五种小麦雄性不育系的初步研究

对 K、V、Un、L、Sh型等5种小麦细胞质雄性不育系的分析结果表明,K、V、Un型不育系的恢复源广,且Un型不育系的恢复度普遍较高;L、Sh型不育系可被3个T型恢复系所恢复,且恢复度也较高。K、V、Un型的不育-恢复机制比较相似.但也存在着差别。杂种优势分析结果表明,杂种小麦籽粒产量优势普遍存在,平均超中亲16.92％、超高亲12.67％。产量构成因素的杂种优势大小次序为:单株穗数>千粒重>单穗粒数。恢复度不高是“三系”杂种小麦优势较小的主要原因之一,也可能是导致杂种营养生长优势相对超过生殖生长优势的原因。K、V型不育系杂种优势较小,L、Un和Sh型不育系杂种优势较强,尤其以L、Un型优势比较突出。     

斯卑尔脱（T.spelta）小麦和莫迦小麦（Lmacha）1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复和几个重要性状的影响

为了明确斯卑尔脱（T．spelta）小麦和莫迦小麦（T．macha）1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复等的影响,利用1B／1R小麦K型不育系K3314A、YS型小麦温敏雄性不育系YS3314和YM型小麦温敏雄性不育系YM3314进行秋播、春播试验,考察3种类型不育系育性对温度的反应,并分别与普通小麦品种（系）90（13）21、L783、温6、陕354和邯6172杂交,测定和比较其F1的恢复性、单倍体发生频率和几个重要农艺性状。结果表明,Y$3314和YM3314秋播完全雄性不育,春播则自交结实,K3314秋播、春播皆雄性不育,说明T．spelta和T．macha的1BS染色体导入使K3314A获得温敏特性。YM型小麦温敏雄性不育系比YS型小麦温敏雄性不育系和1B／1R类型不育系更易恢复;YS型小麦温敏雄性不育系其杂交F1产生极少或不产生单倍体,且在单株有效穗数和有效小穗数等性状上具有明显的优势,YM型小麦温敏不育系则在穗粒数上具有明显的优势。     

斯卑尔脱(T.spelta)小麦和莫迦小麦(T.macha)1BS染色体对K 型小麦不育系育性恢复和几个重要性状的影响

为了明确斯卑尔脱(T.spelta)小麦和莫迦小麦(T.macha)1BS染色体对K型小麦不育系育性恢复等的影响,利用1B/1R 小麦K 型不育系K3314A 、YS型小麦温敏雄性不育系YS3314和YM型小麦温敏雄性不育系YM3314进行秋播、春播试验,考察3种类型不育系育性对温度的反应,并分别与普通小麦品种(系) 90(13)21、L783、温6、陕354和邯6172杂交, 测定和比较其F1的恢复性、单倍体发生频率和几个重要农艺性状.结果表明,YS3314和YM3314秋播完全雄性不育,春播则自交结实,K3314秋播、春播皆雄性不育,说明T.spelta和T.macha的1BS染色体导入使K3314A 获得温敏特性.YM型小麦温敏雄性不育系比YS型小麦温敏雄性不育系和1B/1R 类型不育系更易恢复; YS型小麦温敏雄性不育系其杂交F1产生极少或不产生单倍体,且在单株有效穗数和有效小穗数等性状上具有明显的优势,YM型小麦温敏不育系则在穗粒数上具有明显的优势.     

