细胞质雄性不育陆地棉与海岛棉间杂种优势初步研究

利用棉花细胞质雄性不育系及其恢复系,配制海岛棉与陆地棉种间杂种和陆地棉与陆地棉种内杂种,并以常规棉品种作为对照,比较和研究了两类组合的优势表现。结果表明,利用细胞质雄性不育的海陆种间杂种在株高、果枝数、果节数、单株结铃数和不孕子率上显著地高于陆地棉种内杂种,但单铃重和衣分则显著地低于陆地棉种内杂种,单铃重前者最高为3.3 g,后者最低也有4.7 g。一般地,海陆种间杂种的小区皮棉产量显著低于陆陆种内杂种,但也有个别组合,如海陆1号的皮棉产量,与陆地棉品种中棉所 12 和陆陆种内杂种浙杂 166 没有显著差异。在品质性状方面,海陆种间杂种在长度、整齐度、比强度、伸长率和麦克隆值都显著地好于陆陆种内杂种,尤其是长度、比强度和伸长率最高分别达到 35.3 mm、43.6 cN·tex 1 和7.8%。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育三交种选育研究及配合力分析

甘蓝型油菜细胞质雄性不育三交种研究结果表明,三交种方法是克服细胞质雄性不育系微量花粉的有效途径。三交种、单交种的不同组合之间,三交种与单交种之间的产量存在着显著差异,产量最高仍是一个单交种,两个强优势的三交种的产量经强油821、油研七号增产34．99％、32．66％、20．89％、18．81％,比相应的单交种增产6．4％、4．6％。恢复系恢11的配合力最高,恢12的配合力居第二,一个临保不育系的配合力也较高。     

细胞质雄性不育陆地棉的细胞质效应

哈克尼西棉细胞质与陆地棉核互作不但引起花粉母细胞的败育，而且也影响到胚囊育性，具体表现与保持系比较，不育系的胚珠显著变小，不孕籽率显著变高和异常胚囊的增多，不育系不杂交，Ｆ１的花粉育性接种正常，但自交结铃率仍较低，表明哈克尼西棉不育细胞地对Ｆ１的育怀有一定程度的负效应。然而，这种负效应可以通过优良不育系和强恢复系的选与得以克服或减轻到不显著水平，在强优势组合（Ｆ１）中不育细胞质的负效应，不足以Ｆ１     

新型陆地棉细胞质雄性不育系花器形态学和细胞学观察

 采用石蜡切片法,对一种来源于陆地棉的新型细胞质雄性不育材料的3份转育材料（G22A,H109A和1793A）的花药发育过程进行了花器形态及细胞学观察。花器形态和细胞学观察结果表明,G22A,H109A和1793A三个不育系均花瓣小,花丝短,柱头明显外露,败育彻底,无花粉。败育时期主要发生在造孢细胞增殖时期至小孢子母细胞减数分裂前,表明这3份不育材料不育性状不受细胞核基因的影响。对不育材料与其保持系细胞学观察发现,不育材料与正常花药发育细胞学形态上主要差别是绒毡层发育。不育系绒毡层的着色不明显,大小与中层细胞相似且在整个花药发育过程中不降解,而保持系绒毡层的着色深,在小孢子发育过程中逐渐降解。因此,根据细胞学研究结果可以说明花药中绒毡层发育异常是该来源于陆地棉的新型细胞质雄性不育材料败育的细胞学基础。     

棉花细胞质雄性不育的研究及改良

本文就棉花“三系”杂种棉育种中细胞质雄性不育的研究现状作了较为详细的专题综述。介绍了棉花细胞质雄性不育种质及利用,不育性的遗传方式,及不育系细胞质对杂种后代的遗传效应,不育花药的细胞学和生理生化代谢特征等。评述了棉花细胞质雄性不育研究中所面临的问题及相应的对策。     

细胞质雄性不育棉花种间杂种的光合和花药生理特征

以陆地棉和海岛棉两套细胞质雄性不育系、保持系和恢复系为材料,组配了种内杂种(陆地棉与陆地棉)和种间杂种(海岛棉与陆地棉),对种间杂种和种内杂种的光合作用特征和花药相关性状进行了比较研究。结果表明:海陆杂种较陆陆杂种营养生长旺盛,产量较低。海陆杂种的光合性能与陆地棉类型的差异不明显,光合性能主要与棉花自身的基因型有密切的关系。各材料的可育花粉率都超过了90%,海陆杂种表现较强的花粉育性。选育光合效率相对较高的海岛棉亲本,对于提高海陆杂种的光合性能将有一定的帮助。     

棉花细胞质雄性不育花药的淀粉酶与碳水化合物

棉花细胞质雄性不育花药中淀粉酶同工酶的缺失及其酶活性的降低影响花药中淀粉的水解。不育花药花丝输导组织较差或退化,花粉母细胞对可溶性糖需求的降低使花药中缺乏淀粉的积累。不育花药中缺乏淀粉的积累和淀粉酶同工酶的缺失与花粉母细胞的死亡有关。     

