玉米基因雄性不育双杂合保持系的选育研究

本研究从1982年开始,选用玉米ms_1、ms_2和ms_(10)三个雄性核不育基因以及易位断点与相应ms基因紧密连锁的T_(4-6b)、T_(9-10a)、T_(4-10f)和T_(6-10(5519)四个易位系作为基础材料,采用细胞遗传技术育成若干个骨干自交系的基因雄性不育双杂合保持系。至今,已选育出黄早四和Mo17背景的ms_2基因双杂合保持系。保持系与ms_2基因不育系杂交,子代全部植株雄性不育;将其自交,后代分离出双杂合体和不育株。本研究结果表明:(1)不同杂易位的花粉败育率差异显著,不同自交系背景对花粉败育率无明显影响。(2)以杂易位作母本与杂合ms株杂交,子代中双杂合体出现的理论频率为7.4％。由于双杂合体生活力弱以及鉴定中存在的问题,实际选育双杂合体的频率更低。(3)黄早四ms_2基因双杂合体有三类花粉:饱满的占65％;小的和不饱满的占20％;败育的占15％。文章还讨论了双杂合保持系存在的问题和用途。

玉米胚性愈伤组织诱导和植株再生研究

对 4 3个基因型的未熟幼胚进行离体培养 ,研究不同基因型对离体培养的反应 ,不同质量浓度 2 ,4 D对胚性愈伤组织百分率的影响以及不同基因型愈伤组织的再生苗率 .结果表明 ,自交系A188,87 1、郑 2 2、综 3、综 31和掖 4 78以及它们的杂交种产生了胚性愈伤组织 ;继代过程中 ,2 ,4 D质量浓度降至 1mg·L-1提高了胚性愈伤组织百分率 ;4 3个基因型中仅部分基因型再生了植株 ,基因型是能否再生植株的主要因素 ,培养基成分也影响再生苗率 。

玉米雄性不育单交种再杂交当代杂种优势效应研究

对 5个ES胞质雄性不育杂交种与 4个高油杂交种、5个普通杂交种再杂交籽粒的含油量、产量、千粒重和籽粒体积研究表明 :(1)不育杂交种×高油杂交种 ,当代籽粒含油量比母本平均提高 1.6 % ,高油和低油杂交种的油分基因花粉直感效应值均为 0 .30 ;(2 )不育杂交种比同型可育杂交种的产量和千粒重平均提高 10 .1%和 5 .8% ,表现出显著的细胞质效应 ;(3)不育杂交种×高油杂交种的产量与母本持平 ,千粒重下降 7.3% ;与父本相比 ,产量、千粒重和籽粒体积均有较大优势 ;(4)不育杂交种×高油杂交种的籽粒灌浆速度、灌浆持续天数和IAA含量均表现为偏向母本的中亲优势 ,这可能是单交种再杂交籽粒含油量、产量。

玉米隐性核不育双杂合保持系的选育 Ⅱ.提高保持系生活力的研究

试验采用两种方案选育不同自交系背景的隐性核不育双杂合保持系。不同保持系在成株率、双杂合体比例、花粉败育率等特性上有明显差异，表明不同自交系对染色体重复缺失承受力的差异，将双杂合结构转育到更多自交系背景中，有可能筛选出农艺性状优良、生活力强的保持系。通过同一自交系双杂合体互交或不同自交系双杂合体杂交，改良保持系农艺性状已初见成效。ｍｓ２双杂合保持系保持雄性不育株率９９．７２％，符合生产杂交种子的要求。文章还讨论了两种选育方案的效果和保持系的应用前景。

玉米基因雄性不育系(ms_2/ms_2)小孢子败育的细胞学研究

利用光镜和透射电镜对同一核背景的ms_2不育花药和正常可育花药进行了小孢子发育的细胞学比较观察。结果表明,ms_2不育花药小孢子在幼小孢子期至中小孢子期瓦解。小孢子从四分体释放后,原外壁上没有孢粉素沉积,花粉外壁不能发育。不育花药大多数绒毡层细胞在幼小孢子期显示出明显异常,表现为质体、线粒体等细胞器退化,内质网网络细而少,液泡膜内陷吞噬细胞质,细胞内侧没有乌氏体形成,细胞质内出现大量沉积有浓染颗粒的大的囊泡状结构,到中小孢于期绒毡层全面崩溃。本文还讨论了ms_2不育花药小孢于败育的可能原因。

