一种高质量白菜黄化苗的培养方法

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)广泛存在于高等植物中,它不仅在植物杂种优势利用方面具有重要价值,而且在研究核质互作方面具有重要的理论意义.其母性遗传的特点表明它可能同叶绿体或线粒体有关,现有的研究结果表明,大多数植物的CMS主要与线粒体有关.     

科技文摘

<正>洋葱细胞质雄性不育的分子机制洋葱细胞质雄性不育(CMS)是由雄性不育细胞质与核雄性可育恢复基因座纯合隐性基因型决定,属于母性遗传。雄性不育是线粒体与细胞核相互作用失衡的结果,其雄性不育表型可以被细胞核的育性恢复基因Rf所抑制。现介绍了洋葱细胞质雄性不育的遗传研究,综述了已克隆的CMS基因及恢复基因的功能特征,重点阐述了洋葱细胞质雄性不育和育性恢复基因作用机理的研究进展,以期为洋葱杂交育种及分     

基于核苷酸测序揭示辣椒CMS线粒体基因组结构变异

背景:胞质雄性不育(CMS)是由于线粒体基因组突变导致无功能性花粉产生的一种现象。对CMS和非CMS线粒体基因组的比较分析,揭示线粒体基因组间结构差异及因重组导致的广泛性重排具有重要意义。然而,在辣椒中与CMS相关的线粒体基因组结构及DNA重排机制仍不清楚。结果:获得了辣椒CMS FS4401(507 452 bp)和可育系Jeju(511 530 bp)线粒体完全基因组序列。并对辣椒、烟草线粒体基因组进行了比较分析,发现其均存在广泛的DNA重排和低保守性的非编码DNA区。FS4401和Jeju线粒体基因组比较发现,除了FS4401线粒体基因组中多了一个atp6(ψatp6-2)基因拷贝外,线粒体所有蛋白编码基因都一致。在基因组结构方面,发现两个线粒体基因组上的18个同线性序列区在基因组上存在重排,这些同线性序列区之间的序列总长度分别为30 380(FS4401)和17 847 bp(Jeju)。此前报道的CMS候选基因、orf507和ψatp6-2均位于FS4401最大特异序列片段的边界,在此区间大量的短序列片段聚集在一起,而Jeju中这些短序列表现为缺失或存在于不同的位点。连接序列片段的重复序列和重叠序列(由少数几个核苷酸组成)暗示同源重组导致的广泛性重排可能涉及到该区段的序列进化。本研究还利用其他植物种类的线粒体DNA序列进行分析,揭示CMS相关基因DNA区段的共同特征。结论:辣椒CMS和雄性可育系线粒体基因组大部分序列表现出一致性,但存在大量的基因组重排现象。辣椒CMS候选基因位于高度重排的CMS特定DNA区域的边界或重复序列附近。通过对其他物种CMS相关基因的特征分析,揭示出可能涉及到CMS相关基因进化的共同机制。     

洋葱细胞质雄性不育的分子机制

洋葱细胞质雄性不育(CMS)是由雄性不育细胞质与核雄性可育恢复基因座纯合隐性基因型决定,属于母性遗传。雄性不育是线粒体与细胞核相互作用失衡的结果,其雄性不育表型可以被细胞核的育性恢复基因Rf所抑制。现介绍了洋葱细胞质雄性不育的遗传研究,综述了已克隆的CMS基因及恢复基因的功能特征,重点阐述了洋葱细胞质雄性不育和育性恢复基因作用机理的研究进展,以期为洋葱杂交育种及分子标记辅助育种提供理论参考。     

橙色大白菜同核异质细胞质雄性不育系的分子鉴定与园艺性状比较

类胡萝卜素是一种广泛存在于植物中的抗氧化物质,橙色大白菜因富含类胡萝卜素而呈现出橙红色的球叶.细胞质雄性不育系(CMS)没有花粉,杂交不需要人工去雄,可以保证F1的纯度,因此培育橙色大白菜CMS是其杂种优势利用的首选途径.本试验以一组同核异质橙色大白菜细胞质雄性不育系及其保持系为材料,进行胞质不育基因及遗传多样性鉴定、...     

