光周期敏感细胞质雄性不育小麦的研究

光周期敏感细胞质雄性不育小麦的研究①徐乃瑜严家骐王明全（武汉大学生命科学学院武汉４３００７２）１９９１年我们选育创建的（粗厚山羊草）ＮＰＦＰ等异质系小麦在张家口春播，出现花粉全不育现象。为了探讨此类型小麦雄性不育形成的机理，以及为采用两系法开拓小麦杂...

光周期敏感细胞质雄性不育小麦的研究

选用我们创建的D2型细胞质与普通小麦品种，经多年回交核置换获得的15种异质系，在不同发育期置于武汉不同光长条件下，并春播于哈尔滨自然长日条件下，抽穗时套袋自交，进行碘染花粉观察，成熟后考察自交结实率等。结果表明；①5个对照核供体品种在武汉冬播，于不同发育期进行不同光长处理，对花粉不育和自交结实率没有显著影响；在哈尔滨春播，除B174为弱冬性品种来不及正常成熟未作统计外，其它供试材料都能正常结实。②异质系小麦在小穗原基形成始期进行24h长光处理，花粉高度不育或全不育，每穗结实0～6．1粒；在小花分化期进行上述处理，花粉不育和结实粒数也明显降低，但有的异质系不及前述发育期显著。③在异质系中以牡山羊草细胞质对24h长光最敏感，其次为粗厚山羊草细胞质，再次为瓦维洛夫山羊草细胞质。④15．5h长光处理对引起雄性不育和结实粒下降有一定影响，但不及24h长光影响大；在小穗原基形成始期进行15．5h长光处理的效应比小花分化期要显著，说明到小花分化期进行15．5h长光处理对花粉败育导致不实的作用已大大降低。⑤在同一异质条件下，不同核对引起雄性不育效应有异。D2型细胞质可作为小麦光周期敏感细胞质雄性不育来源的重要遗传资源，它与一定的核组配。

光周期敏感细胞质雄性不育小麦的初步研究

选用属Ｄ２型细胞质的粗厚山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓｃｒａｓｓａ）、牡山羊草（Ａｅ．ｊｕｖｅｎａｌｉｓ）和瓦维洛夫山羊草（Ａｅ．ｖａｖｉｌｏｖｉｉ）分别与普通小麦（Ｔｒ．ａｅｓｔｉｖｕｍ）品种鄂恩１号、ＮＰＦＰ和白皮２２４连续回交进行核置换组配的９个异质系（即核质杂种）［１］，和核供体品种鄂恩１号、ＮＰＦＰ和白皮２２４，于分蘖始期（叶原基期）和拔节始期（小花分化期）分别置于１５．５～１６ｈ和２４ｈ长光照下，以武汉自然光照为对照．抽穗时套袋隔离，取样用碘液进行花粉育性观察．结果表明：（１）三个核供体品种在不同发育时期进行上述光长处理，对雄性不育和结实率没有明显影响．而异质小麦在分率始期给予２４ｈ长光照处理，花粉高度不育或全不育，在拔节始期进行上述处理，雄性不育和结实率下降程度大大减低．（２）在异质小麦中以牡山羊草对２４ｈ长光照最敏感，其次为粗厚山羊草和瓦维洛夫山羊草．（３）１５．５～１６ｈ光长对引起雄性不育虽有一定效果，但不及２４ｈ光长影响大．（４）在同一异质条件下，不同核对引起雄性不育的程度有异．（５）碘染花粉观察育性与套袋结实率的变化结果相一致．（６）Ｄ２型细胞质可作为小麦光周期敏感细胞质雄性不育来源的重要遗?