陆地棉雄性不育恢复系18R的BAC文库构建

 18R雄性不育恢复系农艺性状优良,恢复性状稳定,对不育系能够100%恢复,是研究棉花三系互作的重要材料。本研究以pCC1BAC(BamHI)为载体,构建了18R的细菌人工染色体（BAC）文库。建立的文库包含139,200个BAC克隆。分析结果表明, BAC文库DNA插入片段为50～200 kb,91%的克隆插入片段为80～150 kb,平均102 kb,空载率<2%,覆盖6.3倍基因组。     

哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系orf160的克隆及遗传转化

以哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系及其保持系、恢复系为材料,克隆并测序线粒体功能基因的侧翼序列。通过生物信息学分析,在atp4下游发现一个哈克尼西棉细胞质不育系特有的orf160。orf160全长480 bp,N端与atp6序列部分同源,C端序列与核序列部分同源;编码的159个氨基酸序列,与膜蛋白、细胞周期蛋白具有部分同源性。以含有线粒体导肽的GFP瞬时表达载体转化后,在洋葱表皮的细胞膜上观察到绿色荧光,表明线粒体定向载体正常表达。构建酵母和植物表达载体,分别转化酵母、烟草和拟南芥;同对照相比,转基因酵母菌斑畸形且生长缓慢;转基因拟南芥和烟草种子大部分畸形,T₁和T₂代植株的结实率和种子发芽率降低,花粉着色比野生型浅。结果表明,orf160基因的表达影响受体正常发育。     

棉花新型D8胞质雄性不育的细胞质效应研究

 利用3个不育系、3个同质保持系和3个恢复系配制不育系×恢复系、保持系×恢复系、恢复系×保持系三种类型组合,研究新型三裂棉（D8）不育胞质对棉花杂交种产量性状和纤维品质的影响。结果表明：D8不育胞质对子棉和皮棉产量有极显著的负效应,子棉平均减产15.3%～25.6%,皮棉减产25.0%～39%;但D8胞质对不同产量因素的影响不同,平均降低铃重0.89～1.00 g,降低衣分4.59%～7.08%,对单株结铃数无明显影响。D8胞质不育对纤维长度和整齐度没有影响,还可以提高纤维比强度1.0～1.1 cN·tex^-1,降低麦克隆值1.4～1.5,增加纤维伸长率0.4。不同的基因型受D8不育胞质的影响不同,通过选择合适的基因型,可以减小胞质对铃重和衣分的负面影响,选育出优良的胞质不育三系杂交棉\{品种。     

作物雄性不育细胞质遗传效应的研究

细胞质雄性不育,即质核互作雄性不育是细胞质与细胞核相互作用产生的,是作物三系法杂种优势利用的基础。自本世纪初,随着多种作物细胞质雄性不育的发现以及杂种优势利用研究的开展,人们对于雄性不育细胞质进行了广泛的研究。近年来,我国科技工作者在这个方面的工作也取得了很大进展。本文主要综述水稻和小麦雄性不育细胞质遗传效应的研究。     

陆地棉与三裂棉、斯特提棉和A111种间杂种F1的形态与细胞学

本文研究了TM-1×三裂棉、江苏棉1号×斯特提棉、泗棉2号×Alll 3个种间杂种F_1的主要形态特征及花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体行为。3个种间杂种F_1的花器官性状大多趋向于父本野生棉,如花冠颜色、花心等;营养器官大多趋向于中间型,如叶色、叶形等。杂种F_1均表现高度不育。减数分裂中期Ⅰ的染色体构型依次为:13.73Ⅰ 12.52Ⅱ 0.03Ⅲ 0.04Ⅳ,28.03Ⅰ 5.38Ⅱ 0.07Ⅲ和33.26Ⅰ 2.87Ⅱ;其染色体组亲和性指数分别为0.9715、0.4192和0.2208。这一结果表明:(1)陆地棉与三裂棉的亲缘关系较近,与斯特提棉的亲缘关系较远,与Alll的亲缘关系更远;(2)泅棉2号×Alll的F_1染色体数为2n=3x=39,其染色体数x=13与棉属相同,其次因Alll原产于澳大利亚,形态上与纳尔逊氏棉、澳洲棉比较接近,因此推测它可能属于棉属的C染色体组种。     

AL型小麦雄性不育细胞质效应的研究

对ＡＬ型小麦雄性不育系与同型保持系的性状差异的研究结果表明，不育系比保持系单株分蘖增加１．３５８个，抽穗提早０．５６４天，穗长增加０．６３３ｃｍ，分别达到５％或１％水平；但是，在叶片电导率、株高、单株穗数、总小穗数和旗叶长宽诸方面的差异均未达显著水平。ＡＬ型胞质败育花粉中有高度和轻度皱缩型及极少数的饱满圆型；而Ｔ型胞质的败育花粉几乎全属高度皱缩型。ＡＬ型与Ｔ型胞质的杂种间除穗长差异０．７１７ｃｍ，     

