Generation of tribenuron‐methyl herbicide‐resistant OsCYP81A6‐expressing rapeseed (Brassica napus L.) plants for hybrid seed production using chemical‐induced male sterility

Chemical‐induced male sterility (CIMS) is a method for hybrid rapeseed (Brassica napus L.) production. Some sulphonylurea herbicides such as tribenuron‐methyl (TBM) are used as chemical hybridization agents (CHAs) in CIMS systems. However, the male parents must be protected from herbicide injury with a shield during spraying of the female parents with CHAs to induce male sterility. Thus, using herbicide‐resistant rapeseed lines as the male parents can significantly simplify the seed production procedure and reduce the cost in hybrid seed production. A rice cytochrome P450 hydroxylase, OsCYP81A6, has been previously characterized to confer resistance to bentazon and sulphonylurea herbicides. We demonstrate here that the introduction of OsCYP81A6 renders rapeseed plants resistant to TBM. Compared with wild‐type plants, the transgenic plants displayed normal stamen development and male fertility when treated with 0.05 mg/l of TBM, the dose used for inducing male sterility in hybrid seed production. These results indicate that the OsCYP81A6‐expressing rapeseed plants can be used as the male parents for hybrid rapeseed production using CIMS.     

甘蓝型油菜隐性核不育系ZWAB临保三交种与单交种的比较

利用甘蓝型油菜隐性核不育系ZWAB及临保系和恢复系分别配制了临保三交种、单交种进行组合的杂种优势比较,结果表明:临保三交种在抗性方面优于单交种,在经济性状及产量上与单交种相当。临保三交种完全可以替代单交种,从而节省了两系制种过程中初花期拔除50%可育株的环节,降低了劳动强度和成本,提高了制种产量和种子纯度。     

一对等位基因互作控制的核雄性不育性

通过遗传工程能够产生由两个基因共同作用而形成的雄性不育。一个可以是能够导致雄性不育的基因,另一个可以是该雄性不育基因的活化基因,它们共同存在的时候表现雄性不育。利用位点特异性重组和转基因技术能够将这两个基因安排在植物同源染色体的相同位置上表达,成为等位基因,而获得分别只具有其中一个基因的两转基因系。它们之间杂交,F1中两个基因同时存在,F1产生雄性不育而成为不育系。常规品系与此F1不育系杂交,在杂种植株中,这两个基因不能同时存在,所有植株育性恢复。利用光温敏核不育性,化学杀雄和人工去雄可解决此不育系繁殖问题。该雄性不育性利用方式优越,育种简便易行,能够满足对最佳组合选育的要求,且能够定向培育目标杂交组合。     

不同小麦雄性不育类型光合、生理参数日变化的研究

利用2套同核异质的K、T、V、CHA型不育系及其保持系，对其不同生育时期净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（Tr）、水分利用率（WUE）、光量子通量密度（PFD）和细胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔限制值（L_s）等光合、生理参数的日变化及其差异进行比较研究，探讨不同小麦雄性不育类型的胞质效应。结果表明，供试材料净光合速率的日变化均呈双峰曲线，有明显的光合“午休”现象，P_n与G_s、C_i的相关系数分别为0.8187、0.8136，呈显著正相关（r_0.05=0.8110），与L_s的相关系数为－0.8496，呈显著负相关（r_0.05=0.8110），P_n的午间下降伴随着G_s、Ci的下降和L_s的升高，表明其主要受气孔因素限制；与保持系的Pn值相比，CHA型和K、T、V型不育系分别降低0.88、2.76、3.30和2.04 μmol CO₂ m^-2 s^-1，产生不同程度的负效应，尤以T型和K型最明显。在水分利用率上，K、T、V型不育系较保持系降低0.94~1.54 μmol CO₂ mmol^-1 H₂O，负效应显著；CHA型不育系较保持系低0.36 μmol CO₂ mmol^-1 H₂O，差异不显著，说明CHA对旗叶水分利用率无明显的不良影响。Pn值因母本基因型的不同而异，冀5418及相应不育系的Pn值较太911289的高，差异达显著或极显著水平。因此，选择优势效应大的保持系回交，有利于降低不育胞质对小麦光合功能的负效应。     

裸仁南瓜小瓜型父本雄花不育产生的原因

2000年－2004年,在甘肃河西走廊的酒泉市布置田间试验,研究了生理和遗传因素、密度、温度对裸仁南瓜小瓜型父本经历一段雄性不育期的影响。结果表明：裸仁南瓜小瓜型父本雄花开放后经历4~9d的不育雄花期才能开放正常雄花,这是一种自身的生理遗传特征;密度对小瓜型父本雄花不育程度有影响,密度越大雄花不育时间越长,单株产生的无效雄花数越多。25cm×90cm密度条件下不育雄花经历11d,比35cm×90cm、40cm×90cm分别长1d和2d,25cm株距单株平均不育雄花数为8.7个,比35cm、40cm株距分别多1.3个和2.2个,40cm×90cm为理想播种密度;从父本播种到有效雄花开放这一时段温度越高,无效雄花开放的时间越短,较低温度条件下,单株不育雄花数量增加,不育雄花开放经历时间增加。裸仁南瓜小瓜型父本经历一段雄性不育期除自身的生理遗传特征外,密度、雄花开放前温度也是重要的影响因素。     

