水稻细胞质雄性不育及育性恢复的研究进展

介绍了水稻细胞质雄性不育的遗传研究,综述了已克隆的CMS基因及恢复基因的特点,重点阐述了水稻细胞质雄性不育和育性恢复基因的作用机理以及分子研究进展,并对其今后的应用进行了展望。     

红莲型细胞质雄性不育水稻单核期花粉蛋白差异表达分析

 为在孢子发育时期从蛋白质水平更好地理解细胞质雄性不育的分子机理,对红莲型细胞质雄性不育水稻的不育系粤泰A、保持系粤泰B及其F1（红莲优6号）单核期花粉总蛋白质采用固相pH梯度等电聚焦/SDS PAGE（3~10非线性胶条）进行双向电泳分离,利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI TOF/MS）或者LC MS/MS分析对其中15个差异点进行鉴定,并对已鉴定的蛋白质点进行亚细胞定位和功能分析。发现与可育系相比,不育系有部分参与物质和能量代谢、细胞周期、转录、物质转运等的蛋白质缺失或表达量降低。这些蛋白质包括K+/H+协同运输蛋白、锌指蛋白和WD重复蛋白等。这些蛋白质的表达下调或缺失可能与线粒体供能不足而导致的花粉不能正常发育有关。     

云南紫稻细胞质无花粉型三系及杂种F1的AFLP指纹图谱的构建与分析

利用AFLP分子标记对云南紫稻细胞质无花粉水稻三系及杂种F1进行了指纹图谱的构建与比较分析。从14对引物中筛选出8对具有明显多态性的引物。天香018（天香A×珞恢018)材料组（不育系、保持系、恢复系及杂种F1）共扩增出179条带,其中有52条多态性谱带,占总带数的29.05％,平均每对引物可以扩增出6.50条多态性谱带;天香806(天香A×珞恢806)材料组(不育系、保持系、恢复系及杂种F1）共扩增出177条带,其中有50条差异带,占总带数的28.25％,平均每对引物可以扩增出6.25条多态性谱带。特别明显的是在引物对E ATG/M CAC的扩增中,在AFLP指纹图谱中出现两条特征带（a带和b带）,为保持系所特有,能够明显区别于不育系、恢复系和F1。在另外一些引物对中也观察到不育系与保持系之间的差异带。     

K型杂交水稻的选育与研究

利用粳籼杂交后代出现的不育株作细胞质雄性不育供体，先后育成了Ｋ青Ａ、Ｋ１９Ａ和Ｋ１７Ａ等籼型不育系。育成的Ｋ型杂交水稻新组合已有５个通过四川省品种审定。初步研究发现，Ｋ型胞质对提高柱头外露率和开花累积率的作用明显优于ＷＡ型胞质；在可恢性及主要数量性状上的胞质效应与ＷＡ型和Ｄ型胞质差异较小。花药发育的细胞学显示Ｋ型不育系花粉败育发生在单核后期，少量花粉发生在二核期，败育花粉以典败为主。Ｋ１７Ａ和Ｋ青Ａ花药的酯酶和过氧化物酶同工酶谱与汕Ａ存在差异。随机扩增多态性ＮＤＡ（ＲＡＰＤ）分析表明Ｋ型胞质与ＷＡ型和Ｄ型胞质的线粒体基因组存在组织结构差异。     

甘蓝型油菜玻里马胞质雄性不育系微量花粉的成因及改良

甘蓝型油菜玻里马胞质雄性不育系产生微粉与细胞质不育性、细胞核中存在可育基因有关。用基因型中不含可育基因的甘蓝型油菜温敏核不育系“湘油９１Ｓ”作它的保持系，可消除微粉的出现。     

水稻细胞质雄性不育的育性遗传及恢复基因的定位研究进展

阐述了水稻细胞质雄性不育及育性恢复的遗传特点以及恢复基因的分子标记定位研究进展,同时对恢复基因的精细定位与克隆做了简单介绍,为今后进一步对水稻恢复基因的研究和应用提供参考。     