小麦辐射雄性不育系85EA和89AR的育性及杂种优势

8 5EA是通过电子束辐照获得的普通小麦细胞质雄性不育系 ,89AR是通过辐射结合远缘杂交获得的新疆小麦亚种细胞质雄性不育系 ,T型不育系 (Tcms)是采用核质互换获得的具有提莫菲维小麦 (T .timopheevi)细胞质的雄性不育系。 1993～ 1998年连续 5年恢保关系研究结果表明 :85EA和 89AR不育性容易稳定保持 ,育性又较易被恢复 ,恢复源较宽 ,除T型不育系的恢复系对其有较好的恢复性外 ,普通小麦品种 (BPM15,农大 8812 2等 )对其也有较高的恢复力。对同核异质的 3类不育系 (85EA、89AR、Tcms)与优良恢复系杂交的杂种F1杂种优势研究结果表明 :三类不育系杂种的产量优势存在显著差异 ,它们依次为 89AR >85EA >Tcms,85EA和 89AR的杂种优势大于Tcms,而 89AR的杂种优势最高。以上结果表明 ,85EA和 89AR在生产上具有应用潜力     

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。     

20个玉米自交系恢复性鉴定结果及其利用

鉴定了引入的16个常用自交系和本所选育的4个自交系，结果表明：20个自交系中对M型雄性不育系（以下简称M型不育系）表现出恢复的有9个；对C型不育系表现出恢复的有6个；对T型不育系表现出不育的有2个；C、M、T三种类型都表现出恢复的有1个，即武105，可称万能恢复系。通过几年的努力本所已将伊单6号、伊单8号和伊单10的母本转成了不育系，将其父本转成了恢复系，从而实现了三系配套。     

利用cDNA-RAPD方法筛选与V型小麦细胞质雄性不育育性相关的线粒体转录产物的研究

为了研究V型细胞质雄性不育小麦的不育机理,以V型细胞质雄性不育小麦的一套近等基因系为材料,利用cDNA-RAPD方法对不育系、保持系和杂种F1线粒体RNA进行了比较分析.共用了284个引物,有104个引物在不育系和保持系间存在扩增差异,22个引物在不育系和杂种F1间存在扩增差异,找到了一个在不育系中特异表达的差异片段S238999,Northern杂交证实该片段在不育系、保持系和杂种F1的转录的确有差异,它的转录本丰度随着恢复基因的导入明显降低,表明该片段与V型小麦细胞质雄性不育具有一定的相关性.通过NCBI数据库的同源性比对,发现该片段仅与一个Hordeum vulgare基因组DNA片段有84 bp的同源序列,表明这是一个新的可能与V型小麦细胞质雄性不育相关的序列.     

F型小麦雄性不育系测恢研究及杂种优势分析

小麦F型雄性不育系是具有普通小麦细胞质的新型细胞质雄性不育系。本研究利用364个普通小麦品种(系)与F型雄性不育系FA杂交配制F1,测定其育性恢复性。结果表明,49个小麦品种(系)对F型不育系具有完全恢复性,其F1的自交结实率(国际法)达到甚至超过对照(黄淮冬麦区主栽品种周麦18),这些材料可作为FA的恢复系供进一步研究利用。这一结果说明,小麦F型雄性不育系的育性较易恢复。另外,7个小麦品种(系)对不育系FA不具有恢复力,可用于转育新不育系。从364个组合初选出15个组合,经超标杂种优势分析,7个组合表现更优,具有不同程度的增产潜力,需进一步升级试验、筛选鉴定。     

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.     

几种小麦雄性不育系及其保持系、恢复系的酯酶同工酶比较

为了阐明同核不同细胞质的小麦雄性不育系、保持系、恢复系之间酯酶同工酶的异同,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对T型、Q型、AL型三种小麦雄性不育系及其保持系、恢复系等合计35个材料的孕穗期旗叶和幼小穗中的酯酶同工酶进行了研究。结果表明,保持系与恢复系在旗叶和幼小穗的酯酶同工酶上未发现明显差异。但不同不育系(TA92-8、QA92-8、AL92-8)之间以及与其同核保持系(绵阳92-8)之间存在差异。其中,Q型不育系在旗叶和幼小穗酯酶同工酶上与同核保持系一致,但T型、AL型不育系比其保持系多2条旗叶期酯酶同工酶谱带(ESTa-8,9)。上述结果说明,不育系与保持系之间的谱带差异可能与特定核质互作有关。本研究为T型、Q型、AL型不育系的区分提供了一个有效的方法。     

