玉米温敏核雄性不育系育性转换的生态机制研究

采用分期播种、叶龄调查以及花粉镜检等方法,对玉米温敏核雄性不育系琼68 ms育性转换的生态机制进行了研究,发现琼68 ms的育性变化主要受温度影响,日最高温度是其育性转换的主要因素,表现为高温不育,低温可育,育性转换的温度范围为30~33℃,雄穗发育的小穗分化期是对温度敏感的关键时期.     

一种新型玉米温敏核雄性不育系的发现、鉴定及遗传分析

 【目的】阐明玉米新型温敏核雄性不育系琼68ms的育性转换机制和遗传机理。【方法】笔者对新发现的温敏核雄性不育系琼68ms进行了生态学、形态学和遗传学分析。【结果】琼68ms是一种花药败育型的温敏核雄性不育系，表现为高温不育、低温可育，育性转换的敏感时期是雄穗发育的小穗分化期，临界温度为30～33℃；其不育性由一对隐性核基因控制。【结论】温敏核雄性不育系琼68ms的育性主要受温度控制,在高温条件下不育性稳定，可以作为“两系”制种的基础材料，在生产具有一定的应用前景。     

系列玉米雄穗突变系的创制

通过对野生型玉米自交系(A378)离体花粉生殖细胞N-甲基-N亚硝基脲处理所得M1～M2群体的雄穗性状的筛查,创制出3种类型的玉米雄穗突变系。结果显示,与A378相比,第1类型雄穗突变系具有无分枝、主轴发育不良、无花粉的性状;第2类型雄穗突变系显示主轴退化、主轴与分枝上部分小穗雌化的性状;第3类型雄穗突变系具有正常发育的主轴与短小簇生的分枝。这些雄穗突变性状在M2群体中均出现表型分离现象。其中,1份雄穗雌化突变系具有显性性状,别的突变系均具有隐性性状。这些玉米突变系有望用于玉米雄性生殖器官发育与性状表达遗传机制的研究。     

5460核不育系育性转换敏感期的植株性状和小孢子发育的关系

在自然温光和人工温光的条件下，研究了５４６０核不育系育性转换敏感期的植株生性状麦现，及与小孢子发育时期的关系。结果表明：（１）当５４６０核不育系的植株处在叶枕距０．１－８．６ｃｍ，幼穗长７．６－１４．５ｃｍ，距抽穗前９．０－１３．４ｄ之间，小孢子的发育时间正处在四分体至双核早期，是影响蓊育性转换的敏感期。此明，１ｄ的高温或常温，其花粉的育性就开始向不育或可育转变，连续处理５ｄ，则转换成完全不育或正     

新质源的质核互作型雄性不育水稻鉴29S的育性研究

在杂交组合８７９８／６８－８３的第六代株中发现一个具有明显育性转换的单株，经六个世代的系谱选择后出现稳定的群体－鉴２９Ｓ；通过对该材料的育性转换特性、遗传行为的研究表明；该不育系的育性表达受温度影响，高温导致不育，低温导致可育；对温度的敏感时间为幼穗分化期至第二枝粳分化期；该细胞质中存在对温度敏感的诱导因子，造成低温可育；综合分析结果，我们认为该材料属于质核互作型雄性的不育水稻。     

水稻(Oryza sativa L.)温敏核不育系在有利于遗传型鉴别环境下的遗传改良

低不育起点温度(CSP)、高自繁育性和高的异交结实率对于水稻温敏核雄性不育系配制纯合的杂交种子和获得经济的自繁种子有重要意义。本研究分析了不同环境对这些性状选择效率的影响，结果表明，温敏核雄性不育系的雄性不育起点温度、自繁雄性可育性、柱头外露率和穗伸出率、生长势和适应性的选择效应受环境影响。在某种环境下遗传材料的这些性状过高的表达并没有导致高的区分度，因为在这种情况下性状在株间表现较整齐一致，温敏核雄性不育基因(tms)在高温下雄性不育性也表现相似的结果，因此认为有必要在适当有利于区分遗传型的环境下进行选择。在相对较低的温度条件下选择低的CSP和高的自繁雄性可育性有较高的选择效率；在较高的湿度条件下选择柱头外露较有效，而高的温度下选择穗的抽出率效率高．在相对低的土壤肥力环境下改良不育系的生长活力和适应性效率高。     