水稻细胞质雄性不育性与组织抗氰呼吸关系的研究

抗氰呼吸与雄性不育的关系是近几年植物雄性不育生理生化研究的热点之一。Kuiper曾报道,雄性不育的车前草幼苗根组织与保持系相比具较低水平的抗氰呼吸。随后,夏涛和刘纪麟及Musgrave等分别在玉米、堆心菊(Helenium amarum(Raf.)H.Rock)、披针叶车前草(Plantago     

水稻花粉萌发及花粉管生长动态

用显微镜观察水稻花粉粒的萌发、花粉管在雌蕊中的生长以及授粉后不同时间剪除柱头处理对颖花结实率的影响。 水稻花粉粒在授粉2 min后开始萌发;5～10 min后花粉管穿过柱头进入花柱生长;约经30 min花粉管顶端到达子房基部;40 min时有些花粉管顶端可接近胚囊,此时花粉管内胼胝质形成,但数量较少;50 min后花粉管内胼胝质塞大量形成,花粉粒萎缩干瘪。水稻花粉管在柱头、花柱和子房中的生长速率分别为1500、5000、5400 μm/h。水稻授粉后10～15 min剪除柱头的处理只有极少量颖花结实,授粉后20～50 min剪除柱头处理的颖花结实率随处理时间推迟而升高,授粉后50 min剪除柱头处理的结实率达60％以上,接近正常。     

水稻细胞质雄性不育性恢复突变的初步研究

利用290 Gy ⁶⁰Co-γ射线处理细胞质雄性不育系Ⅱ-32A和协青早A,获得了育性恢复突变体,突变频率分别为8×10^-3和5×10^-3,从Ⅱ-32A中所获得的育性恢复突变体,在农艺性状上与Ⅱ-32A育性恢复突变体Ⅱ-32R,与Ⅱ-32A和珍汕97A测交,杂种结实率在70%以上,对测交后代的遗传分析表明,Ⅱ-32R对珍汕97A和Ⅱ-32A的育性恢复均涉及2对恢复基因。Ⅱ-32R与珍汕97A和Ⅱ-32A的杂种F2在结实率分布上存在差异,从中选出两个结实率较高的株系。表明诱导不育系产生育性恢复突变是获得细胞质雄性不育系恢源的一种有效方法。     

不同取样方法对小麦小孢子和花粉育性检测的影响

为了研究不同取样方法对小麦花粉育性统计结果准确性的影响,以小麦温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为试验材料,分别设置早播和晚播两个播期,采用全穗取粉和中部取粉两种取样方法,所取花粉分别用I2-KI法、醋酸洋红法和DAPI法染色后进行显微观察,并统计花粉可育率和自交结实率.结果 表明,郑麦366和BNS3...     

适于水稻根、叶、悬浮细胞总蛋白质分析的高分辨率双向电泳方法

提取了水稻根、叶、悬浮细胞的总蛋白质,用双向电泳进行分离,得到了高分辨率和高重复性的双向电泳图谱。在根、叶、悬浮细胞的双向电泳图谱上能分别检测到至少1190、1320、1080个蛋白点,重复样品图谱间的相关系数在0.87～094。还对水稻蛋白质的提取过程和电泳条件进行了改进和优化,对其他植物蛋白的双向电泳分析有一定的借鉴作用。     

不同采胶强度下橡胶树胶乳C-乳清蛋白的双向电泳初析

选取采胶强度分别为严重过度、适中、严重不足的橡胶树胶乳,高速离心分离得到C-乳清,提取C-乳清中的蛋白质进行双向凝胶电泳,并通过PDQuest软件分析比较.结果表明:采胶强度严重不足的与其它采胶强度的相比,橡胶树胶乳C-乳清的差异表达蛋白质点有17个,其中,14个点相对上调,3个点相对下调:采胶强度适中的与其它采胶强度的相比,橡胶树胶乳C-乳清的差异表达蛋白点质有12个,其中,5个点相对上调,7个点相对下调;采胶严重过度的与其它采胶强度的相比,橡胶树胶乳C-乳清的差异表达蛋白质点有14个,其中,8个点相对上调,6个点相对下调;随着采胶强度的增加而明显上调的蛋白质点有1个:发现采胶强度高的橡胶树较采胶强度低的橡胶树胶乳C-乳清蛋白质下调的数量更多,上调的数量更少.并且采胶强度相差越大.下调与上调的比例也越大.通过研究不同采胶强度下的橡胶树胶乳C-乳清蛋白质差异,找出采胶强度与胶乳C-乳清蛋白质的关系,并利用这种关系进行乙烯刺激采胶强度的判断,进而指导采胶生产和研究.     