亚麻显性雄性核不育基因的RAPD标记

应用252条10-mer随机引物对遗传背景相似的可育株和不育株亚麻进行了RAPD分子标记,在不育株与可育株之间寻找DNA的多态性差异带,结果发现,在252条随机引物中有2条引物(即S62和S135)可分别得到1个与显性核不育的雄性基因有关的RAPD分子标记为S62-500和S135-350。     

Modified complementation test of male sterility mutants in pepper (Capsicum annuum L.): preliminary study to convert male sterility system from GMS to CMS

The male sterility system in hybrid seed production can eliminate the cost of emasculation and ensure seed hybridity through avoidance of self pollination. GMS and CMS are two types of male sterility system that currently employed in pepper breeding. Conversion from GMS to CMS will increase the male sterility proportion of female parent from 50 to 100%. In this study, segregation analysis of four male sterile mutants consisting of one CMS mutant (CA1) and three GMS mutants (GA1, GA3 and GA4) showed that each had single recessive gene inheritance. A modified complementation test was performed by replacing male sterile mutants with their maintainer line as male parent. The nuclear restorer gene for CMS was independent of all nuclear restorer genes for GMS and all nuclear restorer genes for GMS were independent each other. Further observation on CMS and GMS male sterility loci revealed that GA1 and GA3 had mutated in both nuclear restorer genes for CMS and GMS, while CA1 and GA4 each carried mutation in single male sterility system of nuclear restorer gene for CMS and GMS, respectively. Conversion from GMS to CMS in the case of lines carried mutations in both sterility systems required only S-type cytoplasm donor, while lines carried mutation in single nuclear restorer gene for GMS required not only S-type cytoplasm but also rf allele donors. The important finding is the broader function of maintainer line in certain male sterility system that can be used as a maintainer or restorer line for other male sterility systems. We also confirmed that line CC1 is the general restorer for both CMS and GMS systems.     

以分子标记辅助选择育成抗条纹叶枯病水稻新品种“武陵粳1号”

条纹叶枯病是21世纪以来江苏省最重要的水稻病害之一。食味品质较优的主栽品种武育粳3号因高度感染该病而种植面积锐减。本研究以镇稻88为抗条纹叶枯病毒病基因Stvb-i的供体亲本,采用回交育种策略,改良武育粳3号的抗条纹叶枯病性能。在连续回交和自交过程中,以紧密连锁的双侧分子标记对Stvb-i进行“前景”选择,同时对后代与轮回亲本遗传背景的相似程度进行分子标记辅助“背景”选择,在短期内育成抗条纹叶枯病的“武育粳3号”,命名为“武陵粳1号”。新品种保持了原品种的基本农艺性状、丰产性、稳产性和优异的食味品质,并大幅度提高了其条纹叶枯病抗性水平,在江苏省多点抗性鉴定试验中的平均病株率仅为4.4%,极显著低于原品种(53.2%)。     

小麦骨干亲本碧蚂4号及其姊妹系遗传差异分析

碧蚂4号是我国小麦育种的重要骨干亲本之一.本研究利用513对分布于小麦21条染色体上的多态性引物对碧蚂4号与其4个姊妹系的遗传差异进行了分析.分析结果表明,亲本碧玉麦对碧蚂2号的遗传贡献率最高,为41.1%;亲本蚂蚱麦对碧蚂1号的遗传贡献率最高,为47.9%;碧蚂4号与4个姊妹系的平均遗传相似性系数变异范围为0.779～0.823,表明碧蚂4号与4个姊妹系的遗传差异比较大;碧蚂4号在188个位点上与其4个姊妹系存在差异,其特异位点主要源于亲本蚂蚱麦,占碧蚂4号特异位点的50.5%;分布在碧蚂4号1A、1B、1D、2A、2BS、2BL、2D、3A、6AL和7AL上的部分特异位点遗传距离很近,形成了密集特异位点的染色体区段,在这些区段上存在许多与产量、抗病、抗逆和适应性等重要农艺性状相关的基因和QTL位点,这可能是碧蚂4号区别于其4个姊妹系成为骨干亲本的遗传基础.     

几种雄性不育玉米小孢子发育的显微荧光观察

采用高灵敏度的显微荧光术研究同一背景材料的细胞质不育和细胞核不衣小孢子发育过程，目的在于比较同核异质及同质近等系的小孢子发育过程，从中找出规律性的现象。结果表明，几种不育类型小孢子均表现核物质的降解，只是降解的时期不同。由此认为，雄性不育的细胞学实质就是细胞的自我降解。