棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的定位及分子标记辅助育种研究进展

棉花细胞质雄性不育系统在实现棉花杂交种子大规模生产和培育高产、优质、抗逆等棉花新品种中具有重要的应用价值,而恢复系的好坏对细胞质雄性不育系杂交种的选育的利用起着举足轻重的作用。因此,培育优良恢复系至关重要。主要介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系的类型,综述了棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传方式和遗传定位研究进展,讨论了恢复基因的精细定位和分子标记鉴定在分子标记辅助育种中的意义和应用前景,并针对目前存在的问题提出相应对策。     

植物细胞质雄性不育相关基因及其分子标记研究

植物细胞质雄性不育(plant cytoplasmic male sterility,CMS)在自然界中普遍存在,它是植物在有性繁殖过程中产生非正常花粉、花药或者雄配子体而形成的一种可以遗传给后代的现象,近年来在生产实践中发挥了巨大作用,逐渐成为研究热点。随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的技术手段被应用到研究CMS中。前人研究结果已证实CMS和线粒体有关。现今已分离到了与CMS相关的基因或片段,并开发出了与不育性状和恢复基因连锁的分子标记。本文就上述研究的相关进展进行概括论述。     

不同制种类型棉花杂交种的产量因素和纤维品质比较

进行不同制种类型棉花杂交种的产量因素和纤维品质的比较研究,结果表明:S系列(三系法制种)的籽棉产量相对较低,平均籽棉产量为2 846.67kg/hm2,组合间差异较大,最好组合为S7,产量3 270.00 kg/hm2;L系列(两系法制种)的籽棉总量居中,主要集中在2 850.00 kg/hm2左右,组合间差异较小;N系列(常规杂交制种)籽棉产量相对较高,产量集中在3 150～3 300 kg/hm2,高产组合比例较高,最高产量组合为L4,达到3 405.00 kg/hm2。在纤维品质方面:S系列马克隆值低,断裂比强度较大,品质稍好;N系列马克隆值高,断裂比强度差异较大;L系列纤维长度较好。综合各项性状:N系列有较好的产量优势,但制种成本高;L系列居中,S系列品质较好,产量上也有所突破,制种最为经济。     

转Bt基因棉杂种优势及性状配合力研究

采用NCⅡ设计方法,选用我国构建的Bt(Bacillus thuringiensis)基因棉GK3和美国构建的Bt基因棉新棉33B等Bt基因棉为父本,配制杂交组合,分析了含Bt基因杂交棉组合的性状优势表现及配合力效应。性状优势分析表明,组合的中亲优势和竞争优势明显,皮棉产量中亲优势率达100％,竞争优势率达86．7％,多数品质性状较对照为优,表明转Bt基因棉品系与常规品种间杂种优势利用潜力较大;通径分析表明,在增产因素中,铃重和铃数所起贡献较大;配合力分析表明,父本间和母本间的GCA均方值均达显著或极显著水平,组合的SCA均方值除子、皮棉声量性状外,其余均不显著,在F1性状的遗传中,各性状的加性效应起主导作用;F1的性状表型值与父、母本的GCA呈高度正相关,并达显著水平,表明选配含Bt基因杂交组合时,选择GCA值大的亲本较为可靠。     

不同环境下抗虫陆地棉杂交种优势表现及经济性状分析

转基因抗虫杂交棉在不同生态环境下产量性状超亲优势普遍存在,尤以皮棉产量和子棉产量为强,铃数次之.高产水平环境中,杂交种和亲本产量水平均较高,群体超亲优势不明显;产量水平相对较低的环境下,杂交种产量水平相对较低,但群体超亲优势显著,表明杂交种产量相对稳定,而亲本产量水平发挥受环境影响较大.品质性状随环境变化而发生改变,但超亲优势表现均不显著.相关性分析表明,铃数与产量最为密切,单株结铃性强是杂交种选育的重点;铃数、铃重和衣分三者之间均呈显著或极显著正相关,通过亲本选配,三个性状可以同步提高.品质性状之间相关性不一致,麦克隆值与多数品质性状呈显著正相关,表明选配高产优质杂交组合时,一定要选择较低麦克隆值的材料当亲本.     

CMS-D2恢复基因对陆地棉主要性状的影响

选用1对同质异核的哈克尼西棉细胞质雄性不育恢复基因近等基因系——保持系和恢复系为试验材料,分别在黄河流域棉区(河南安阳)和长江流域棉区(江西九江)2个生态点种植,对棉花苗期生长、全生育期主茎功能叶片光合生理指标、花药发育状况、产量及其构成因素以及纤维品质性状进行比较分析.结果表明:(1)恢复基因对棉花苗期生长、花药发育...     

植物细胞质雄性不育育性恢复基因研究进展

植物杂种优势在生产上已被广泛应用,对提高产量和改善品质有重要意义,而生产杂交种的重要途径是细胞质不育及其恢复系统。在杂交品种选育过程中,优良恢复系选育至关重要。近年来植物细胞质雄性不育性恢复的分子机理一直是分子生物学的研究热点。本文综述了目前恢复基因研究的主要进展,讨论了恢复基因的遗传与定位。认为细胞质雄性不育恢复基因一般为单基因或少数显性效应主效基因,且恢复基因间作用方式多样化。目前,玉米Rf2基因、矮牵牛Rf基因、水稻Rf-1基因、萝卜Rfo基因都已被克隆。在这些恢复基因的克隆与分离基础上,本文讨论了恢复基因的结构特征及分子机理,认为恢复基因的可能分子机理,一种是恢复基因抑制细胞质雄性不育（CMS）特异ORF的表达,另一种是恢复基因补偿线粒体功能的缺陷。本文最后对恢复基因在植物分子育种上的应用前景提出了看法。     

京津冀两次深厚涡旋北上暴雨过程对比分析

利用中国气象局中国国家级地面站逐小时观测资料和加密自动站资料,以及NCEP再分析资料等,对京津冀两次深厚涡旋系统造成的大范围暴雨过程进行对比分析,比较两者的环流背景、影响系统及物理量条件。结果表明：（1）两次暴雨过程高低空均为深厚涡旋系统沿太行山和燕山山脉方向东移北上,但2016年暴雨过程影响的深厚涡旋系统为西南涡减弱消散后形成的新生华北气旋,2021年暴雨过程为西南涡直接沿太行山东移北上。（2）2016年过程的水汽输送更旺盛,配合更好的水汽辐合条件产生暴雨。（3）两次暴雨过程的不稳定能量高,配合上升运动将低层的水汽和能量向高层输送,高温高湿条件下触发对流,造成雨强较大的短时强降水。（4）两次暴雨过程均受地形影响,雨带走向与太行山和燕山基本一致,但2016年暴雨过程降雨量最大区域位于太行山“喇叭形”山谷及其附近,雨带更加偏西,过程降水量更大,2021年暴雨过程最大雨量分布在沿太行山外围。     

转基因抗虫三系杂交种——中棉所99

中棉所99（CRI081）为三系杂交种，具有优质、高产、抗病虫和制种简便等优良特性。该文简要介绍其选育过程、在国家区域试验中的特征特性以及栽培技术要点。     

三系抗虫杂交棉中棉所83高效制种技术

介绍三系抗虫杂交棉中棉所83的制种技术,包括种子处理、播种、田间管理、杂交前的准备与管理、杂交期间管理、收获与晾晒等方面内容,以促进中棉所83制种产量的提高。