激素调控对小麦温光敏核不育系育性转换的影响

以小麦温光型细胞核雄性不育系C050S为材料,研究了生长素、赤霉素、脱落酸和乙烯调控对小麦温光敏核不育系育性转换的影响。结果表明,在育性敏感期用外源IAA,GA3和ABA处理温光敏核雄不育小麦的不育株和可育株,其花粉育性和自交结实率都有不同程度的提高,可以降低不育植株的不育度,提高可育植株的可育度;用乙烯利(CEPA)和氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)处理调控乙烯水平可以显著地改变温光敏核雄不育小麦的育性。     

激素调控对小麦温光敏核不育系育性转换的影响

以小麦温光型细胞核雄性不育系C050S为材料,研究了生长素、赤霉素、脱落酸和乙烯调控对小麦温光敏核不育系育性转换的影响.结果表明,在育性敏感期用外源IAA,GA3和ABA处理温光敏核雄不育小麦的不育株和可育株,其花粉育性和自交结实率都有不同程度的提高,可以降低不育植株的不育度,提高可育植株的可育度;用乙烯利(CEPA)和氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)处理调控乙烯水平可以显著地改变温光敏核雄不育小麦的育性.     

大麦生态雄性不育系育性转换机制的研究

生态雄性不育大麦Ａ１，Ａ２具有明显的育性转换特性，温度是其育性转换的主要诱导因子．育性转换的温度敏感期是抽穗前１９～３２ｄ，即药隔形成期至花粉母细胞形成期．７℃以下低温诱导不育，１０℃以上温度为正常可育，７～１０℃为育性转换温度，在此范围内，花粉育性和结实率存在一系列连续变化，均随温度升高而逐渐增加．该不育系的花粉败育类型有典败，圆败和染败，也有无花粉型．大麦幼穗发育进程的穗间或小穗间的差异和温度的波动性变化是导致该不育系育性漂移的主要原因．光周期对育性转换的影响必须在可育温度范围才能得到表现．对提高生态雄性不育系制种产量和保证杂种纯度的方法进行了讨论     

光温敏核不育小麦育性转换条件的研究

采用分期播种和控制光周期试验，研究了光温敏核不育小麦ＥＳ－１０的发育特性和育性转换的光温条件。结果表明，ＥＳ－１０具有明显的雄性育性转换特性，其育性转换受光周期的诱导。在１０～１３ｈ光周期处理下，ＥＳ－１０的雄性育性随光长增加而逐步恢复，表现出由不育到半不育直到可育的连续变化趋势，在１０ｈ和１１ｈ光长下，花粉败育率分别为９９．２％和９９．５％，自然光长下花粉败育率为１００％。其雄性育性转换的光周期敏感期在雌雄蕊分化期至药隔形成期，感应历期约１４ｄ，临界光长小于１１．５ｈ．光温敏核不育小麦同样具有光敏核不育水稻两个光周期反应特点。     

核质互作不育和光敏核不育聚合的粳稻不育系选育

 针对粳型核质互作不育系高温自交结实和粳型光敏核不育系低温自交结实的现状,选择BT型核质互作不育系与含有BT型保持基因的粳型光敏核不育系,通过杂交和回交,使雄性核不育基因与核质互作不育基因聚合,育成了粳型光敏核质互作不育系2308SA和2310SA。该不育系的不育性是由两套相互独立的基因系统控制的,分期播种育性观察结果表明,在长日高温下,雄性光敏核不育隐性纯合基因控制水稻不育性,避免了BT型不育基因因穗期受高温影响而导致不育系自交结实;在长日适温下,水稻不育性由核不育基因和核质互作不育基因共同控制而表现稳定;在低温（低于光敏不育系不育临界温度）或短日适温（日最高气温<32℃）下,BT型核质互作不育基因控制水稻不育性,消除了育性敏感期低温导致核不育系"打摆子"造成杂交种子不纯的风险。还对粳型光敏感核质互作不育系的可恢性、可繁性和配合力进行了研究。     

Development of Japonica Male Sterile Lines Integrating Cytoplasmic Male Sterility and Photosensitive Genic Male Sterility

