)的重复鉴定.结果表明,DH-1和DH-2群体在2个播期间套袋结实率的相关系数分别为0.8050~(**)和0.6828~*,育性鉴定结果具有较好的一致性;通过曲线拐点法和卡方测验分析,DH-1的结实率在2个播期均表现为1∶3∶3∶9的分离比,表明K78S的不育性由2对隐性基因控制;DH-2在第1播期也表现为1∶3∶3∶9的分离比,但第2播期由于不育系C49S-87(套袋结实率达到17.1%)及其DH群体的不育性部分恢复,表现为1∶15的分离比,表明C49S-87的不育性仍由2对隐性基因控制.此外,DH-1、DH-2的套袋结实率分别在0～99.1%和0～98.8%的范围内均有分布,只是频数不同,因此不排除有微效多基因参与不育性的表达.     

温敏雄性不育小麦BNS366花粉败育的细胞学观察

为了明确温敏雄性不育小麦BNS366雄性败育的细胞学机理,采用醋酸洋红染色法观察减数分裂和小孢子发育过程,用1%I2-KI溶液染色进行花粉育性统计;以温敏不育系BNS和常规品种扬麦13作为对照。结果表明,BNS366的减数分裂和小孢子发育过程与BNS完全一致,即:在减数分裂过程中,中期Ⅰ染色体出现滞后现象,在形成二分体和四分体时细胞质分裂不均匀,出现三孢现象;小孢子发育过程中,只观察到单核靠边期,最后核物质解体出现空孢现象。而扬麦13在减数分裂过程中染色体表现正常,小孢子发育过程中,观察到单核期→双核期→三核期。开花期,BNS366和BNS花粉均表现典败和圆败,扬麦13可育。减数分裂表现出的异常行为是导致BNS366花粉败育的原因之一,单核靠边期是其败育的关键时期。