小麦生理型雄性不育系微丝骨架和胼胝质的变化与其相关基因的表达分析

【目的】研究生理型雄性不育小麦花粉细胞内微丝和胼胝质的结构及其相关基因的表达,并揭示其与生理型雄性不育的关系,为进一步研究化学杂交剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育的机理提供一定的理论依据。【方法】以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系ms(A)-西农1376及对应正常可育系(A)-西农1376为试材,用TRITC-phalloidin标记细胞内微丝,苯胺蓝标记胼胝质,qRT-PCR技术分别对肌动蛋白解聚因子TaADF（Actin depolymerizing factor）、类葡聚糖合成酶TaGSL（Glucan synthase-like）进行差异表达分析。【结果】(1)在减数分裂前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ这三个时期,生理型雄性不育系花粉细胞的微丝结构与可育系没有显著差异：前期Ⅰ,微丝分布于整个细胞质中,细胞核区域也可见少量微丝环绕细胞核;中期Ⅰ,微丝分布在细胞质中,在形成纺锤体部位染色更深,形成纺锤体微丝,由细胞两极发出的纺锤体微丝伸向赤道板;后期Ⅰ,在向两极移动的染色体的中间部位染色较深,微丝分布较多。(2)在早末期Ⅰ,与可育系相比,不育系花粉细胞没有形成清晰且明显可见的中国灯笼状成膜体微丝结构,且在细胞中线部位亦没有清晰可见的微丝累积。(3)晚末期Ⅰ,可育系花粉细胞在形成细胞板的部位是线性的、平滑的,成膜体微丝消失,而不育系花粉细胞在形成细胞板的部位形成了很大的缝隙,同时,可育系胼胝质在细胞板处的沉积比较平滑,而不育系胼胝质在细胞板处的沉积较可育系相比缺乏,并且是褶皱的、有裂纹的。(4)四分体时期,可育系花粉可见围绕细胞核的辐射状微丝,不育系花粉细胞中微丝呈模糊状态,并且不育系中胼胝质染色的整体荧光强度较可育系减弱。利用实时荧光定量PCR技术分析肌动蛋白解聚因子TaADF和类葡聚糖合成酶TaGSL在减数分裂期的相对表达量,结果发现,不育系中TaADF的相对表达量是可育系的4.28倍,由于TaADF表达量上调,加剧了细胞内微丝解聚,微丝结构受到破坏,同时不育系中TaGSL表达量下降,只有可育系的0.83倍,胼胝质的沉积也受到影响。【结论】TaADF在不育系中上调表达,破坏了细胞内微丝的正常结构,使微丝不能正常行使其功能,进而可能导致花药发育中与育性相关的某些代谢通路等受到影响。与此同时,微丝结构的破坏导致细胞板形成出现异常也可能是引起胼胝质在细胞板处沉积受到影响的一个重要原因。因此,微丝和胼胝质的异常变化与化学杂交剂SQ-1诱导的生理型雄性不育密切相关。     

核不育矮败小麦在小麦育种上的应用研究

综述了矮败小麦在选育育种材料、建立目标性状基因库等方面的应用。并对今后矮败小麦的应用提出了建议。     

甘蓝CMS下胚轴和子叶的离体培养与植株再生研究

【目的】探索一种利用甘蓝胞质雄性不育系(CMS)下胚轴和子叶进行快速扩繁的技术,为利用CMS大量繁制甘蓝杂交种提供一条新途径。【方法】以甘蓝CMS 05-2-10为试材,将苗龄5~7 d无菌苗的下胚轴和子叶切下,接种于MS培养基上,45~50 d后统计再生芽数,比较6-BA与NAA不同质量浓度配比对不定芽的诱导情况;将诱导出的不定芽接种于添加不同质量浓度(0,0.1,0.3,0.5 mg/L)NAA的MS生根培养基上,20 d后比较生根率和根的长势。【结果】在对下胚轴和子叶进行不定芽诱导时,MS培养基中分别添加1.0和4.0 mg/L的6-BA对下胚轴、子叶的诱导效果较好,其芽再生频率和分化系数分别为83.3%,53.0%和3.6,3.0。在MS培养基中添加1.0mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA,其对下胚轴不定芽的诱导效果较好,芽再生频率为80.7%,分化系数为3.4,褐化率为1.5%;在MS培养基中添加4.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA,其对子叶不定芽的诱导效果较好,芽再生频率为50.0%,分化系数为3.2,褐化率为3.4%;二者的褐化率均明显低于仅添加6-BA的处理。在MS生根培养基中添加0.3 mg/L NAA时,不定芽的生根效果较好,生根率达100%,且根系生长健壮。【结论】利用甘蓝胞质雄性不育系CMS 05-2-10的下胚轴和子叶作为外植体进行不定芽的诱导,对于下胚轴,其适宜培养基为MS+1.0 mg/L6-BA+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂;对于子叶,其适宜培养基为MS+4.0 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂。不定芽诱导生根的最适培养基为MS+0.3 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂。     

黑米稻三系配套选育初报

采用人工制保、制恢的方法 ,育成了黑米稻不育系 2个 (“大黑A”和“血黑A”)和恢复系 3个 (“黑恢 1号”、“黑恢 2号”和“黑恢 3号”) ,于 1 997年成功地实现了黑米稻三系配套[1] ,与此同时进行了黑米稻不育系、恢复系与白米稻不育系、恢复系的配组试验。试验结果表明 :黑米杂交稻优势强、经济性状互补明显 ,较好地克服了传统黑米稻品种产量低、抗性和株叶形态差的缺点 ,而且黑米稻不育系、恢复系与相应的白米稻恢复系、不育系配组 ,其F1代大多数仍为黑米     

荔波野生金线莲芽的诱导及其增殖

为探寻金线莲组织快繁的配套技术,以金线莲茎段、茎尖为外植体,研究NAA、6-BA浓度梯度及配比、不同部位外植体对不定芽诱导和增殖的影响.结果表明:MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L为适宜的诱导芽和增殖培养基,培养50 d后增值系数达6.5,MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.15 mg...     

