小麦雄性不育的育性基因定位研究进展

本文综述了多年来小麦雄性不育的育性基因（不育基因和恢复基因）定位方法和研究进展,诸如单体定位,缺（体）－四（体）定位,端体定位,缺失系物理图谱定位以及分子标记等。同时总结了各种不育类型（ＣＭＳ,细胞核雄性不育,光温敏雄性不育）的育性基因定位的研究结果。     

光温敏基因雄性不育水稻遗传规律研究

水稻的光温敏核不育性状是由核基因和环境条件共同控制的生态遗传性状。它既不同于典型质量性状的遗传规律也不同于数量性状的遗传规律。水稻光温敏基因雄性不育性状遗传的基本规律是：（1）水稻光温敏基因雄性不育性状是由1对（温敏型）或2对（光温互作型）隐性基因控制的性状；（2）基因型决定不育系的光温反应类型；（3）内环境（遗传背景）决定不育系的光温反应范围；（4）外环境（光长、温度）决定不育系的育性表达方向（不育或可育）；（5）基因型和内外环境共同决定杂交后代的育性分离比例。     

水稻光温敏不育基因的研究概况

综述了光温敏核不育性的育性分离模式、不育基因的定位方法及研究成果,并对光温敏雄性不育基因研究的存在问题进行探讨与展望.     

水稻雄性不育及不育基因定位研究进展

本文对水稻雄性不育及育性基因定位的研究进行了综述,主要阐述了水稻核质互作雄性不育和细胞核雄性不育的类型及育性相关基因的定位,以期为深入研究和应用水稻雄性不育及其基因定位提供参考。     

兰州核不育小麦不育基因的遗传研究

利用石蜡切片显微观察、雄性不育基因遗传分析和缺体定位等方法．对兰州核不育小麦不育基因进行了遗传研究,以明确该不育基因的遗传学特性。显微观察发现,兰州核不育小麦不育系257A的不育花药各壁层组织在不同发育时期没有明显的结构发育异常现象,但不育花药的绒毡层及中层组织有延迟解体的趋势。257A与中国春等小麦品种的杂交F1结实率、F2和F1BC1代育性分离比率调查结果表明,该突变体材料不育性是受一对隐性核基因控制．不育性遗传稳定,不受小麦品种细胞质以及光、温等生态因子变化的影响。缺体分析将不育基因定位在4B染色体上。     

根据C—型细胞质雄性不育性的育性恢复基因鉴别玉米品系

关于Ｃ型细胞质雄性不育性的研究及其在杂交玉米良种繁育中的应用已进行了２０多年。例如研究了Ｃ型细胞质对杂交种及其相似系的不育性和可育性表现的影响，揭示了育性恢复的多基因性（Ｒｆ４Ｒｆ５Ｒｆ６），在此基础上确定了许多不育性保持系的基因型并根据Ｒｆ基因...     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

一个新型的小麦显性细胞核雄性不育系WR9501

小麦雄性不育系WR9501选自小麦-黑麦远缘杂交后代,具有不育性稳定、遗传力强和易转育等特点。为给小麦雄性不育的研究和利用提供新的种质基因资源,对WR9501及其衍生不育系败育的生物学特征、遗传模式及与黑麦1RS染色体的相关性进行了研究。结果表明,WR9501及其衍生不育系具有典型小麦雄性不育系的形态特征;WR9501花粉碘-碘化钾(I₂-KI)染色呈典型败育特征,其育性受显性核不育基因和抑制基因两对主效基因和多个微效基因共同控制,属于基因互作型显性核不育类型;黑麦1RS染色体与WR9501的育性相关。     

一个水稻育性相关基因在小麦雄性不育系中的表达

为了确定小麦中一个编码与水稻光温敏雄性不育有关的酶的基因（FJ803924）是否与小麦雄性不育系的育性有关,采用半定量PCR和电泳分析,测定了此基因在人工控温下生长的5种小麦（非1B/1R 类K型不育系732A 及其保持系732B、YS型温敏雄性不育小麦A3017、1B/1R 类K 型不育系K3314A 及其保持系3314B）不同时期幼穗中的表达量变化趋势。结果表明,此基因在高、低温处理下在732A和A3017中出现较明显的表达量差异,而在另外几种小麦中表达量变化差异不明显。此基因在不同小麦中的表达受温度影响的程度不同,与小麦育性的关系也不尽相同。     