甘蓝胞质雄性不育系育性相关线粒体DNA片断的克隆及序列分析

以甘蓝结球期叶球内叶为试材,利用PCR方法在甘蓝新型胞质雄性不育材料CMS451的线粒体基因组中扩增出与细胞质雄性不育相关的片断,并克隆测序.结果表明:该片断和NCBI发布的Ogura胞质不育系特异片段高度同源,说明CMS451的不育机理与Ogu-CMS相似,也反映了CMS基因的相对保守性.     

洋葱细胞质雄性不育系选育研究进展

 介绍了国内外洋葱细胞质雄性不育（CMS）系的选育及利用概况;对洋葱细胞质雄性不育机理和相关分子标记进行了综述;在此基础上对洋葱雄性不育的研究提出了几点建议。     

辣椒细胞质雄性不育相关基因的克隆与表达分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其相应保持系21B为试材,根据辣椒细胞质雄性不育相关基因orf456序列设计特异引物,对21A及21B的基因组DNA进行特异性扩增,获得了不育系特有的目的条带,克隆测序表明其大小为292bp,命名为CMS292。采用QRT-PCR方法,研究了CMS292分别在蕾期、盛花期对根、茎、叶和花蕾中的表达水平的影响,以期探索雄性不育相关基因的表达机制。结果表明:该基因只在不育系中表达,并且在所检测的组织中都有表达;蕾期根和花蕾中的表达量明显高于茎和叶,盛花期根和叶中的表达量高于茎和花蕾;从蕾期到盛花期根、茎和花蕾中的表达量呈下降趋势,而叶中的表达量呈上升趋势,推测CMS292控制辣椒花药中蛋白的表达,引起小孢子败育,进而导致雄性不育。     

两类甘蓝雄性不育系种子产量构成因素分析

以结球甘蓝自交系02-12及其回交转育多代育成的显性核基因雄性不育系（DGMS）和细胞质雄性不育系（CMS）为试材,对其制种产量及种子产量构成因素进行分析。结果表明：显性核基因雄性不育系材料DGMS02-12与细胞质雄性不育系材料CMSR302-12在单株产量和小区产量方面存在显著差异,并且全株有效荚数和每荚种子粒数是两种类型甘蓝雄性不育系间制种产量存在差异的主要构成因素。其中,一级分枝种子产量占单株产量的80%以上,一级分枝有效荚数、每荚种子粒数与制种产量有显著的相关性和较高的通径系数。     

辣椒新雄性不育系P-MS的选育

辣椒杂种一代的制种迄今几乎全靠人工授粉进行，需要花费大量的人工或劳动力。利用雄性不育繁制杂交种子已在不少农作物和园艺作物上得到利用，至于辣椒雄性不育的研究于1958年曾有过报道(Peterson，1958)。辣椒细胞质雄性不育由与S细胞质互作的隐性基因rf控制，但雄性不育的表达对温度敏感，在冷凉条件下会产生可育花粉(Peterson，1958；Shifriss ＆ Guri 1979；Shifriss，1997)。     

甘蓝两种类型雄性不育系花器官形态及结实特性的比较研究

 以结球甘蓝自交系02-12和01-20分别多代回交转育而育成的两种不同类型雄性不育系为试材,对其花器官形态、蜜蜂授粉情况及制种产量的差异进行了研究。结果表明：相同自交系转育而成的显性核基因雄性不育系（DGMS）与细胞质雄性不育系（CMS）在花冠直径、雄蕊长、花瓣长、花药长,花蕾直径、一级分枝死花蕾率、二级分枝死花蕾率,蜜腺大小、单花花蜜量、蜜蜂访花次数、蜜蜂访花时间和荚粒数、制种产量方面存在显著差异;以上性状均表现为显性核基因雄性不育系明显优于细胞质雄性不育系。制种产量与主要开花结实性状的相关性分别为：花冠直径（r = 0.907,P＜0.01）,蜜蜂访花次数（r = 0.893,P＜0.01）和一级分枝死花蕾率（r =–0.891,P＜0.01）。     

