厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究

为明确厚轴茶(Camellia crassocolumnaH. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及兵细胞学特征,利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法,对厚轴茶雄性不育株和可育株开花迚程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示,厚轴茶花属于完全花,花药其四室、呈蝶形,花药壁发育为基本型,绒毡层细胞其双核,于四分体时期形成分泌型细胞,单核花粉期开始降解,花粉母细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和胞质分裂后形成四面体型四分体,小孢子呈三角形,成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期,不育株雄蕊发育正常,与可育株无明显差异。花蕾发育后期,不育株花丝弯曲,花药粘连、干瘪、褐化、坏死,不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱,单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱,单核期花粉粒相互粘附,花粉壁皱缩变形,花粉细胞质和细胞核模糊不清,成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明,厚轴茶雄性不育花...     

棉花细胞质雄性不育小孢子母细胞败育的细胞学研究

对具有哈克尼西棉（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｈａｒｋｎｅｓｓｉｉ）细胞质的显性无腺体细胞质雄性不育系小孢子母细胞发育过程进行了细胞学研究。不育系可以正常形成孢原细胞、造孢组织细胞以及小孢子母细胞，其药壁分化正常。但在减数分裂前期，绒毡层解体，小孢子母细胞液泡化而退化，减数分裂不能进行。棉花细胞质雄性不育系小孢子母细胞败育可能与作为营养源的绒毡层提前解体有关。     

我国不结球白菜育种现状及展望

对近年来我国不结球白菜晚抽薹育种、耐热育种、耐寒育种、抗病抗虫育种、细胞质雄性不育系的利用、组织培养、分子图谱和遗传多样性等领域的研究进展进行了回顾,对今后的不结球白菜育种工作提出了建议。     

不结球白菜形态性状及SSR遗传多样性关联分析

分析不结球白菜遗传多样性,筛选与形态性状相关联且具有多态性的标记位点,为不结球白菜的分子辅助育种选择、种质资源的利用和新品种选育提供依据.本研究以类型差异大、有南方特色的54份种质资源为材料,对其6个质量性状和5个数量性状进行3次田间调查,从40对引物中筛选出25对SSR引物进行遗传多样性分析,结合形态性状对54份不结...     

不结球白菜SRAP反应体系的建立与优化

以菜薹基因组DNA为模板,通过正交试验设计,从Mg2+、Taq酶、dNTPs、引物及模板5种因素4个水平对不结球白菜SRAP反应体系进行优化,建立了适合不结球白菜的SRAP-PCR优化反应体系.利用该优化体系,选用30对芸薹属SRAP引物,对5份不结球白菜的基因组进行扩增,筛选出7对具有2条以上特异扩增条带的SRAP引物,验证了该优化体系的稳定性.     

一个白菜型油菜细胞质雄性不育的遗传研究

１９９３年春在白菜型油菜品种“浠水白”中发现了几株雄性不育株,遗传研究结果表明,“浠水白”雄性不育株为细胞质雄性不育,所有调查过的白菜型油菜品种（系）均具有这种雄性水育的保持系。与ｐｏｌ ＣＭＳ和ｎａｐＣＭＳ的保持系和恢复系的测交结果表明,“浠水白”雄性不育与ｎａｐ ＣＭＳ具有相同的恢保关系,与ｐｏｌ ＣＭＳ具有完全不同的恢保关系。ＥｃｏＲⅠ,ＨｉｎｄⅢ,ＰｓｔⅠ和ＳａｌⅠ四种限制性内切酶的线粒体     

甘蓝型油菜温敏细胞核雄性不育系160S花药败育的形态学特征和细胞学研究

明确甘蓝型油菜温敏核雄性不育系160S花器形态变化、花药败育的时期和细胞学特征,初步探究败育的原因,为深入研究不育系160S的内在分子调控机制提供理论基础,也对其在油菜两系杂交育种中的实际应用具有指导意义。本研究在15℃和28℃条件下培养试验材料160S,利用体式显微镜分别观察花发育形态特征;采用醋酸洋红染色方法观察各时期小孢子发育形态;通过石蜡切片和苏木精-伊红染色对可育植株(MaleFertile/160S-MF)和不育植株(MaleSterile/160S-MS)花药细胞学特征进行显微观察;TUNEL染色法检测花药发育各时期绒毡层细胞凋亡情况。160S-MF在15℃表现为可育,雄蕊正常发育,成熟的花药呈黄色,形态饱满,正常开裂,表面一层有活性的花粉附着在上面;28℃条件下, 160S-MS花朵的雌蕊、萼片与160S-MF花朵无差异,但花瓣变小,花丝变短,雄蕊明显退化,花药干瘪呈黄褐色,无花粉粒附着在花药上,表现出雄性完全不育。160S-MF的小孢子能正常发育为成熟有活力的花粉。而160S-MS由于雄蕊完全败育,未观察到小孢子和花粉粒。160S-MS花药在造孢时期和花粉母细胞时期与160S-MF无明显差异,但在减数分裂期,160S-MS花药绒毡层形态和结构出现异常,绒毡层细胞排列不整齐,细胞空泡化,伴随提前解体。同时花粉母细胞发育受阻,无四分体结构形成,最终在减数分裂期完成前形成空的花粉囊。TUNEL检测发现, 160S-MS花药绒毡层细胞在减数分裂期开始凋亡。本研究结果表明, 160S属花粉母细胞败育型不育系,败育时期发生在减数分裂期,绒毡层异常降解,绒毡层未向腺质型转化,不能提供花粉母细胞发育所需要的营养物质,致使花粉母细胞发育受阻无法形成四分体结构,从而导致小孢子无法形成,花药形成空的花粉囊,产生雄性不育。     