玉米DNA限制性片段长度多态(RFLPs)的研究

文章简要介绍了10余年来有关玉米DNA限制性片段长度多态(RFLPs)的研究,说明RFLP的分析原理和特点,构建玉米RFLP连锁图的方法,以及玉米RFLPs在遗传育种中的主要应用。

玉米ms和y基因之间的交换值测定

利用雄性不育、黄色胚乳的F_(546)与白色胚乳自交系杂交的F_2代群体以及测交群体测定出玉米雄性不育基因ms 与胚乳颜色基因y 间的交换值约为5%。这一结果表明,前人提出的利用ms—y 基因系统进行玉米种子生产不需去雄的方案很难实施。

玉米ms和y基因之间的交换值测定

利用雄性不育、黄色胚乳的F546与白色胚乳自交系杂交的F_2代群体以及测交群体测定出玉米雄性不育基因ms与胚乳颜色基因y间的交换值约为5％。这一结果表明,前人提出的利用ms—y基因系统进行玉米种子生产不需去雄的方案很难实施。

玉米改良单交种选育方法的研究

用30个遗传差异不大的Mo17改良系作母本与Mo17组成姊妹种(A_1×A_2),再以30个姊妹种以及30个Mo17改良系作母本,与父本自交系E28,5003配成改良单交种和普通单交种。试验表明:改良单交种的产量、农艺性状和整齐度与相应的普通单交种基本一致,而姊妹种的产量明显地高于任一亲本自交系,故改良单交种具有制种产量高的优点。姊妹种产量的高低与其改良单交种的产量无明显相关,因而有可能选出制种产量高、杂交种产量也高的“双高”改良单交种。以A_1×B_2和A_2×B_2的平均产量可予测改良单交种(A_1×A_2)×B的产量。

玉米C型Cms育性恢复基因Rf4的SSR标记

对A6 19与Cms2 37F2 及BC1群体的育性观察结果表明 ,恢复系A6 19有一对恢复基因 ,用微卫星标记 (SSR)将A6 19的恢复基因定位在玉米第 8染色体短臂上 ,与SSR引物bnlg 2 30 7连锁 ,距bnlg2 30 712 .

玉米幼胚离体培养的影响因素研究

以玉米幼胚作外植体诱导愈伤组织 ,研究了幼胚长度、培养基、基因型对愈伤组织诱导和继代的影响 .结果表明 ,基因型是限制幼胚培养的主导因素 ;幼胚长度以 1 0～ 2 5mm为宜 ;试验采用的 6种培养基对出愈率影响不大 ,但它们诱导出的愈伤组织类型不同 ,在继代过程中 。

玉米ES型雄性不育胞质在生产上应用的可行性研究

对１０对ＥＳ型雄性不育胞质杂交种和正常胞质杂交种进行了产量和农艺性状的比较。结果表明，ＥＳ型雄性不育胞质杂交种与其同核的正常胞质杂交种的产量无显著差异，ＥＳ型雄性不育胞质对杂交种的农艺性状无不良影响。又根据ＥＳ胞质不育系具有稳定的不育性和ＥＳ胞质抗病性的有关研究，作者认为ＥＳ型雄性不育细胞质完全可以在生产上应用。

玉米转Bt基因自交系的抗玉米螟特性鉴定初报

通过田间接卵和室内PCR分子检测 ,对采用回交法育成的Mo17Bt、4 78Bt、综 3Bt和 87 1Bt等 4个转Bt基因自交系的抗虫性以及Bt基因的存在 ,进行鉴定。结果表明 ,4个转基因自交系群体的抗虫性明显提高 ,虫孔隧道长度比阴性对照平均缩短 4 9.70 % ,差异达显著水平 ,但抗虫性不如阳性对照 ;群体内 ,单株间抗虫性仍存在差异 ,有高抗到高感不同类型 ,其中抗虫株的虫孔隧道长度比阴性对照平均缩短 78.4 0 % ,达极显著水平。 4种转基因自交系均含有Bt基因 ,扩增出小于 10 0bp的DNA片段。已选出既含有Bt基因、田间抗虫性表达又较明显的自交系 ,为进一步进行抗虫转基因杂交种的选育 ,奠定了基础。

玉米种子生产技术改进的研究 Ⅰ.利用姊妹系配制改良单交种的研究与实践

1986～1989年选用在全国利用面积最大的自交系Mo17和其姐妹系“豫20”进行玉米改良单交种的研究。据河南、四川省小面积试验和大面积制种的结果,用姐妹种(Mo17×豫20制种比用自交系制种可提高产量30%以上。对Mo17、“豫20”及其姐妹种的配合力测定结果表明,豫20的一般配合力高于Mo17与姐妹种,但Mo17与姐妹种之间的差异不显著。大面积生产的结果也表明,改良中单2号、改良丹玉13与其对应单交种的产量持平或略有提高,其主要农艺性状、整齐度、抗性也基本相同。

