谷子光敏雄性不育系选育及应用研究

以谷子光敏雄性不育材料“6 83”为不育源 ,选育出 4个新光敏不育系SMPA1～SMPA4 ,与“6 83”相比 ,其农艺性状有明显改善 ,且SMPA2、SMPA3的抽穗期接近本生态区品种类型 ,便于利用 ;光敏不育特性的遗传特点待进一步研究。通过测配 ,筛选出铁谷 1号、98 391等一批光敏不育恢复系 ,以及以SMPA1～SMPA4为不育系初步选出了SMPA1× 98 391等 3个强优组合。

SSR方法标记谷子光敏雄性不育基因

为加快谷子杂种优势利用的研究进展、寻找谷子光敏雄性不育基因,利用SSR方法对谷子光敏雄性不育基因进行了分子标记。首先用166对引物在谷子光敏不育系GM与恢复系恢东1号两亲本间进行了筛选,其中有61对引物在亲本间存在差异;经F2群体153株单株验证后,仅有一对引物b159和目标基因连锁;通过Kosambi函数计算,其连锁距离为13.5 cM,位于第6条染色体。

大豆光敏雄性不育株88-428BY-827小孢子母细胞的细胞学观察

以长光照条件下的大豆光敏雄性不育88-428BY的雄性可育株为对照,对其短光照条件下的雄性不育株进行了小孢子母细胞减数分裂的观察。结果表明,88-428BY-827雄性不育株花粉败育在发育各个时期都发生。88-428BY-827雄性不育株小孢子母细胞减数分裂的染色体的行为出现了多种类型的异常现象:联会异常、单价体、三价体、染色体落后、染色体粘连、染色体桥、染色体不均等分离等;单核小孢子阶段小孢子饱满、细胞核内染色体明显且超出正常的染色体数目;少数小孢子的萌发孔为4个;成熟的花粉粒大小不等、形状不规则、甚至形成二合体、三合体、四合体的复合花粉粒;前期Ⅰ、小孢子时期的减数分裂染色体行为异常现象发生频率最高,其它时期的不正常也均存在,但不如上述两个时期频繁。

光敏雄性不育谷子 683小孢子败育途径观察

对光敏雄性不育谷子 (Setaria italica) 6 83在长日 (>1 5 h)和短日 (=1 0 h)下小孢子的发育途径、花药中花粉总数及游离花粉总数作了观察和统计。发现长日条件下 ,小孢子败育主要发生在造孢细胞和花粉母细胞时期 ,此时 ,有 6 0 %～ 80 %的药室的造胞细胞和花粉母细胞严重收缩 ,细胞结构破坏 ,演变成着色极深的“异常黑块”(埃氏苏木精染色 )。每花药中花粉平均数 ,长日条件下为 6 6 .84,短日照下为 1 1 1 .86 ,差异显著。每视野中的游离花粉平均数 ,长日条件下为 1 3 .73 ,而在短日条件下为 2 0 .1。研究对“异常黑块”的出现与花粉总数大幅度降低的关系作了分析 ,并讨论了“异常黑块”

小麦细胞质光敏雄性不育育性恢复的遗传研究

以核质杂种 NC2 1 3 4和 D2 -鉴 2 6(均带有 D2 细胞质 )为细胞质供体 ,以筛选恢复系和转育不育系为目的 ,用 69个春小麦品种为核供体进行回交转育 ,观察不同核质组合后代的育性变化。初步结果表明 ,大约2 8%的品种携带有 D2 细胞质长日光敏雄性不育的恢复基因 ,约 3 5%的品种通过回交可以转育成 D2 细胞质长日光敏雄性不育系。对其中一些组合 F2 群体单株育性的分布情况进行了调查和分析 ,结果表明 ,不同核质组合育性恢复表现不同 ,D2细胞质长日光敏雄性不育育性恢复受 1对或 2对主效基因控制 ,并有一些修饰因子对育性恢复表现有影响。NC2 1 3 4可能携带有 2对 D2细胞质长日光敏雄性不育主效恢复基因 ,而鉴 2 6可能携带1对主效恢复基因。提出了相应的恢复基因遗传假设模式 。