我国不结球白菜育种现状及及展望

对近年来我国不结球白菜晚抽薹育种、耐热育种、耐寒育种、抗病抗虫育种、细胞质雄性不育系的利用、组织培养、分子图谱和遗传多样性等领域的研究进展进行了回顾.对今后的不结球白菜育种工作提出了建议.     

芹菜雄性不育花药发育的细胞学观察

对芹菜花药发育过程的细胞学观察表明,雄性不育系花粉母细胞的减数分裂行为正常,可以形成单核小孢子并从四分体中释放出来,这以后由于绒毡层细胞提前解体,使小孢子得不到充足营养而发生败育。     

普通小麦T型和K型胞质雄性不育系败育过程细胞学观察和同工酶检测

利用细胞学观察和同工酶电泳测试，分析了普通小麦Ｔ型和Ｋ型胞质雄性不育系、保持系和恢复系花药的发育过程，结果表明：（１）用同工酶电泳检测小麦Ｔ型和Ｋ型雄性不育胞质效应的区别有效。（２）酯酶酶谱较过氧化物酶酶谱更能清楚地检测两类不同胞质不育系败育发生的时期和程度。（３）细胞学观察表明，Ｔ型不育系小孢子在双核期其细胞核绝大部分不存在，成为空壳，败育较早，较迅速，这可能是其恢复源较狭窄的原因之一；而Ｋ型不     

甘蓝细胞质雄性不育相关基因orf138的分子特性分析

为了研究甘蓝雄性不育机制,根据萝卜CMS相关基因orf138的序列信息,设计特异引物,并在甘蓝不同类型不育系和保持系中鉴定PCR产物的稳定性。随后利用Tail-PCR技术,扩增获得此基因的侧翼序列并进行了生物信息学分析。结果表明在甘蓝不育型材料中,能够稳定扩增出300 bp左右的单一条带,而在其他细胞质不育类型和可育材料中均未扩出条带,经多次验证结果稳定可靠。甘蓝中orf138的上下游侧翼序列有效碱基1789 bp,通过生物信息学分析,获得包括起始密码和终止密码的orf138的完整序列共417 bp。同源性比对结果显示：与甘蓝型油菜﹑白菜和萝卜的orf138片段具有高度保守性。分析侧翼序列表明甘蓝orf138的3’端是由ORF83、trnfM、ORF125等基因片段构成的一个复杂序列。获得了甘蓝OguCMS特异的分子鉴定标记,明确了orf138在甘蓝线粒体中的位置,以上结果为甘蓝雄性不育的进一步研究奠定良好的基础。     

抑制消减杂交法研究复等位基因遗传的

AB01是本课题组培育的复等位基因遗传的核雄性不育大白菜甲型“两用系”,目前已建立了一套该材料的应用技术体系,但其不育分子机制尚不明确。本研究以AB01的不育株和可育株为材料,利用抑制差减杂交技术构建了正反抑制差减cDNA文库,并通过测序及生物信息学手段寻找育性相关基因,以此来推断该材料的不育分子机制。研究中共找到27个差异表达基因,其中25个基因在NCBI数据库中均有同源序列,这些基因中7个与花发育相关,5个与脂类代谢相关,3个与活性氧及能量代谢相关,3个与光合作用及叶绿体合成相关,其余7个为功能未知基因。由此推测复等位基因遗传的核雄性不育大白菜不育的发生与脂类、能量代谢及光合作用有关。     