玉米热导二环系“87”组配强优势组合的研究

以热导二环系“87”作为亲本之一 ,与不同类群测验系杂交 ,所配组合均表现出较强的杂种优势 ,尤其豫单 870 3即综 3× 87- 1优势最强。 1993～ 1996年 ,在省内外区试、生产示范和多点试验中 ,豫单 870 3的产量连年排名第一。该组合表现高产、优质、抗病、持绿期长 ,是目前替换丹玉 13的理想品种。研究结果表明 ,利用热导二环系组配强优势组合是利用热带资源快出品种的有效途径。

玉米改良单交种选育方法的研究——Ⅱ.姊妹系和姊妹种的配合力研究

以GriffingⅡ双列杂交试验和NCⅡ遗传交配试验,测定玉米8个姊妹系及其28个姊妹种的一般配合力,结果两者基本一致。玉米姊妹系的一般配合力是一种遗传特性,它既可遗传给其组成的姊妹种,又能通过姊妹种遗传给其组成的改良单交种;姊妹种的一般配合力与其双亲姊妹系一般配合力均值之间没有显著差异,并呈密切相关,这阐明了改良单交种与其对应的普通单交种相似的原因,并为改进和简化改良单交种选育程序提供理论依据。选育改良单交种,应以姊妹系和姊妹种的一般配合力为主,其次是特殊配合力方差。

玉米体细胞抗盐突变体的筛选及耐盐性鉴定

玉米幼胚所诱导的愈伤组织在继代繁殖后,用NaCl作选择剂,在含质量浓度10～20g·L-1NaCl的N6筛选培养基上连续筛选3代,再转移到无盐的继代培养基上培养3代,得到耐20mg·L-1的抗盐愈伤组织变异体.对愈伤组织相对生长量和游离脯氨酸含量等指标的测定表明,该愈伤组织变异体是耐盐的.耐盐愈伤组织变异体在分化培养基上可分化出再生植株,在10g·L-1NaCl胁迫下耐盐变异体再生植株相对电导率小于对照再生植株,而可溶性糖含量高于对照植株.耐盐株自交得T1代种子,在不同质量浓度NaCl胁迫下测定其发芽率,耐盐变异体后代种子发芽率均高于对照种子发芽率,说明变异体的耐盐性是可遗传的.

玉米姊妹系和姊妹种配合力效应及遗传成分分析

对不同世代姊妹系有及其姊妹种穗部性状配合力效应以及遗传成分进行了分析。结果表明，姊妹系及其姊妹种彼此间存在显著差异，姊妹系４和Ｓ２代姊妹种３×４的配合力效应最高，姊妹系２和Ｓ５代姊妹种１×２最差；姊妹种与对应姊妹系的配合力效应是一致的；穗部性状σＧＣＡ＾２均在８０％以上，以加性效应为主，姊妹系选育过程中，应注重穗粗和午粒重的选择。

商陆抗病毒蛋白基因导入玉米幼胚愈伤组织研究初报

以87 1自交系,87 1×综3,郑22×87 1,郑22×HI(A×B)4个基因型的玉米幼胚愈伤组织为受体,利用基因枪介导法将商陆抗病毒蛋白(PAP)基因和抗卡那霉素筛选基因以共转化的方式导入玉米胚性愈伤组织,然后在含有25～40mg·L-1G418培养基上筛选愈伤组织并分化得到再生植株.PCR和Southern杂交结果表明,PAP基因已经转入由抗性愈伤组织再生出的玉米植株中.

玉米C型胞质雄性不育恢复主基因的染色体定位研究

用Ｃ组的ＣⅠ和ＣⅢ亚组不育胞质的５个不育系和２个恢复系为材料，以１７个涉及第９染色体和不同染色体臂的糯粒易位系为工具，测定了恢复主基因在染色体上的位置。试验结果表明，恢复系Ａ６１９和广１０２携带１对恢复主基因，位于第７染色体长臂外端，与易位系Ｔ７９ａ的断点连锁，它能恢复ＣⅠ和ＣⅢ亚组胞质不育的花粉育性。还讨论了Ｃ组不同亚组胞质不育的恢复性反应和恢复性遗传的复杂性。