光敏雄性不育系(GM)谷子主要性状遗传规律研究

为了加快选育谷子光敏雄性不育系,对其性状遗传规律进行了研究。结果显示,育性、叶鞘色、穗型、出苗至抽穗天数属于质量性状遗传,受1对基因控制;叶舌、花药颜色属于质量性状遗传,受2对互补基因控制;刚毛属数量性状遗传,在F2表现长、中、短3种性状。

光敏雄性不育水稻不育基因与其恢复基因

1990～1992年在长日自然条件下,鉴定了农垦58S及其转育于不同遗传背景的中晚熟光敏不育亲本与不同亚种的12个水稻品种配制的22个组合F。群体的育性分离表明:光敏不育性的遗传由2对隐性基因控制,与其相对应的2对恢复基因不仅在粳稻中而且在籼稻、爪哇稻中同样普遍存在。当恢复亲本具有2对恢复基因时F。代育性分离呈15:1比率.回交呈3:1比率;当恢复亲本只有1对恢复基因及另1对原先存在的不育基因时,F。代育性分离呈3:1比率。而且进一步实验证明农垦58S系列光致不育亲本的1对不育基因与BT型不育水稻寒丰A的不育基因等位,该不育基因在农垦58中原已存在。因此推论农垦58S产生于农垦58一个基因位点的隐性光敏突变,而它的光敏不育性为此突变基因和原已存在与BT型等位不育基因相互作用的结果。

陆地棉光敏雄性不育基因ys-1的遗传分析与初步定位

【目的】精细定位和克隆陆地棉光敏雄性不育基因。【方法】从陆地棉中040029的航天诱变后代中选育出新型光敏雄性不育系中9106,以中9106与11个陆地棉材料配制杂交组合,初步分析了中9106的杂种优势。以中9106为母本与陆地棉乐土603构建遗传分离群体F1、F2,分析不育性状的遗传特征。利用集团分离分析法筛选简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR),并在包含186个单株的中9106×乐土603 F2群体中用上述SSR初步定位不育基因。【结果】中9106为母本×陆地棉乐土603的F1单株育性均表现正常,而F2群体中的可育单株数∶不育单株数符合3∶1的分离比,推测中9106的不育性状受1对隐性核基因控制。利用集团分离分析法从16 544对SSR中筛选到18对与该不育基因连锁的标记。利用中9106×乐土603的F2群体和18对SSR标记,将不育基因定位于D12染色体,位于标记NAU3442与CGR6339之间,遗传距离均为0.2c M,将该不育基因命名为ys-1。【结论】本研究有助于ys-1的精细定位及其克隆。

大豆光敏雄性不育系88-428BY花粉败育的细胞学观察

以长日照条件下雄性可育株 88- 42 8为对照 ,对其短日照条件下雄性不育株 88- 42 8BY小孢子发育全过程进行观察。结果发现 :(1) 88- 42 8BY有三个败育时期 ,单核小孢子中期为败育的关键时期。一是减数分裂期 ,在双线期后期出现严重的配对松弛现象 ,细胞异常率达 99% ;而在减数分裂其它各时期不正常比率较少 ,仅为 2 % - 6 %。整个减数分裂期约导致近 9%的花粉母细胞败育 ;二是单核小孢子中期 ,出现花粉细胞质稀薄式解体、药壁组织提前加厚、药壁层次不清的败育现象 ,此期败育的花粉达 89.3% ;三是二胞花粉晚期 ,无淀粉或淀粉积累不完全 ,导致近 10 %的花粉败育。 (2 )败育度 ,细胞学上败育率达 10 0 % ,因为笔者所采的花蕾均在第五节位以上 ,此与形态学上第五节位上无荚果形成是一致的。