Acknowledgement It has been previously established that the BT type of cytoplasmic male sterility （CMS） is induced by high temperatures, while photosensitive genic male sterility （PGMS） seed sets by low temperatures induce. In the current study, we have bred photosensitive cytoplasmic male sterility （PCMS） lines （2308SA and 2310SA） by crossing the CMS line with the PGMS japonica line with maintainer genes. The sterility of PCMS japonica was consequently controlled by two groups of male sterile genes resulting from the integration of PGMS and CMS genes. The results on plant fertility, at different sowing times, were as follows： （a） Under conditions of natural long-day photoperiod and at temperatures above 35~C, the PGMS gene regulated PCMS japonica sterility - the higher the temperature, the lower the pollen fertility. However, bagged seed sets of PCMS japonica, not exposed to high temperatures, induced the CMS seed set. （b） Exposure to long-day photoperiod and temperature conditions between 35℃ and the critical sterility inducing temperature of PGMS resulted in both PGMS and CMS gene controlled sterility of PCMS japonica, which exhibited stable characteristics. （c） When exposed to critical sterility inducing temperatures or short-day photoperiod and daily high temperatures below 32℃, the BT type of the CMS gene regulated PCMS sterility. Under these conditions, the PGMS gene rendered male sterility insusceptible to occasional cool summer days when this PCMS line, adopted for hybrid seed production, develops into panicle differentiation stage. The present study also investigated the fertility restoration, seed production and combining ability of PCMS japonica so as to optimize its use.     

油菜细胞核＋细胞质双重不育系选育初报

我们首次合成了细胞核＋细胞质双重不育系，该不育系中一半植株仍带有ｐｏｌｃｍｓ特征，开花初期出现微量花粉，另一半植株表现核完全不育特征，且不受温度影响，核不育基因基本能在ｐｏｌｃｍｓ系中正常表达，但也有一定的互作现象。本文还讨论了新不育系的遗传组成及在油菜杂种优势利用和机理研究方面的重要作用。     

BNS小麦的雄性不育性及其温光特性

 【目的】研究BNS育性及其温光特性,探寻育性转换规律,确定其应用价值。【方法】以BNS和百农矮抗58为试材,进行秋季分期播种和春季播种试验,测定不同播期的育性及其日均温度、日照长度的动态变化和温光效应。【结果】(1)BNS小麦雄性不育系的麦穗蓬松,颖壳开张,有透明感;花药干瘪瘦小、不外挂,无或有极少量无活力的花粉,呈圆败型败育;自交不结实,且不育性能稳定遗传;国内、国际法人工饱和授粉结实率79.64%～87.22%、89.89%～102.10%,雌蕊活性正常。(2)BNS温度敏感期为小花原基分化期至雌雄蕊分化期,温度7.4～11.4℃,不育度97.57%～100%(10月17日前播种),高于11.4℃时,育性发生转换,自交结实率随播期的延迟呈现由低(7.71%、9.41%)渐高(70.15%、102.50%)的趋势,不育度则反之;雄性不育性与温度相关密切r=-0.578～-0.866>r0.05/0.01=0.532/0.661;春播BNS的同期温度为15.9℃,自交结实率与对照品种相近,表现正常可育。(3)BNS育性转换时期的自交结实大都集中于麦穗基部、中部,上部几乎不实,与主茎穗比,下落穗易结实,不育性较低。(4)BNS育性变化与光照长度因播期和抽穗前时段的不同表现有所差异,但未有明显的规律。【结论】BNS是光照辅助的温敏型小麦雄性不育系,具有低温不育高温可育的特性。在当地能秋播制种和春播繁殖种子。     

一种普通小麦光温敏不育系的发现及初步研究

291S是笔者在普通小麦新品系西农291中发现的自然突变的雄性不育材料。本研究对291S的育性转换特性、雄性败育特点及不育性的遗传规律进行了初步分析。分期播种试验表明,291S是一种光温敏雄性不育系,秋播短日低温条件下表现为部分可育,春播长日高温条件下表现为高度不育,其可繁性和不育性经选择可以得到有效改良。291S在一定的光温条件诱导下会出现雄蕊心皮化现象。花粉粒I2-KI染色发现,291S在不育阶段花粉败育类型以圆败为主。遗传分析表明,291S可能为隐性核不育类型,其不育性由一对主效基因控制,还受到微效基因的修饰作用。291S类型的光温敏不育材料在两系法杂交小麦育种上具有良好的应用前景。     

Inheritance of the Pale-Green Leaf Marker and Sterility Trait in Photo-Thermo Sensitive Genic Male Sterile Rice

P/TGMS (photo-thermo sensitive genic male sterility) lines with pale-green leaf color have beendeveloped in japonica rice. The marker trait is used as an assistant selection in the production of the two-linessystem hybrid rice for the improvement of F1 seed purity. A joint inheritance study of both leaf color and malesterility is presented for P/TGMS line with pale-green leaf color. The segregation ratios for leaf color in the F2populations of the three crosses showed 13 : 3 and 15 : 1 at early and late sowing stages (April 26 and June23) respectively, implying that the leaf color is controlled by two genes with fertility gene as dominant. Steril-ity level is higher in the early sowing stage than that in the late sowing. The inducement of male sterility isclosely related to longer day-length and higher temperature at the developmental stages of young panicle. Thegenes to govern the leaf color and male fertility are inherited independently.     