具有山羊草属细胞质小麦的光周期敏感细胞质雄性不育性

研究了具有山羊草属（Ａｅｇｉｌｅｐｓｃｒａｓｓａ，Ａｅ．ｊｕｖｅｎａｌｉｓ或Ａｅ．ｖａｖｉｌｏｖｉｔ）细胞质（均为Ｄ２型）的普通小麦品种“农林２６”（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｉｖｍ）的雄性不育和育性恢复的光周期反应．具有Ｄ２型细胞质的农林２６的异质系在长日用条件下（≥１５ｈ）几乎表现为完全雄性不育；而在短日照条件下（≤１４．５ｈ）表现为高度可育．观察发现温度对降低雄性不育性没有明显影响．因此，这种类型的雄性不育性被称为光周期敏感细胞质雄性不育性（ＰＣＭＳ）．ＰＣＭＳ是以雄蕊的心皮化形式表达的．组织学研究表明在雌性雄蕊中存在的不完全似胚珠结构代替了雄蕊中毡绒层细胞和花粉粒．小花的分化期是光周期敏感时期．ＰＣＭＳ可以用来作为一种生产杂交小麦的新方法，即“两系法”．ＰＣＭＳ在短日照条件下通过自花授粉被保持和繁殖，在长日照条件下与恢复系杂交生产杂交种子．与正在用的Ｔ型细胞质杂交小麦生产方法相比，这个方法仅需ＰＣＭＳ和恢复系．

短光敏感雄性不育水稻的发育与育性光周期反应特性

在自然条件下通过多种处理比较了D38S与长光敏不育系N5 0 88S的发育与雄性育性光周期反应 ,结果表明 :在发育光周期反应上两类不育系的反应方向相同 ,而在育性光周期反应上 ,D38S的育性与N5 0 88S反应方向相反 ,在较大温度范围内短光照可诱导其完全雄性不育 ,长光照诱导高度可育。可以认定D38S是一份短光敏感型雄性不育水稻材料。

D^2型细胞质光敏雄性不育小麦的初步研究

通过春 季在田间 分期播 种，冬 季在 温室 中 不补 光种 植， 研究 了 具有 Ｄ２ 型 细胞 质（ 胞 质供体为粗 厚山羊草 Ａｅ ．ｃｒａｓｓａ） 的 Ｎｏｒｉｎ ２６ 异质 系在 呼 和浩 特自 然 光生 长条 件 下的 育 性表 现。 结果表明：（１） 不同播期 的 Ｎｏｒｉｎ ２６ 异质 系在田 间的不 育株 率均 达到 了１００ ％ ； 不育 性 在形 态上 表 现为雄蕊心皮 化。（２） 三 个播期 的自交结 实率分 别为：３ 月 ２８ 日 播 种的 为 ４０８５ ％ （ 半不 育） ，４ 月 ７ 日播种的 为１８７２ ％ （ 高 不 育） ，４ 月 １７ 日 播 种的 为 ０ （ 全 不 育） 。（ ３） 冬 季 不 补 光 种 植 在 温 室 中 的 Ｎｏｒｉｎ ２６ 异 质系的 育性及自 交结实均 表现正 常。

与大白菜温度敏感胞质雄性不育系育性转化相关的同工酶分析初报

以经过低温处理发生育性转化的大白菜胞质不育系(AT系)、未经处理的不育系(A系)及对应的保持系(B系)6叶苗龄期的根,叶和花期的大、中、小花蕾为试材,采用薄层垂直板聚丙烯酰胺凝胶不连续电泳的方法,分析了POD、ATP、AMY、EST同工酶。结果表明:POD、ATP、AMY同工酶与大白菜不育性没有显著关系;苗期A系与B系酯酶同工酶也无差异,小花蕾差异很大,B系酶活性明显强于A系,且B系比A系多5条α-EST带,其迁移率分别为0.62、0.68、0.72、0.75、0.83等,B系比A系多4条β-EST带,其迁移率分别为0.68、0.72、0.75、0.83。A系经低温处理(9℃下处理18d)发生育性转化后,迁移率为0.83的α-EST带消失,可能与不育性转化有关。结合试验结果还对细胞质雄性不育产生的机理进行了探讨。

光敏小麦雄性不育系A31的育性变异及遗传研究

通过不同生态点的育性试验,观察了光敏小麦雄性不育系A31的育性变异,并结合各试验点的光温条件,分析了A31在7个不同生态点的自交结实率。结果表明,A31雄性育性随日长增加有明显的下降趋势,日长是影响其育性的主导因素,在相近日长条件下,温度对A31育性也有一定的影响;A31育性转换的临界日长约为14.5h。对光敏雄性不育系A31与恢复系1376杂交F2分离群体育性的研究表明,582株F2分离群体的平均结实率为42.16%,变异范围为0～86.67%,由于受异源胞质的影响,F2群体中可育株的平均自交结实率低于恢复系1376的平均结实率。卡方测验表明,F2群体的育性分离符合1对基因的分离比例,所以A31光敏育性可能是由1对基因所控制。