小麦D^2型细胞质光敏雄性不育性的研究

D2型细胞质与有些普通小麦材料的细胞核互作,可产生特异核质互作不育现象,其中有的表现为长光照敏感型雄性不育。文章研究了具有D2型细胞质的光敏不育系Ae.crassa—Norin26、核质杂种NC2134及克引11、克引12在黑龙江省克山地区自然条件下的育性表现,并以NC2134为细胞质供体,与20个小麦品种(系)杂交,获得一些核质代换系材料,对其育性及主要性状进行观察研究。结果表明:(1)在自然条件下,播种期对育性有影响,随着播种期推迟,Ae.crassa—Norin26不育度增加,1 999年4月22日播种达到全不育,Norin26则在所设播种条件下表现正常可育;(2)NC2134表现可育,这与其可能携带雄性不育的恢复基因有关,克引11、克引12在正常播种情况下表现高度不育甚至全不育;(3)不育系的不育性表现为不同程度的雄蕊心皮化;(4)不同普通小麦材料其核质杂种育性表现不同,有些材料其核质代换低世代分离出一定比例的高不育、半不育及可育株,通过进一步的核置换,可转育成相应的D2型细胞质不育系。

不同地区来源谷子杂交后代中的光敏雄性不育

光温敏雄性不育性的发现为雄性不育系的获得和杂种优势利用开辟了新的途径。但这类不育系大都是从天然变异中选择出来的,同样也存在着机率低的问题。

小麦D^2型细胞质光敏雄性不育性的研究

1998-1999年,对具有Ae.Crassa细胞质的CN26、核质杂种NC2134、克引11和克引12在克山地区自然光照条件下的育性表现进行了观察研究,结果表明:在自然条件下,播种期对育性有影响,不育系的不育性表现为不同程度的雄蕊心皮化。为利用D2型细胞质光敏雄性不育资源和长日照自然光源进行"二系法"杂种小麦研究利用提供依据。

光敏感雄性不育水稻的体细胞与花药培养及再生植株性状表现研究

对8个光敏感雄性不育籼稻杂种一代及其亲本花药培养的研究发现,光敏不育粳稻虽然为雄性不育,但其愈伤组织诱导率与植株再生能力不在一般正常粳稻品种之下,为籼稻“新会粘”的28倍。绝大多数光敏不育之籼粳杂种的花药培养能力也是十分高的。在起源于体细胞及花药的光敏不育水稻之再生植株共1146株试管苗中,发现少数在5月下旬及6月上旬抽穗的已表现为完全雄性不育。这些材料之幼穗的第二枝梗分化时(4月下旬至5月上旬)之日长尚不足13小时,远在农垦58S的临界日长14小时之下。在8个组合的籼粳光敏杂种一代花粉植株中,有的组合完全表现为粳型(组合4及7,表2),有的完全表现为籼型(组合2及6),多数则两者兼有。在全部80个愈伤无性系中,单倍体20个,二倍体58个,多倍体2个。58个二倍体无性系申不育的为20个,占34.5%。其中在晚造短日照条件下能转变为可育的有11个,占二倍体的19%,占二倍体不育的55%。所有光敏不育花粉植株,在早造条件下I-KI之花粉染色率与结实率均为0%,在晚造(9月份之后)条件下,能转换为可育。但不同组合、不同无性系之间育性转换的频率与稳定性差异颇大。

中国两系杂交稻的发展现状及光温敏雄性不育基因研究进展

自水稻光温敏雄性不育系农垦58S发现以来,两系杂交稻在我国杂交稻的选育、推广与应用等方面得到快速发展,同时,运用分子生物学技术研究水稻光温敏雄性不育基因的分子机理也取得了重大的进展。文章综述了近年来中国两系杂交稻的发展现状,以及光敏雄性不育基因、温敏雄性不育基因和反向光温敏不育基因的研究进展,并对两系杂交稻的发展以及光温敏雄性不育基因的分子机理研究做了展望。

G-蛋白与光敏胞质雄性不育小麦育性转换关系

用孔雀绿定磷法测定在不同光照条件下 ,光敏胞质雄性不育小麦育性转换期叶片和幼穗中 G-蛋白的GTPase活性变化 .结果表明 :在 16 h/d光照 (L D)下 ,(牡山羊草 )白皮 2 2 4[(Aegilopsjuvenalis) baipi2 2 4]和 (牡山羊草 ) NPFP[(Aegilops juvenalis) NPFP]在光敏感期 ( )内 G-蛋白的 GTPase活性分别高出 10 h/d(SD)处理下的30 %和 6 0 % .光敏期后 ,幼穗的 GTPase活性也表现出 L D处理高于 SD处理 .这种差异表明 :G-蛋白的 GTPase活性变化与光敏胞质雄性不育小麦的育性转换有关系 .