菜薹(菜心)亲本材料的创制及新品种18A1菜心的选育

为了拓宽菜薹(菜心)种质资源,筛选优良亲本材料,进而选育菜心雄性不育系杂交种,本试验利用菜心与大白菜亚种间杂交、菜心与芥菜种间杂交及自然突变体筛选等3种途径,创制和鉴定优良的菜心育种材料,并广泛转育菜心CMS96细胞质不育系和配制CMS96细胞质不育系组合。结果表明,菜心与大白菜杂交、菜心与芥菜杂交及自然突变体筛选等方法是创制菜心种质资源的有效途径。利用亚种间杂交,获得菜心CMS96细胞质不育系、菜心瓣化型萝卜胞质Ogu CMS,叶片深紫色菜心,叶片塌地菜心;利用种间杂交,获得圆叶锯齿菜心,叶色翠绿菜心和叶片浅紫色菜心;基于自然突变,筛选到橘红色花菜心,乳白色花菜心和隐性核雄性不育系突变体。同时,以菜心细胞质不育系CMS96.农家菜心8与新西兰50天自交系杂交,成功选育出菜心新品种18A1菜心,中熟,叶色深绿,菜薹油绿,臺质脆嫩,口感好,适合广州等南方地区秋冬季和菜场基地种植。     

辣椒雄性不育分子生物学研究进展

遗传定位、基因标记与克隆、标记辅助选择(MAS)等分子生物学技术在作物品种改良中发挥了重要作用。近年来,辣椒分子生物学研究取得了一定进展:(1)构建了一批分布广泛、覆盖整个基因组的种间或种内遗传图谱。(2)对C.annuum及其野生种C.annuum var.glabriusculum 和C.baccatum的全基因组进行测序,明确了辣椒基因组的大小(3.48 Gb)为番茄(Solanum lycopersicum L.)基因组(900 Mb)的4倍。(3)开发了一批连锁标记,奠定了利用基因克隆和MAS技术培育优良品种的基础。(4)发现20个独立遗传的核雄性不育(NMS)基因,开发了与ms1、ms3、ms8、ms10、ms_k、msc-1和一个未命名基因的连锁标记,但除ms1、ms3、ms8和ms10外,其他的NMS基因尚未定位。(5)开发了与辣椒胞质雄性不育系(CMS)不育性相关的线粒体基因atp6的标记,鉴定了与育性恢复(Rf)相关基因,但Rf没能在遗传图谱中定位;鉴定和标记了影响CMS系育性恢复的相关核基因(pr)。综述了辣椒分子生物学研究进展,这些信息将对辣椒种质资源评价、利用MAS培育NMS系和提高NMS系选育效率、利用rf和Rf基因选育CMS的保持系和恢复系,以及杂交种子纯度鉴定等具有一定参考价值。     

花椰菜不同胞质来源雄性不育的细胞质效应分析

利用不育胞质源自油菜、甘蓝等的6个花椰菜细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)系及其同型保持系分别与5个测验自交系杂交,配制30对不育系杂种(AF1)和30对保持系杂种(BF1),分析不育细胞质对10个农艺性状和5个品质性状的遗传效应,为不同CMS的杂种优势利用提供参考。结果表明,不育细胞质对F1杂种的现球期、采收期和维生素C含量表现显著正效应。不同来源CMS细胞质效应比较推断,来自油菜的CMS对生育期和叶片数呈显著正效应;来自甘蓝的CMS对花球质量、花球纵径、维生素C含量和采收期呈显著正效应,而对叶绿素含量和叶片数呈显著负效应;来自花椰菜的CMS对生育期和维生素C含量呈显著正效应。对6个花椰菜CMS细胞质效应比较发现,NB65A对花球质量、花球纵径、花球横径和可溶性糖含量正效应显著最高,XG108A对维生素C及可溶性蛋白含量正效应显著最高,两者皆可作为选育高产优质组合的母本。这些结果表明,不同来源的CMS细胞质对花椰菜主要农艺性状和品质性状的效应较为复杂,但可通过选择适当的杂交父本核来减轻或克服不育细胞质对相应性状的不良效应。     