染色体工程技术在小麦雄性不育研究和杂种优势利用中的应用

染色体工程技术主要包括染色体的添加、削减和代换。随着科学技术的不断发展，现代生物技术亦融入到染色体工程技术，赋予染色体工程以新的内容，不仅包括在染色体组、染色体和染色体片段水平上所进行的染色体遗传操作，而且涵盖了染色体原位杂交、染色体微切割和人工染色体等新技术。本文阐述了染色体工程技术在小麦雄，巨不育研究和杂种优势利用中的应用，其主要有：(1)育性基因的定位，如育性基因的单体、缺体、端体和缺四体分析等；(2)外源育性基因的染色体鉴定；(3)核型雄性不育的染色体保持技术；(4)育性载体染色体的定向替换等。本文还对染色体工程技术研究应用进展进行了分析与展望。     

甘蓝型油菜属间体细胞杂种雄性不育材料的研究

甘蓝型油菜与诸葛菜，新疆野生油菜体细胞杂交产生甘蓝型油菜雄性不育材料NO CMS和NSa CMS。用隐性核不育材料的保持系，波里马CMS和陕2A CMS的保持系，波里马CMS和陕2A CMS的恢复系对NO CMS和NSa,CMS测交，结果表明，NO CMS和NSa CMS是恢保关系明显不同于陕2A CMS和波里马CMS的细胞质雄性不育材料，NO和NSa可育自交后代育性表现3（可育）：1（不育）分离，初步认为不育性由单隐性核基因控制。     

大豆不育系育性稳定性研究概况

不育系的育性稳定性是大豆杂种优势利用中不可忽视的问题之一,本文较为详细地叙述了大豆细胞核雄性不育系和细胞质雄性不育系育性稳定性的研究进展。在细胞核雄性不育系中,隐性单基因控制的雄性不育系育性较稳定,个别不育系ms8、ms9育性受光周期、温度影响;核基因控制的部分雄性不育或不完全不育系的育性不稳定,如p2、msp、Arkansas突变体等,在光周期和温度发生变化时,育性也会随之变化;大豆光(温)敏雄性不育系88-428BY-827的育性主要受日照长度控制:在短日照(13.5~14.0 h·d-1)下雄性不育;在长日照(14.5~15.2 h·d-1)下雄性可育。在细胞质雄性不育中,RN型细胞质不育多数不育系育性稳定,个别不育系受光温影响育性不稳定;N8855型细胞质雄性不育系NJCMS1A育性在不同环境条件下较稳定;M型细胞质雄性不育系,在不同的光温条件下育性也较稳定,后两种类型雄性不育仅对个别不育系做了相关报道,没有针对细胞质来源相同但细胞核来源不同的大量不育系做更深入研究。本文还阐述了大豆不育系育性稳定性研究的重要性及研究展望。     

甘蓝型油菜胞质雄性不育系212A的选育与研究

在Ledos字兴?号后代材料中发现5株雄性不育株,经与中双2号自交系212B保持,育成了细胞质雄性不育系212A和保持系212B.通过人工套袋自交、剥蕾授粉自交及镜检观察,认为不育系212A属稳定型细胞质雄性不育系,产生的原因可能与低温时期的死蕾现象有关.恢保关系的研究表明,212A胞质雄性不育系与pol CMS、陕2A CMS恢保关系相同.遗传研究表明,测交F2育性为可育与不育3∶1分离;用恢复系回交(BC1)后代全可育,无育性分离;用保持系回交,后代育性为可育与不育1∶1分离.初步认为控制不育系的基因为S(rr),保持系基因为N(rr),恢复系基因为N(RR)或S(RR),属1对核基因控制的细胞质雄性不育系.     

甘蓝型油菜MI CMS系统育性的遗传研究

利用ＭＩＣＭＳ细胞质雄性不育双低下不育系、保持系和恢复系研究ＭＩＣＭＳ系统育性的遗传、育性恢复基因的等位性和恢复系的细胞质育性。结果表明：（１）不育系与恢复系杂交后代可育株与不育株的分离比例,Ｆ２符合３：１,ＢＣ１符合１：１,不同组合间分离比例同质,ＭＩＣＭＳ系统育性恢复性由一对显性基因控制;（２）恢复系宁Ｒ１、宁Ｒ３和宁Ｒ４的恢复基因属同一位点;（３）恢复系宁Ｒ１和宁Ｒ４的细胞质是可育细胞质,Ｐ     

位点特异性重组技术在繁殖普通核雄性不育系中的利用潜力

在作物杂种优势利用中普通核雄性不育性有着独特的优越性,但其不育系繁殖问题需要解决.通过利用普通核雄性不育性的可育基因,或利用人工核雄性不育性的不育基因和可育基因,借助位点特异性重组技术和遗传转化,可能实现普通核雄性不育系的商业化繁殖.     

