小麦光温敏核雄性不育系BS20育性的QTL分析

以小麦(Triticum aestivum L.)光温敏不育系BS20×Fu3 DH群体的289个系为材料,于2005-2006年度种植于北京海淀和安徽阜阳,进行了育性(结实率和结实小穗率)的调查.利用SSR标记和分离群体分组分析法(BSA)分析该群体中与育性相关的分子标记,用128对SSR引物,初步构建BS20×Fu3群体的分子标记遗传连锁框架图.BSA的结果表明,与育性连锁的3个标记是Xgwm294、Xgwm374和Xgwm44,分别位于染色体2AL、2BS和7DS;采用混合线性复合区间作图法对小麦育性进行QTL分析,检测到6个QTL,分布在1AS、2BS、2DL、6AL、6BL和7DS染色体,贡献率为1.1%～12.5%,其中7DS上的QTL与2BS、6AL和6BL上的QTL存在显著的互作效应.综合BSA和QTL分析结果,确定染色体7DS和2BS上的QTL重复性较好、贡献率和互作效应较大,为小麦光温敏核雄性不育性状的重要QTL,标记区间分别为Xgum44-Xcfd14和Xgwm148-Xgwm374,贡献率分别为7.2%～12.5%和2.1%～2.5%.     

F型小麦雄性不育系育性的遗传分析

F型不育系（FA）是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂群体和FA/HB-7的F_2:3群体为试材,分析了FA育性的遗传特性和遗传效应。结果表明,FA育性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多对微效基因共同控制,基因互作效应明显。三个F₂群体结实率的主基因遗传率为50.58%~71.77%,多基因遗传率为0~45.58%,环境遗传效应值为3.84%~44.12%;三个F₂群体结实小穗率的主基因遗传率为52.35%~66.36%,多基因遗传率为0~17.77%,环境遗传效应值为25.70%~47.65%。FA/HB-7的F_2:3群体育性在北京、南阳两地的主基因遗传率相差较大,北京、南阳结实率和结实小穗率的主基因遗传率分别为7.50%和5.45%、90.89%和77.83%,多基因遗传率均为0.00%。FA育性以主基因遗传为主,但环境对性状的影响较大,推测FA育性可能具有一定的环境诱导效应。研究结果为进一步改良和利用FA及其杂种优势利用奠定了基础。     

利用永久F2群体定位小麦穗部性状相关的QTL

为发掘与小麦穗部性状相关的QTL,利用普通小麦BS366与白玉149杂交组合培育的73个DH群体为材料,构建了一套包含232个杂交组合的小麦永久F2群体,基于90K SNP芯片标记构建了高密度遗传图谱,并利用该图谱对2个环境下的穗长、小穗数、穗粒数和千粒重进行QTL定位.结果发现,所构建的图谱总长19 533 cM,含...     

不同固定液对小麦花粉母细胞微丝骨架荧光标记的效果

细胞学特征的研究是解析小麦光温敏雄性不育机理的重要基础,已有研究表明小麦光温敏核雄性不育系BS366的败育可能和细胞骨架异常相关。但是与微管骨架观察相比,通常微丝骨架荧光标记难度大、效果欠佳。通过对比和分析利用FAA固定液和多聚甲醛固定液固定材料的微丝TRITC-phalloidin荧光标记,结果表明利用FAA固定液固定花药组织进行微丝标记的形态效果较好,进一步用植物Actin单克隆抗体做间接免疫荧光标记验证了FAA固定材料的可靠性。试验为研究小麦光温敏雄性不育系减数分裂期微丝行为提供了更简便有效的技术和方法,同时也对其他高等植物花粉母细胞的微丝骨架荧光标记观察具有一定的借鉴作用。     

杂交小麦种子生产中不同辅助授粉技术研究

[目的]研究杂交小麦制种工作中辅助授粉措施对异交结实和制种产量的影响。[方法]以京麦6号为试验材料,通过对竹竿、绳子、汽油喷药器和施药直升机等措施进行对比,评价各种措施在实施效果、工作效率和费用成本方面的优势。[结果]竹竿和直升机效果最佳,在混播制种田中异交结实达到20粒/穗以上,同时在行比制种中受父本距离变化影响较小。绳子和直升机效率最高,竹竿和汽油喷雾器的效率相对较低。费用成本方面,绳子辅助授粉方式成本最低,是目前大面积制种生产采取的主要措施;竹竿辅助授粉费用较高,但便于操作、效果好,适用于小面积生产和中试制种,在行比制种中优势更加明显;直升机辅助授粉目前有多方面优势,是解决规模化制种降低人工使用和减少制种田踩踏浪费的重要途径。[结论]该研究可为杂交小麦辅助授粉措施的选择提供参考。     