洋葱T型细胞质雄性不育相关基因的结构与表达模式研究

orfA501标记与洋葱细胞质雄性不育表型之间的完全符合引起研究者对其所在基因结构的兴趣。试验通过锚定PCR方法获得了orfA501的侧翼序列,明确了其在洋葱T型细胞质雄性不育线粒体基因组中的位置;采用RT-PCR方法研究了orfA501及其相连基因的转录模式。结果表明：洋葱T型细胞质雄性不育线粒体基因组中orfA501 的5′ 端与coxⅠ基因紧密相连,二者相隔93个碱基;orfA501的3′端是由atp9、atp6、atp1以及nad4等基因片段构成的一个复杂序列;在洋葱T型细胞质雄性不育系花药中,orfA501与coxⅠ基因分别转录,且orfA501对coxⅠ的转录具有正调控的作用。     

番茄雄性不育研究进展

番茄因其口感独特、营养丰富、适应力强,广受众人喜爱。其杂交优势明显,利用植物雄性不育育种可降低制种成本、缩短育种时间、提高制种效率和种子纯度。该研究阐述了番茄雄性不育的分类、影响番茄雄性不育的因素,探讨了番茄雄性不育的利用和遗传育种上所遇到的问题,以期为番茄雄性不育育种研究提供参考依据。     

蔬菜细胞质雄性不育的育性恢复研究进展

近些年来,在蔬菜中报道了多种类型的细胞质雄性不育系及其恢复系,并定位和克隆了多个恢复基因,开发了与恢复基因紧密连锁的标记应用于蔬菜育种。从蔬菜作物细胞质雄性不育(CMS)育性恢复系、恢复基因的定位和克隆、恢复基因连锁标记的开发、恢复系在育种中的应用等方面对近些年的研究进展进行了概述,并探讨了存在的问题及未来发展方向。     

一个与辣椒细胞核雄性不育性状连锁的高分辨率熔解曲线（HRM）标记的开发

雄性不育性状被用在植物育种中,以降低种子生产成本。雄性不育分为细胞核雄性不育（GMS）和细胞质雄性不育（CMS）2种类型,在辣椒商业育种中都有应用。因为缺少恢复源,细胞质雄性不育系统在诸如甜椒等一些辣椒品种上并不适用。因此,细胞核雄性不育对于甜椒的种子生产而言就非常重要。本研究构建了一个F：分离群体,利用集群分离分析法（BSA）和扩增片段长度多态性（AFLP）技术获得了一个与甜椒细胞核雄性不育连锁的标记。我们分析了1024对AFLP引物,发现EcoRIACG／MseIGTF引物扩出了多态性。对多态性AFLP标记所扩增的395bp片段重新设计引物,进行高分辨率熔解曲线分析（HRM）。在92个Fz单株中,有87个单株的性状和HRM标记表型相一致。这个HRM标记被定位在AC99连锁图的第5号染色体上。     

胡萝卜叶片线粒体DNA的提取方法

提取高质量的线粒体DNA，对植物细胞质雄性不育的研究起着关键性的作用。以胡萝卜叶片为材料，通过高盐差速离心和蔗糖沉淀差速离心2种方法提取线粒体DNA。     

浙江大学综述蔬菜作物细胞质雄性不育育性遗传变异机制与利用研究新进展

浙江大学农业与生物技术学院杨景华教授团队系统地介绍了蔬菜作物中主要的细胞质雄性不育类型,以及通过自然突变、种间或种内杂交转育和原生质体融合等几种常见细胞质雄性不育系的应用途径;又从线粒体基因组特征角度出发,分析了细胞质雄性不育基因ORFs通过线粒体基因组重组的演化形成机制,以及ORFs的拷贝数变异与育性变异的关系。