光敏细胞质不育小麦花药发育过程中ABA免疫电镜定位

运用胶体金免疫电镜定位方法研究了不同光周期条件下光敏细胞质不育小麦花药发育过程中 ABA的分布 .短日照条件下 ,花粉母细胞细胞质基质及小液泡内有金颗粒分布 ;单核至二核花粉时期花粉内金颗粒逐渐增多 ,二核至成熟花粉时期花粉内金颗粒逐渐减少 ,不同发育时期的花粉内金颗粒的分布位置有变化 .绒毡层或降解中的绒毡层细胞内有较多金颗粒分布 .长日照条件下花粉败育 ,不同发育时期的花粉内金颗粒分布数量均比同时期的可育花粉内明显增多 .单核期以前败育的花粉 ,解体的花粉细胞质及细胞核内有较多金颗粒分布 ;后期败育的花粉 ,花粉母细胞至二核花粉时期花粉 (母细胞 )内金颗粒有不断增加的趋势 ,二核期以后 ,花粉逐渐液泡化 ,解体的花粉细胞质及逐渐增大的中央液泡内有大量的金颗粒分布 .绒毡层细胞内金颗粒有逐渐减少的趋势 .文中对 ABA在雄蕊、花粉发育过程中的作用、由光周期诱导的 ABA含量增加在雄性不育中的作用进行了讨论 .

小麦光敏雄性不育系A31在不同生态地点的育性变异

通过在不同生态点的育性试验 ,观察光敏小麦雄性不育系A31的育性表现和育性转换特性。A31在 7个不同生态点的自交结实率结合各试验点的光温条件分析表明 ,其雄性育性随日长增加有明显的下降趋势 ,日长是影响A31育性的主导因素 ,在日长相近条件下 ,温度对A31育性也有一定的效应 ;A31育性转换的临界日长约在 14

植物雄性不育机制探究

本文从环境和遗传两个方面探究了植物雄性不育机制 ,首先阐述了营养、温度、光周期及绒毡层发育状况等因素对植物雄性不育的影响 ,并在基因水平上详细概述了细胞核雄性不育和细胞质雄性不育的分子机制 .最后简要介绍了利用基因工程构建植物雄性不育株系的方法 ,显示出植物遗传育种工作的广阔前景 .

杂交育种

W953252普通小麦中国春对光周期敏感细胞质雄性不育的育性恢复之遗传分析〔刊,英〕/Murai,K.…//Japanese Journal of Genetics.-1994,69(2).-195～202〔WBTA,1995,12(1),113〕W953253 2种新型化学杂交剂EK和ES诱导的小麦雄性不育研究〔刊,英〕/Zhao,F.…//Wheat In-

Gene expression profiling under different photoperiod/temperature conditions in a photoperiod-/thermo-sensitive genic male sterile line of rice(Oryza sativa L.)

Peiai 64S is a photoperiod- and thermo- sensitive genic male sterile (PTSGMS) line of rice, which is male sterile at long day/high temperature and partial fertile at short day/low temperature. A cDNA array representing 3328 unique rice genes was used to profile the gene expression patterns in the young panicles of Peiai 64S under these two condi- tions. The statistical data showed that up to 14.60% of genes exhibited up-or down-regulated expressions in the plants at long day/high temperature compared with plants at short day/low temperature. Only four genes were up-regulated while 482 genes down-regulated. Real-time PCR with all the up-regulated and 9 randomly selected down-regulated genes confirmed the differential expressions detected by the array, indicating that the constructed cDNA array is reliable. These differently expressed genes participated in almost all cell biological responses. Analysis of up- and down-regulated genes revealed distinctive changes between the mRNA abundances of MMK1 and MMK2, both of which are analogs ofMAPK, and significant down-regulation of several transcription factors. It was suggested that changes that occurred in the MAPK signal transduction path- way might disturb the transcription control necessary for morphogenesis of pollens and corresponding phys- iological functions.