粘类小麦CMS育性基因分布区研究

为更有效地选育小麦不育系的高恢复系,以8个粘类小麦细胞质雄性不育系（Cytoplasmic malesterility,CMS）为测验种,对310份来自国内外不同地区的普通小麦品种及亲本材料对粘类小麦CMS系的育性恢保关系进行调查,并采用聚类分析法研究了粘类小麦CMS育性基因的地区分布。结果表明：（1）高恢复能力的品种在中国春麦区和南方冬麦区的分布比例均超过50%,具有保持性的品种在加拿大分布最多,我国北方冬麦区次之,春麦区分布最少。（2）不同地区品种恢复度存在差异。（3）将48个普通品种聚为3类：第1类品种对粘类CMS的平均恢复度均低于20%,属全不育和高不育类型;第2类品种的平均恢复度在20%～55%范围内,基本属于半不育类型;第3类品种的平均恢复度均大于55%,属高可育和全可育类型。（4）对不育系进行聚类：90-110核背景下,K型和V型聚为一类,Ven型和B型聚为一类;224核型下V型和B型聚为一类,再和K型聚为一类,与Ven型距离最远;相同细胞质背景下,90-110和224两种核型分别在一定水平上被分为2个类别。     

大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A恢复源与保持源的鉴定

1998和 1999年夏选用 5 1份大豆材料对NJCMS1A进行测验性交配。在花期治虫预防昆虫传粉的基础上 ,通过成熟期的植株结实性辅以花粉发芽试验来判断F1雄性育性的恢复性。在此基础上初步筛选出了NJCMS1A的恢复源 2 1个以及保持源 17个 ,其中不育细胞质的提供者N885 5是不育系的恢复源。     

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。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育的研究与利用

为了扩大恢复源,1988-1989年用49个甘蓝型、芥菜型品种与波里马不育系测交,发现三个全恢材料。波里马不育胞质F_1的生育期、菌核病的感染程度和经济性状无不良负效应。选育冬播油菜不育系比选育春播油菜不育系要困难。本文还对油菜的起源进化与三系选育的关系进行了讨论。     

茶野型粳稻不育系的选育及应用

目前我国生产上利用的杂交粳稻不育系 ,主要是Chin surahBoroII型 (简称BT型 )和滇型细胞质 ,BT型 (或滇型 )不育系由于花粉败育时期晚 ,在高温条件下育性容易发生变化。另外 ,在杂交粳稻生产上 ,长期使用单一细胞质源也存在着潜在的隐患。所以 ,选育不育性稳定的新细胞质源粳稻不育系是一项具有重要意义的工作。作者于1999年春在海南从湖北省农科院引进了一株具有茶陵野生稻细胞质源 (简称茶野型 )的籼稻不育株 ,随即将这一不育细胞质源转育到粳稻中来 ,经过多年的选育 ,已育成多个茶野型 (简称CL型 )粳稻不育系 ,现将CL型粳稻不育系…     

小麦K-CMS恢复系1BL/1RS和非1BL/1RS核型的鉴定及育性恢复基因的效应分析

为给K型小麦细胞质雄性不育系(K-CMS,本文简称K型不育系)的易恢性及恢复系的恢复度研究提供参考,以三个K型不育系及69份恢复系为材料,综合采用特异性分子标记及醇溶蛋白的A-PAGE检测方法对恢复系进行1BL/1RS核型鉴定,并初步推断恢复系恢复基因的遗传组成及其效应。结果表明,69份恢复系材料中,有65份属于非1BL/1RS类型(占94.2%),4份属于1BL/1RS类型(占5.8%);三个K型不育系的易恢性强弱依次为KTM3315A、KTP3315A、K3315A,且三个不育系间无显著差异。各恢复系间的恢复力表现出较大差异,其中恢复系KR8-1-2的恢复能力较强且稳定。初步推测K型不育系的育性恢复主效基因多位于1BS染色体上,恢复基因Rfv1效应约为60%,恢复基因Rfv2的效应约为10%。     