甘蓝型油菜双低显性细胞核+细胞质雄性不育系DGCMS-3A的构建及遗传模式研究

 【目的】验证显性核不育两用系与波里马三系的基因型,明确Gd1AB和D3AB显性核不育的遗传模式,并构建显性细胞核+细胞质不育系统。【方法】通过显性核三系与波里马三系相互杂交验证其基因型,分析Mf和Rfc基因的等位性,采用临保系与显性纯合两用系×显性核不育恢复系F2代核不育株测交的方法,推论显性纯合两用系Gd1AB和D3AB的遗传控制模式。C3B为轮回父本与不育胞质的显性核不育株定向回交,以创建显性核不育+细胞质不育。【结果】鉴别了Gd1AB和D3AB的遗传控制模式,确定甘蓝型油菜显性纯合两用系Gd1AB由一对复等位遗传模式控制,而显性纯合两用系D3AB由两对基因互作控制。初步构建出双低显性杂合核不育+细胞质不育系统DGCMS-3A,并证实了选育显性纯合核不育+细胞质不育系的可行性。【结论】显性抑制基因Mf与波里马恢复基因Rfc不等位,Gd1AB的基因型为N（MsMsrfcrfc）×N（MsMfrfcrfc）),D3AB的基因型为N（MsMsmfmfrfcrfc）×N（MsMsMfmfrfcrfc）。显性核不育+细胞质不育可细分为四种遗传模式：双位点互作显性杂合核不育+细胞质不育[S（Msmsmfmfrfcrfc）+S（msmsmfmfrfcrfc）]、单位点复等位显性杂合核不育+细胞质不育[S（Msmfrfcrfc）+S（mfmfrfcrfc）]、双位点互作显性纯合核不育+细胞质不育[S（MsMsmfmfrfcrfc）+S（MsMsMfmfrfcrfc）]、单位点复等位显性纯合核不育+细胞质不育[S（MsMsrfcrfc）+S（MsMfrfcrfc）]。     

玉米穗三叶叶面积主基因+多基因遗传模型分析

以玉米组合PH6WC/7873的六世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,在春播和夏播条件下,研究了玉米穗三叶叶面积的主基因+多基因遗传规律,旨在为玉米株型、高光效育种提供理论基础。结果表明,春播和夏播环境下,穗三叶叶面积均检测到主基因,穗三叶叶面积在春播环境下符合D-2模型,夏播环境下符合E-1模型。春播环境下,穗三叶叶面积的多基因遗传率在B1、B2、F2世代分别为87.22%、83.64%、49.38%,以多基因遗传为主。夏播环境下,穗三叶叶面积在F2世代存在较大的主基因遗传率(75.82%),以主基因遗传为主。由此可见,叶面积在夏播和春播环境下,受主基因和多基因的控制表现并不一致,因此要注意在不同的环境下,选择不同的方法对叶面积进行改良。     

棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究与利用

对棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究现状进行了较为全面的综述。介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系及“三系”杂种棉的选育进展,不育系花药的细胞学及其生理生化特征,细胞质雄性不育产生的分子机理,不育胞质对杂种一代的遗传效应。详细阐明了细胞质雄性不育恢复系的类型,育性恢复的遗传方式,育性恢复基因与育性增强基因之间的关系以及恢复基因的遗传定位。文中对“三系”杂种棉选育进展缓慢的原因进行了剖析,并从利用新的胞质不育类型选育优良不育系,聚合多个恢复基因和育性增强基因选育强恢复系,优化以蜜蜂为媒介的传粉体系等方面,探讨了“三系”杂种棉的发展对策。     

小麦温敏不育系A3314温敏不育性的遗传研究

 为建立技术简便、成本低廉的二系杂交小麦种子生产体系，选育适应范围广泛的温敏不育系，利用发明专利技术（ZL00105488.0）选育的非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314与恢复系Silverstar的F2和BC1F1分离群体及可育条件下的1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A与非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314的F2代及BC1F1代分离群体的育性反应，对小麦温敏雄性不育系A3314的温敏雄性不育基因的遗传进行研究。结果表明，温敏不育系A3314的雄性不育性与K3314A的雄性不育性一致，除受细胞质基因控制外，还受两对隐性核基因的控制，且呈独立遗传。其中A3314中来自斯卑尔脱（T.spelta var.duh.）小麦的K型雄性不育基因rfv1sp为其主效基因，与1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A的雄性不育主效基因rfv1为一对等位基因，并具有温度敏感特性。