紫叶标记釉型光一温敏核不育系中紫S的选育及其配组的杂种优势

带标记的光一温敏核不育系在制种后对其F1能籍标记性状在苗期检出假杂种,减少在生产应用中的风险。本研究采用中国水稻研究所保存的一份带紫叶标记的釉型紫叶稻(CN-pl>和湖北省农科院粮作所育成的温敏核不育系W6154S杂交,在F2代选择紫叶稻回交一次后,以系谱法逐代选择而育成了带紫叶标记的光一温敏核不育系一中紫S0在杭州(     

喷施赤霉素对甘蓝型油菜同源异型突变系AMS的影响

连续两年试验结果表明,对甘蓝型油菜同源异型无花瓣突变系(AMS)叶面喷施赤霉素(GA3)可明显改变AMS的开花性状,提高柱头外露率、花蕾质量、雌蕊长度和雌蕊质量;明显提高AMS植株生长速率,促进抽薹开花,使主花序的角果数明显增加;不同喷施浓度的试验表明在蕾薹期喷施1 700 mg/kg,2 200 mg/kg的处理效果较好;不同喷施浓度和时期的交互试验表明:喷施浓度和时期间存在交互作用, 相同浓度处理在蕾薹期的喷施效果优于显蕾期,在同一时期内喷施2 200 mg/kg处理的效果优于其他浓度处理,综合比较在蕾薹期喷施2 200 mg/kg处理的效果最佳.     

籼型杂交水稻新不育系和新恢复系的品质配合力分析

【目的】研究籼型杂交水稻新不育系和新恢复系的品质配合力。【方法】采用不完全双列杂交设计(NCII),以自育的4个新不育系和4个新恢复系配组,组合分别于2014年早、晚季种植,考察4×4个组合的品质性状,进行配合力分析。【结果】大多数品质性状一般配合力和特殊配合力的方差均达显著或极显著水平,且一般配合力方差大于特殊配合力方差。在整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量等性状上不育系的一般配合力方差贡献率比恢复系高。不育系中,G软华A在大多数品质性状上表现优良,具有较好的一般配合力和较大的特殊配合力效应方差,在其余品质性状上也无明显缺陷,是一个品质优良的亲本。恢复系中,没有一个恢复系能在所有的品质性状中都表现优良,或多或少都有缺陷。其中化感稻3号在出糙率、精米率、整精米率、垩白度和粒长宽比上表现较好。华恢521在垩白粒率、直链淀粉含量和胶稠度上一般配合力好且特殊配合力效应方差较大,易配出低垩白粒率、理想的直链淀粉含量和胶稠度组合。【结论】各品质性状受加性效应和非加性效应共同控制,大多数以加性效应为主。在整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量等性状上不育系的加性效应贡献率比恢复系高,在粒长宽比和胶稠度性状上则恢复系的加性效应贡献率更高。     

具有强Allee效应的野生蚊子和绝育蚊子相互作用模型

假设野生蚊子具有强Allee效应,建立了包括野生蚊子和绝育蚊子相互作用的连续时间动力学模型.通过研究系统的动力学性态,包括分析平衡点的存在性、稳定性,发现系统在一定条件下存在双稳定现象,并得到了不同野生蚊子释放策略条件下控制与消灭野生蚊子种群的阈值条件,同时借助数值模拟验证了相关的理论结果.     

小麦不育材料幼胚培养植株再生性研究

本试验对小麦两类不育材料幼胚愈伤诱导及分化进行了研究,结果表明:①N6培养基愈伤组织诱导率最高95%～100%;不同材料平均出愈率由高到低依次为雄性不育1号、雄性不育2号、雌性不育1号;②接种18～30dMS培养基最早产生不定芽分化。最早可见不定芽分化的材料为雄性不育1号,分化进程较雌性不育幼胚提早7～10d;雄性不育1号和雌性不育1号幼胚愈伤组织分别培养45,52d分化率达峰值均为100%,雄性不育2号材料在培养112d分化率达峰值67.4%;③单独加入2,4 D并随2,4 D浓度降低不定芽分化率有增加的趋势。2,4 D与KT配合使用不定芽分化率最高,达100%,以低浓度2,4 D(0.25～0.50mg·L-1)与KT(0.1～0.2mg·L-1)配合为宜。④分化不定芽在不同培养基中生长增殖不同,以C17为最佳同时附加KT0.2mg·L-1 2,4 D0.1mg·L-1分化苗可增殖6倍;再生植株移栽成活率80%以上;接种至移栽历时4个月。