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。     

若干生态不育型小麦的可恢复性及部分小麦品种对其育性的恢复力

为研究生态不育型（EMS）小麦的恢复性，以27个EMS小麦及60个来自中国南方与北方的普通小麦为材料，研究了EMS小麦的可恢复性及若干小麦品种对其育性的恢复力，并对可恢复性和小麦品种对其育性的恢复力进行了分类。结果表明，EMS小麦按其可恢复性可分为“难恢型”（恢复源主要在南方冬麦区）和“易恢型”（南、北方冬麦区都有较多恢复源）两类。“难恢型”恢复源较窄，如农大95-1s、农大3338-13s；“易恢型”恢复源较宽，如943ls。按对EMS小麦的恢复力，参试小麦品种可分为“广恢型”、“亚广恢型”、“窄恢型”三类。“广恢型”品种对多数EMS小麦具有恢复力，是EMS小麦的共同恢复源（如21688）；“亚广恢型”品种对部分EMS小麦具有恢复力,其可恢复的EMS范围较“广恢型”品种窄，而较“窄恢型”品种广（如天引4号）；“窄恢型”品种仅对少数EMS小麦具有恢复能力，其可恢复的EMS小麦的范围最小（如运83-2、19643）。     

斯卑尔脱细胞质对小麦种子长度、重量及杂种优势的遗传效应

为了筛选优良的新型小麦雄性不育系，对斯卑尔脱、云南铁壳麦、提莫非维小麦、拟斯卑尔脱山羊草等四种异源细胞质在同核异质条件下对不育系及其杂种一代的种子长度、重量及杂种优势的遗传效应作了比较研究。结果表明，斯卑尔脱细胞质对小麦种子大小、重量具有明显正效应，且筛选出了两个由其所配制的具明显杂种优势的杂交组合。这说明，斯卑尔脱细胞质不育系在栽培小麦中易于找到恢复源且恢复度高，其对种子大小和重量的稳定的正效应可能是产生较强杂种优势组合的重要原因之一。     

杀雄剂SQ 1诱导的小麦生理型雄性不育系交替氧化酶基因(AOX1)的表达分析

为了揭示小麦生理型雄性不育败育过程与交替氧化酶（AOX1）基因表达的关系,利用荧光定量技术分析了小麦交替氧化酶基因家族AOX1基因（AOX1a和AOX1c）在K型遗传型不育系[ms（Kots）-90-110]、K型不育系和恢复系杂交后经多代回交选育的可育系（BC5F1）以及杀雄剂SQ-1诱导的BC5F1小麦生理型雄性不育系的旗叶和花药（单核期、二核期、三核期）中的表达情况。结果表明,AOX1a基因在供试可育系（BC5F1）和遗传型不育系[ms（Kots）-90-110]中的表达规律一致,都表现为旗叶中的表达量较少,花药单核期表达量最高,二核期和三核期表达量下降;SQ-1诱导的生理型不育系中AOX1a基因在旗叶中表达量也最少,花药单核期表达量最高,二核期表达量减少,但三核期略呈上升;与其他2个材料相比较,生理型不育系的单核期AOX1a基因的表达量极显著增加,二核期极显著降低。AOX1c基因在3个材料各时期的表达规律一致,都表现为先升后降;但在表达量上,可育系与生理型不育系各时期的表达量两者几乎没有差异,遗传型不育系中的单核期表达量极显著低于可育系和生理型不育系。推测,AOX1a基因在生理型不育系单核期和二核期的异常表达,可能影响了花药发育过程中抗氰呼吸途径,导致呼吸代谢紊乱,引起花药败育;AOX1c基因没有参与生理型不育的代谢调节。