普通小麦T型,V型和K型细胞质雄性不育系花粉败育机理的细胞学研究

从细胞学的角度对小麦８３（２１）３５核背景的Ｔ型、Ｖ型和Ｋ型细胞质雄性不育系的花粉败育机理进行了研究。发现三类不育系的小孢子发生过程基本正常，Ｔ型不育系的花粉主要在小孢子后期发生败育，以典败型和圆败型为主；Ｖ型不育系的花粉主要在小孢子后期至二细胞花粉期败育，以圆败型和浅染败型为主；而Ｋ型不育系的花粉主要在二细胞花粉后期至三细胞花粉期败育，以浅染败型和深染败型为主。药室合并现象普遍发生是Ｔ型不育系花药的一个突出特点，而Ｖ型和Ｋ型人育系花药各壁层的发育是正常的。核质发育关系不协调是不育系花粉败育的根本原因。细胞学观察结果可以作为不育细胞质类型划分的一项参考指标。     

Studies on "Three Line" Polima Cytoplasmic Male Sterility Developed in Brassica napus L.

Polima CMS lines can be divided into three groups according to the sensitivity of male sterility to temperature: 1) high temperature CMS lines (62.9%), 2) low temperature CMS lines (28.6 %) and 3) stable CMS lines (8.5 %). The heterosis of Pol CMS hybrids is evident and common in some of the characters tested, especially in plant seed yield and siliqua number. The cytoplasm has no deleterious effects on the FI characters tested.     

The Inheritance of Polima Cytoplasmic Male Sterility in Brassica napus L.

The restores tested in this study have only one pair of fertility-restoring genes (Rf) but many temperature-sensitive genes (Ts). The Rf genes are alleles at the same locus. The cytoplasm of the restorers RC₁, RC₂, RC₃ and ‘Huaie’ is male sterile, but that of RC₄, is normal.     

换培养液和秋水仙碱处理对白菜型油菜小孢子胚胎发生的影响

选用对小孢子培养反应较好的白菜型油菜地方品种（茅山种）为供体材料,研究了换培养液和秋水仙碱直接处理分离小孢子对胚产量的影响,并分析了秋水仙碱直接处理小孢子所获再生植株的染色体倍性水平。结果表明,分离小孢子在10％蔗糖浓度的NLN-10培养基上培养2 d后换成新鲜培养液,能显著提高出胚产量,比不换培养液的胚产量     

Male sterility in alloplasmic Brassica rapa L. carrying Eruca sativa cytoplasm

For the development of a new cytoplasmic male sterility (CMS) system in Brassica rapa (2n= 20, AA), intergeneric hybridization was performed in Eruca sativa (2n= 22, EE)×B. rapa. The original amphihaploid F₁ plant (2n= 21, EA) generated via embryo rescue produced a sesquidiploid F₁ plant (2n= 31, EAA), from which the alloplasmic F₃ plants were generated. In F₃, some progenies with malformed anthers were maintained as male-sterile lines up to the F5 generation. In the F₆ and F₇ generations, the alloplasmic male-sterile plants were bred by backcrossing to several B. rapa genotypes and were then classified into the three distinctive types: petaloid, antherless and brown anther, in addition to three intermediate types between them. By southern blot analysis, each plant of the petaloid and antherless types was shown to carry the cytoplasm genome of E. sativa. These male-sterile plants produced as many viable seeds as the corresponding male-fertile plants, although their nectary gland development was minimal. Consequently, CMS lines of the petaloid and antherless types with enhanced seed fertility and nectary gland development could provide promising plant materials for F₁ seed production in B. rapa.     

甘蓝型油菜双低萝卜质不育恢复系快速改良技术研究

通过采取不同的常规育种策略和小孢子培养、分子标记辅助选择等现代生物技术,研究了提高甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系改良效率的方法。结果表明,在甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系杂交转育过程中,采用杂交后代与萝卜质不育系杂交,可使杂交后代分离群体中不具备恢复基因的单株在花期表现出来,无须测交即可进行选择;杂交后代通过小孢子培养,可将稳定纯合时间由传统自交8个世代缩短到3个世代;通过萝卜特异分子标记辅助选择可大大提高选择的精度,减少筛选所需的人力、土地和时间,选择效率提高90%。试验筛选出19个在萝卜质不育恢复系中能够扩增出单一、易于辨别的谱带的SCAR标记引物,其中10个引物在现有的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系中均能检测出特异标记。筛选出的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系的特异分子标记与前人研究存在差异,标记相似系数为48.28%~93.10%。通过分子标记无法区分高硫甙和低硫甙恢复系,选育低硫甙萝卜质不育恢复系还需要借助品质分析仪。成功筛选得到6个甘蓝型油菜低芥酸、低硫甙、抗寒、结角正常、农艺性状优良的萝卜质不育恢复系,为将甘蓝型油菜萝卜质不育杂种优势应用于我国油菜生产奠定了基础。