不同花粉密度条件下光温敏雄性不育小麦BS366异交结实分析

研究了人工授粉和田间不同授粉方式条件下,光温敏雄性不育小麦BS366的异交结实情况。结果表明,在不育系花后不同时间人工饱和授粉条件下,其异交结实率呈先增后减的变化,花后第4天至第8天,异交结实率达80%以上,其中第5天为88%;穗中部异交结实能力最强,但异交结实粒数变异也最为明显;多次人工饱和授粉的异交结实率达94.7%,说明该不育系具有较高的异交结实潜力;花后天数与异交结实率的关系可以用方程y=-1.457 7x2 20.489x 12.472(R2=0.914 6**)描述,观察值与模拟值相差0～9%。田间不同授粉方式下,距恢复系1.5 m内,不育系异交结实变异较大,2.0 m以外无显著差异;距恢复系0.5 m内,不育系异交结实率较高,行间差异不显著;辅助授粉时,距恢复系1.0 m以内的不育系异交结实率和杂交种子重量的增幅最大,异交结实率最高可增加45%。光温敏雄性不育小麦BS366制种时播种宽度应控制2.0 m,并在花后8 d内,尤其是花后4～8 d进行辅助授粉,可实现较高异交结实率。     

雄性不育小麦异交结实研究进展

雄性不育小麦异交结实特性研究是建立高产高效制种技术体系的核心内容。从杂种小麦亲本的出穗速度?开颖性状?开花时间等开花习性和不育系柱头?浆片,以及恢复系(保持系)花粉等方面综述了雄性不育小麦异交结实特性的研究进展,并提出父母本的花器生物学特性?父母本的协调状态?父母本的田间安排是杂种小麦种子生产中所必须解决的几个关键问题。     

BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性研究

为了解BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性的差异,分析其光合特性的影响因子,以指导高光效不育系的选育,以6份BS型小麦光温敏不育系和常规品种京411为研究材料,于北京顺义(不育系繁殖区)和河南南阳(不育系制种区)分期播种,分析不同材料在抽穗期、开花期和花后30 d的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、叶绿素荧光参数(F_v/F_m)等光合特性指标的差异,以及不同区域不育系的P_n、T_r和结实率与播期、旗叶面积及株高的相关性。结果表明,不育系的P_n、G_s、T_r和F_v/F_m变化趋势均为抽穗期或开花期达到最高值,花后30 d降为最低值,而C_i的变化趋势为花后30 d达到最高值。P_n和T_r较高的材料为BS485,G_s和T_r较高的材料为BS366;P_n较低的材料为BS93,T_r较低的材料为BS1453和BS210。在北京顺义,P_n与结实率、G_s、T_r和F_v/F_m呈正相关,与旗叶面积呈负相关;T_r与播期、P_n和G_s呈正相关,与株高和F_v/F_m呈负相关;结实率与P_n呈正相关,与旗叶面积呈负相关。对P_n影响最主要的因子是播期和T_r,其次是结实率、F_v/F_m、G_s和旗叶面积;对T_r影响最主要的因子是播期、G_s和P_n,其次是株高和F_v/F_m;对结实率影响最主要的因子是P_n,其次是G_s和旗叶面积。在河南南阳,P_n和结实率与各因子相关性均不显著;T_r与播期和G_s呈正相关,与C_i呈负相关;对T_r影响最主要的因子是播期和G_s,其次是C_i。     

小麦雄性不育系BS366和FA-101的配合力及杂种优势分析

为探究BS型二系杂交小麦及F型三系杂交小麦亲本配合力和遗传率,以BS型不育系BS366和F型不育系FA-101以及16个恢复系为亲本,采用不完全双列杂交（NCII）模式分析了14个杂交组合的7个主要农艺性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）及与杂种优势的关系。结果表明,影响BS366和FA-101组合产量的主要因素的顺序不一致; BS366/济麦12、BS366/凤麦24、BS366/07品151-80和FA-101/川麦21等4个组合的单株粒重超对照优势大于12%,且株高低于对照,绵阳35和凤麦24可作为优良父本使用;杂种优势超对照值与其父本GCA值、组合SCA值具有较高的相关性,且与GCA的相关性要大于与SCA的相关性,但父本GCA值与组合SCA值几乎无相关性; BS366和FA-101两个不育系各性状的一般配合力不同,而且具有相同父本的两组不育系组合的杂种优势趋势、规律以及特殊配合力效应值大多存在差异,因此利用BS和FA两种不育系选育杂交种的策略有所不同。     

小麦雄性不育系FA99-3和BS101的育性转换特性比较分析

为了给小麦新型细胞质雄性不育系FA99-3以及光温敏核雄性不育系BS101安全制种生态区的选择以及实际应用提供理论依据,以常规品种京411为对照材料,通过田间育性鉴定试验和人工气候箱光温调控试验,对FA99-3和BS101的育性转换特性进行了分析。结果表明,在河南南阳,FA99-3和BS101的不育度均达到99%以上,可以安全制种;FA99-3的安全制种播期为9月30日至10月10日,BS101的安全制种播期为9月30日至10月20日。在北京顺义,FA99-3的结实率为17.87%～38.06%,BS101的结实率为43.33%～63.11%,可以安全繁种;FA99-3的安全繁种播期为10月20日,BS101的安全繁种播期为9月30日至10月20日。FA99-3和BS101的光温敏感时期为药隔至单核期。FA99-3以温度敏感为主,在光照12h·d-1时,其温度转换阈值为12～14℃。BS101以光照敏感为主,在平均温度为12℃时,其光长转换阈值为12～14h·d-1;在光照12h·d-1时,其温度转换阈值为14～16℃,但其对温度的敏感程度较弱。FA99-3和BS101花粉粒碘染均以染败为主。