棉花晋A细胞质雄性不育系酶活性的研究

酶活性的变化与育性有着密切的关系。对与线粒体有关的过氧化物酶、超氧化物歧化酶、细胞色素氧化酶和琥珀酸脱氢酶进行了酶活性分析。结果表明:在花粉发育的各个时期晋A不育系的酶活性比其保持系明显要低。这表明了不育系与其保持系之间体内代谢强度的差异,也说明酶活性的变化与雄性不育现象有着直接的关系。     

细胞质雄性不育棉花线粒体蛋白质和DNA的分析

以哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系的花药及黄化苗为材料, 分别对线粒体蛋白质和DNA进行了SDS-PAGE、 RAPD和RFLP分析。 蛋白质SDS-PAGE分析表明, 在处于败育时期的不育系花药线粒体内缺少一种约31 kDa的多肽。 RAPD分析表明, 不育系与保持系的线粒体基因组之间存在着明显的差异。 以4个线粒体基因为探针进行的RFLP分     

棉花细胞质雄性不育花药败育过程中内源激素的变化

利用酶联免疫检测（ELISA）技术,研究了棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系和杂种一代花药在造孢细胞增殖期、花粉母细胞减数分裂期、四分体至小孢子释放期、花粉发育期和花粉成熟期内源吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）含量的动态变化。结果表明,在保持系、恢复系和杂种一代可育花药间内源激素含量差异不明显,但在可育与不育花药间差异显著。在IAA、GA₃和ZR含量上,不育花药低于可育花药,但在ABA含量上,不育花药高于可育花药,这种差异在花粉母细胞减数分裂时期达最大值。根据内源激素的功能推测,不育花药IAA含量过低使花药淀粉积累受阻,GA₃含量不足影响花粉母细胞和绒毡层细胞的膨大,过低的ZR含量使花粉母细胞不能分裂形成四分体,过高的ABA含量促进花粉母细胞退化和死亡。     

玉米细胞质雄性不育性与乙烯的关系

研究了玉米Ｍｏ１７核背景三种雄性不育细胞质（Ｔ、Ｃ、Ｓ）系及正常可育细胞质（Ｎ）系小孢子发育不同阶段花药组织的乙烯释放量，发现不育系小孢子败育前的一、二个时期内花药组织乙烯释放量显著增加。同时设计的乙烯利及其合成抑制剂外源喷施实验也表明了其对雄性育性的逆转效应。讨论了植物激素对玉米细胞质雄性不育性的调控作用     

甘蓝型油菜细胞核 细胞质雄性不育三系的研究与利用 Ⅳ.隐性细胞核 波里马细胞质雄性不育三系的创建

甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育与波里马细胞质雄性不育可能具有完全不同的不育基因系统;采用有性杂交和连续回交的方法,将甘蓝型油菜隐性细胞核不育基因导入到含有波里马不育细胞质的基因型中,并得到甘蓝型油莱隐性细胞核 波里马细胞质雄性不育系RGCMS—S45A和RGCMS—117A及其相应的保持系S45B和117B;采用测交方法,从隐性细胞核雄性不育系中筛选出甘蓝型油菜隐性细胞核 波里马细胞质雄性不育保持系9个;波里马细胞质雄性不育的恢复系均是隐性细胞核 波里马细胞质雄性不育的恢复系。     

萝卜雄性不育细胞质的鉴定与分类

通过对不同萝卜雄性不育细胞质进行鉴定与分类,确定不育细胞质的类型,为更好地利用这些不育细胞质提供科学依据。利用5个来源不同的萝卜细胞质雄性不育材料和8个可育的白萝卜品种,从恢保关系、花粉败育方式及线粒体DNA的分子标记等3个方面对其进行了研究。结果发现,根据5个细胞质雄性不育的恢保关系,可将其分为2种细胞质类型。进一步对其花器官形态及花粉败育方式研究发现,类型1花丝短缩,花药瘦小,败育从四分体时期开始,表现为绒毡层细胞液泡化,最终药室的基本结构消失,内无花粉粒;类型2花药大小与可育相似,雄蕊稍低于柱头,败育从单核小孢子时期开始,能够保持药室的基本结构,药室内存在没有活力的花粉粒外壳。 PCR检测结果表明：类型1为Ogura不育细胞质类型,类型2为NWB不育细胞质类型。     

陆地棉配合力与杂种优势、遗传距离的相关性分析

 用10个陆地棉亲本进行不完全双列杂交,共配置了45个组合,计算亲本的一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)、杂种优势,并结合SSR标记研究了陆地棉亲本配合力与杂种优势、遗传距离之间的相关关系。配合力分析发现,10个亲本的一般配合力和特殊配合力存在显著或极显著差异。分析亲本配合力、杂种优势和遗传距离的相关性发现,子棉产量、皮棉产量、衣分的一般配合力和杂种优势呈显著或极显著相关,纤维长度、比强度、麦克隆值、株高、果枝数、单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的特殊配合力和杂种优势均呈极显著正相关,而与遗传距离相关均不显著。单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的杂种优势与遗传距离均为正向显著或极显著相关。在育种实践中这些显著或极显著相关的性状可能具有较高的改良潜力。