光长和温度变化对光（温）敏核雄性不育水稻育性的影响

分期播种试验说明７００１Ｓ，Ｎ５０４７Ｓ和Ｍ１０５－９Ｓ三个ＰＧＭＳＲ在上海自然条件下的育性转换期为８月底至９月初，Ｃ４０７Ｓ育性转换期不明确。在长光下，８５３１１１Ｓ光周期反应强，光周期反应天数为７１ｄ，结实率为０，在小穗雄蕊原基突起后进入长光便开始转入可育，以后就对光周期反应不敏感。在长光下７００１Ｓ和Ｅ４７Ｓ花粉尘不育，３１１１６Ｓ有少量花粉表现正常，高温或低温对花粉育性亦有影响；在较适条件下，多数ＰＧＭＳＲ可育花粉率较低。在高温条件下，ＴＧＭＳＲ二九青Ｓ和８９０２Ｓ花粉接近全不育；安农Ｓ－１无花粉，低温或长光对它们花粉育性也有影响。在较适宜条件下，这些ＴＧＭＳＲ的可育花粉率同样不高。供试的ＰＧＭＳＲ和ＴＧＭＳＲ花粉败育主要表现为典败。作者认为光（温）敏核雄性不育水稻的遗传特性决定其花粉本身的“脆弱性”，其雄性细胞发育过程易受不良条件影响，即使在较适宜条件下，绝大多数核不育系水稻正常花粉率亦较低，是值得注意的一个特点。

一种紫色水稻的遗传及其在光敏不育系育种中应用的研究

研究表明，本院获得的一种紫色水稻的植株色遗传受控于C、A、Pl3个独立基因座位上显性基因的互补作用，另有一独立的显性基因对Pl基因的表达起抑制作用．由于该抑制基因在籼稻中的高频率存在，因而，紫稻与一般绿稻品种杂交F1多表现为绿株．紫稻光敏不育（株）系的不育性表达和配合力表现，均可达到与普通光敏不育系相似的水平．本文还讨论了选育籼型紫稻光敏不育系设想的可行性．

农垦58s光敏不育基因在水稻第5染色体上位置的确定

利用３个带有第５染色体上标记基因的标记基因系，采用ＢＣ＿１Ｆ＿２株系分析，对农垦５８ｓ的１对光敏感雄性不育基因在第５染色体上的位置进行了定位。结果表明，农垦５８ｓ的１对光敏感雄性不育基因与第５染色体上的ｇｈ－１基因以２０．３ｃＭ的遗传图距连锁遗传，与ｎｌ－１，ｖ－１０基因的遗传图距较远，在分离群体中不能发现其连锁遗传关系。将农垦５８ｓ的１对光敏感雄性不育基因定位于水稻第５染色体上端。

光敏核不育水稻在热带稻区的育性转换特性与利用研究

选用来自全国不同育种单位的各种类型光温敏核不育水稻材料,在海南省进行周年播种,对育性转换进行观测.试验表明,育性转换不同光温反应类型的品系在海南的育性转换存在很大差异,而同类不育系则表现了相同的转换趋势.其中育性转换可育上限温度高的高—低型和高—高型不育系在海南没有明显的全不育期.而育性转换可育上限温度低的低—低型和低—高型不育系在海南有明显的育性转换.由此,作者提出,低—低型和低—高型不育系在海南可以作为不育系用于水稻杂种优势利用;低—低型不育系可以考虑在海南繁殖;在海南冬繁时,可利用海南的短日高温选择压力,进行不育系较高上限温度的选择.