一个新型的小麦显性细胞核雄性不育系WR950

小麦雄性不育系WR9501选自小麦-黑麦远缘杂交后代,具有不育性稳定、遗传力强和易转育等特点。为给小麦雄性不育的研究和利用提供新的种质基因资源,对WR9501及其衍生不育系败育的生物学特征、遗传模式及与黑麦1RS染色体的相关性进行了研究。结果表明,WR9501及其衍生不育系具有典型小麦雄性不育系的形态特征;WR9501花粉碘-碘化钾(I2-KI)染色呈典型败育特征,其育性受显性核不育基因和抑制基因两对主效基因和多个微效基因共同控制,属于基因互作型显性核不育类型;黑麦1RS染色体与WR9501的育性相关。     

来自莫迦小麦的T型恢复基因的染色体定位

Tm3314是西北农林科技大学选育的具有莫迦小麦（T．macha var．subletschchumicum）T型恢复基因和K型不育基因的基础遗传材料。为了以Tm3314的T型恢复基因作为K型不育基因的遗传标记选育非1B／1R类型的K型不育系，对Tin3314的T型恢复基因进行了染色体定位。单、缺体分析结果表明，Tm3314的T型主效恢复基因位于1B染色体上，5A、2B、4B染色体上存在育性恢复的微效基因或修饰基因，而在1D染色体上具有育性恢复的抑制基因。对Tm3314和Tsp3314的T型恢复基因的等位性测验表明，二者的T型主效恢复基因可能是等位或紧密连锁的。根据Tsp3314来自斯卑尔脱小麦（T．spelta var．duhamelianum）的T型主效恢复基因的染色体位置，进一步将Tm3314的T型主效恢复基因定位于1B染色体短臂上。     

光温敏基因雄性不育水稻遗传规律研究

水稻的光温敏核不育性状是由核基因和环境条件共同控制的生态遗传性状。它既不同于典型质量性状的遗传规律也不同于数量性状的遗传规律。水稻光温敏基因雄性不育性状遗传的基本规律是:(1)水稻光温敏基因雄性不育性状是由1对(温敏型)或2对(光温互作型)隐性基因控制的性状;(2)基因型决定不育系的光温反应类型;(3)内环境(遗传背景)决定不育系的光温反应范围;(4)外环境(光长、温度)决定不育系的育性表达方向(不育或可育);(5)基因型和内外环境共同决定杂交后代的育性分离比例。     

来自莫迦小麦(T. macha)的T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1的SSR标记分析

为了建立非1B/1R类型K型小麦细胞质雄性不育系的分子标记辅助选育技术体系,对基础遗传材料Tm3314来自莫迦小麦1BS染色体的T 型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1进行了分子标记定位.以Tm3314和T型不育系T504A的杂交F2代作为定位群体,利用分离集团分析法(BSA),从1BS染色体上10对SSR引物中筛选出与目的基因连锁的2个SSR标记Xbarc8和Xgwm18.然后结合(T504A/Tm3314)F2群体在T型细胞质下的育性分离情况和F2可育株与K型不育系K119A测交所得的K型细胞质下的育性结果,运用Mapmaker 3.0b软件进行连锁分析,结果表明,Xbarc8和Xgwm18与Rf3基因的遗传距离分别为5.5 cM和8.1 cM,与rfv1基因的遗传距离分别为22.2 cM和19.6 cM,且2个SSR标记位于两个育性基因之间.     

芥菜型油菜莫利（Moricandia arvensis）细胞质雄性不育系统研究进展

授粉控制系统是油菜杂种优势利用中的关键一环。其中,细胞质雄性不育系统（CMS）是目前较理想的授粉控制系统之一,创制新型的授粉系统在油菜杂种优势利用中具有重要意义。芥菜型油菜莫利（M. arvensis）CMS是印度Prakash等人于1998年创造的一个新型油菜细胞质系统,该系统不育系育性彻底稳定,无不良胞质副效应,目前在印度已应用于芥菜型油菜杂种优势利用。本文综述了该不育系统的创制、雄性不育基因研究、恢复基因分子标记开发,以及该系统在芥菜型油菜育种上的应用,旨在为油菜杂交种选育和分子标记辅助选择育种提供参考。