槟榔叶片总蛋白质提取及双向电泳条件初探

采用3种提取植物组织蛋白的方法(TCA/丙酮沉淀法、E-TCA法、酚法)提取槟榔叶片总蛋白,在蛋白产量,一维和二维电泳图谱等方面对3种方法的提取效果进行比较.结果表明,TCA/丙酮沉淀法效果较好,是槟榔叶片总蛋白提取的可选方法,同时优化了双向电泳的条件和上样量.     

琼脂糖凝胶电泳在水稻EcoTILLING技术中的应用

为构建低成本的基于琼脂糖凝胶电泳的EcoTILLING技术体系,用于水稻及其他生物自然群体变异的检测,对基于琼脂糖凝胶的EcoTILLING技术进行了优化。结果表明,从芹菜中提取的CEL Ⅰ核酸酶粗提物结合琼脂糖凝胶电泳检测技术,可以成功地检测到目的基因位点的突变。利用该技术,在云南地方水稻品种大吊糯中检测到2 个SNPs。     

水稻蛋白质的双向电泳分析技术

 在O'Farre11(1975)和Anderson(1978)等的基础上对双向电泳方法进行改进得到了一种适合于分析水稻种子胚、黄化芽、绿色幼苗及成熟叶片等不同组织蛋白质的双向电电泳方法。用这一方法对15个水稻品种的种子胚、黄化芽、二叶期绿色幼苗及雌雄蕊形成期成熟叶片的蛋白质进行双向电泳分离，经考马斯亮蓝R250染色后，均获得了清晰而稳定的图谱。以200 μg左右的蛋白质进行电泳，从上述组织可分辩出的蛋白质(多肽)点分别选捌550、500和350个。由此建议在分子水平上研究水稻等禾谷类作物的遗传学、发育生理学以及品种资源鉴定时采用本方祛。     

水稻F1花粉不育性近等基因系导入片段的分析

 选用158个亲本间有多态性的微卫星标记，对50个F[sub]1[/sub]花粉不育近等基因系的导入片段进行了分析。50个近等基因系中共检测出260个导入片段，平均每个近等基因系有5.2个。其中100个F[sub]1[/sub]花粉不育基因所在的导入片段集中分布于第1、第3和第5染色体上，其余160个非F[sub]1[/sub]花粉不育基因所在的导入片段随机分布于各染色体上。统计分析表明，平均导入片段数和平均导入片段长度均随回交世代的增加而逐渐减少。BC[sub]3[/sub]代以后两者趋向稳定，导入片段数均少于4个，导入片段长度均在20 cM以下。     

Analysis of Introgressed Segments in Near-isogenic Lines for F1 Pollen Sterility in Rice （Oryza sativa）

One hundred and fifty-eight microsatellite markers showing polymorphism among parents were used to survey the introgressed segments in the 50 near-isogenic lines of F1 pollen sterility. Two hundred and sixty introgressed segments were detected in 50 near-isogenic lines, each carrying 5.2 introgressed segments on an average. Among the 260 segments, one hundred carrying F1 pollen sterility loci concentrated on the region of F1 pollen sterility genes, and the remaining one hundred and sixty without F1 pollen sterility loci distributed randomly over 12 chromosomes.Both the average number and length of the introgressed segments decreased along with the increase of backcross generations. The number of introgressed segments was less than four and the length was less than 20 cM in the near-isogenic lines after backcrossing for four or more times.     

水稻矮败型细胞质雄性不育恢复基因的定位

 在由210个测交组合组成的协青早A/(协青早B/密阳46)F6群体中，应用RFLP和SSLP标记，在第10染色体RZ811～RG561区间，定位了1个控制水稻矮败型细胞质雄性不育育性恢复的主效基因，与RZ811相距 4.0 cM，对群体变异的贡献率为 43.2%。应用极端群体分析法，其定位结果一致。