‘油青四九’菜心核基因雄性不育“临时保持系”的回交选育

针对目前所转育成的菜心雄性不育系配组合后不整齐的问题,采用同一轮回亲本,分别回交转育雄性不育甲型"两用系"和"临时保持系"。本文以现有的法国45 d抗热大白菜核基因雄性不育系为不育源,‘油青四九’菜心为轮回亲本,根据"复等位基因"遗传模式设计回交转育方案,采用杂交、回交、测交、自交等方法,对菜心核基因雄性不育"临时保持系"进行回交转育研究。结果表明:经过6个世代的回交转育,得到了菜心核基因雄性不育"临时保持系",其经济性状与轮回亲本极相近,组配的雄性不育系不育度和不育株率均达100%。本试验的转育方法适用于经济性状差异较大的亚种之间雄性不育系的转育,依照此转育方法可以获得与轮回亲本经济性状相似的种质资源。     

利用分子跟踪检测和滚动回交创制转基因矮败小麦抗旱新种质

以4个T4代转TaEBP、GhDREB、GmDREB1、GmDREB3等抗旱相关转录因子基因的小麦株系为供体,以‘矮败周麦18’为受体,通过温室加代条件下的有限回交、滚动回交途径,应用分子跟踪检测手段,创制转基因矮败小麦抗旱新种质。BC2F2植株目的基因的PCR检测结果表明,获得了分别聚合不同外源基因于一体的抗旱相关转基因‘矮败周麦18’小麦新种质,其中有TaEBP和GhDREB、GmDREB3和GmDREB1、TaEBP和GmDREB3、GhDREB和GmDREB3分别聚合于同一植株的矮败种质;及TaEBP、GhDREB、GmDREB3三个基因聚合在同一植株的矮败种质。这些转基因新种质为进一步开展抗旱转基因矮败小麦轮回选择育种理论与方法研究提供了重要材料基础。     

基于CRISPR/Cas9技术的水稻温敏不育基因tms5突变体的构建

为创新优良温敏不育系, 促进两系杂交稻育种的发展, 我们以水稻温敏不育基因TMS5为编辑对象, 设计了由水稻U3启动子驱动、长20 bp的guide RNA (gRNA)靶点以靶向编辑 TMS5 基因的第1个外显子, 将靶点与表达载体pCAMBIA1301连接, 再用农杆菌介导法获得水稻转基因株系。提取T₀代转基因株系的基因组DNA, 并对TMS5编辑位点附近的DNA片段进行PCR检测及测序分析。结果表明, T₀代植株的突变率为63.89%, 其中纯合缺失突变率为34.78%。对T₁代纯合缺失突变体的不育起点温度和农艺性状调查分析结果表明, 28℃是tms5突变体花粉育性的转换温度。大田试验结果表明, 与野生型相比, tms5突变体的结实率和单株重均显著降低。粳稻tms5突变体的获得为培育粳稻不育系奠定了材料基础。     

大白菜细胞核雄性不育基因向卵圆型大白菜‘160’的转育

根据大白菜复等位基因遗传假说,运用合成转育模式将大白菜‘189’细胞核雄性不育基因转入基因型为msms的卵圆型白菜‘160’中,获得了卵圆型白菜‘160’的新甲型"两用系"及相应的不育系和保持系。     

三个光温敏核不育系的不育性遗传分析

用6442S、8011S、1290S和5个父本配制12个组合,运用主基因+多基因混合遗传模型对P1、P2、F1、F2结实率性状进行世代联合分析,结果表明：12个组合的最适模型不相同,但都集中在B、D、E三模型,不育主基因在所有组合中都存在,只是主基因表达的对数及主基因和多基因的遗传效应有所差异。以1290S为母本的两个组合中,1290S/1990的遗传效应偏重于加性效应和显性效应,1290S/新露B偏重于上位性效应遗传,它们的遗传率均达94%以上;以6442S为母本的组合中,加性效应和显性效应比重都较高,但它们的基因遗传率变化幅度较大,达73.32%~99.17%,其中组合6442S/新露B和6442S/R402、6442S/1990存在多基因遗传,多基因遗传率最小为0.83%,最高达35.52%;以8011S为母本的组合中, 8011S/测64 7和8011S/1990的上位性遗传效应较强,其余以加性效应和显性效应遗传为主,有两个组合呈多基因遗传,为组合8011S/R402和8011S/1990,多基因遗传率分别为1.03%和5.94%,基因遗传率最高达99.06%之多,最小只有6757%(组合8011S/新露B)。     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

太谷核不育小麦细胞质遗传效应的研究

用8个品种(系)作轮回亲本,分别与太谷核不育(Ta_1)杂交,并各自与后代中的不育株连续回交至8代,然后分别用其中的可育株与宁82109进行正反交,得到8对同核异质的材料。采用三重复随机区组播于田间,并对19个性状进行研究。方差分析和细胞质分化指数分析细胞质效应的结果表明,太谷核不育小麦细胞质与普通小麦细胞质在总体上没有显著的差异。     

在隔离区用药物诱导显性核不育小麦孤雌生殖的研究

在隔离区，以太谷核不育小麦和矮败小麦为供试亲本，用炔诺酮，甲地孕酮，乙烯雌酚，马来酰肼（ＭＨ）等化学药剂诱导不育株孤雌生殖。结果表明，太谷核不育小麦的诱导结实率高于矮败小麦。炔诺酮，甲地孕酮和乙烯雌酚的诱导结实率均超过马来酰肼。小穗剪颖后用药剂处理和药剂处理后穗子套袋均能提高诱导结实率。用药剂处理时间以晚上１９时后效果最佳。不同供试亲本对喷药次数的反应存在差异。     

水稻光敏核不育基因表达与感光性关系研究

用７００１ｓ×Ｐ２３大粒、７００１ｓ×ｒ８００５、７００１ｓ×０２４２８、５０４７ｓ×多收３号、５０４７ｓ×ｒ８００５、５０４７ｓ×０２４２８等６个双亲感光性差异程度不同的粳型杂交组合,研究了水稻光敏核不育基因表达与感光性的关系。结果表明,双亲感光性的差异大小及巳抽穗期的分离程度皆与Ｆ２育性分离有密切关系。各组合Ｆ２代随抽穗期推迟,不育株比例有增加的趋势,而且最后一批抽穗的植株中不育株比例相当大。作者认为,感光性基因是影响光敏核不育基因表达的遗传背景的重要组成部分。本文还就光敏核不育基因数目等问题进行了讨论。