小麦光温敏雄性不育系BS237ω-黑麦碱基因克隆及序列分析

为研究小麦光温敏雄性不育系BS237中ω-黑麦碱基因编码区特征,利用同源克隆的方法克隆ω-黑麦碱基因的编码区序列,共得到8条具有完整开放阅读框的基因序列(OK999982~OK999985,OK999987~OK999990),基因编码区长度为1002~1074 bp,可编码333~357个氨基酸残基,全部编码RQL型ω-黑麦碱蛋白。NCBI BLAST分析表明克隆序列与已知序列的相似度在91%~100%之间,推断其为ω-黑麦碱基因家族。进化分析表明8个克隆的基因与普通小麦(Triticum aestivum L.)和黑麦(Secale cereale L.)的ω-黑麦碱基因序列具有较高的同源性,说明ω-黑麦碱基因具有一定的基因组特异性。乳糜泻(CD)免疫肽识别分析表明,8个基因中均分布有5种T细胞免疫肽——Gli-ωt(PQQPFPQQ)、DQ2.5-glia-γ5(QQPFPQQPQ)、QQPY、SPQQ和PQQP,且肽段Gli-ωt(PQQPFPQQ)和PQQP存在多个拷贝。本研究结果可为1BL/1RS类型杂交小麦加工品质的分子改良及乳糜泻疾病的预防提供参考。

BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性研究

为了解BS型小麦光温敏雄性不育系光合特性的差异,分析其光合特性的影响因子,以指导高光效不育系的选育,以6份BS型小麦光温敏不育系和常规品种京411为研究材料,于北京顺义(不育系繁殖区)和河南南阳(不育系制种区)分期播种,分析不同材料在抽穗期、开花期和花后30 d的净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、胞间CO 2浓度(C i)、蒸腾速率(T r)、叶绿素荧光参数(F v/F m)等光合特性指标的差异,以及不同区域不育系的P n、T r和结实率与播期、旗叶面积及株高的相关性。结果表明,不育系的P n、G s、T r和F v/F m变化趋势均为抽穗期或开花期达到最高值,花后30 d降为最低值,而C i的变化趋势为花后30 d达到最高值。P n和T r较高的材料为BS485,G s和T r较高的材料为BS366;P n较低的材料为BS93,T r较低的材料为BS1453和BS210。在北京顺义,P n与结实率、G s、T r和F v/F m呈正相关,与旗叶面积呈负相关;T r与播期、P n和G s呈正相关,与株高和F v/F m呈负相关;结实率与P n呈正相关,与旗叶面积呈负相关。对P n影响最主要的因子是播期和T r,其次是结实率、F v/F m、G s和旗叶面积;对T r影响最主要的因子是播期、G s和P n,其次是株高和F v/F m;对结实率影响最主要的因子是P n,其次是G s和旗叶面积。在河南南阳,P n和结实率与各因子相关性均不显著;T r与播期和G s呈正相关,与C i呈负相关;对T r影响最主要的因子是播期和G s,其次是C i。

小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定及相关分子标记验证

为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性,筛选有效鉴定穗发芽的分子标记,进一步挖掘抗穗发芽种质资源,测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR),利用Vp1B3、Xwmc468、TaSdr-B1、TaPHS1-646、TaPHS1-666和TaMFT-721J共计6个标记对供试材料进行了基因型检测。结果表明,88份小麦雄性不育系的SGR存在不同程度差异,SGR值变化范围为3.75%~93.23%,平均为45.49%,其中有10个品系的SGR值小于10%。基因型与SGR的相关性分析表明,Vp1B3和Xwmc468的D片段类型与SGR显著相关(P<0.05);TaSdr-B1和TaMFT-721J与SGR相关性不显著;TaPHS1-646与SGR显著相关(P<0.05);TaPHS1-666的NW97S186单倍型与SGR显著相关(P<0.01)。说明Vp1B3、Xwmc468和TaPHS1-646可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定的分子标记;TaPHS1-666可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。综合SGR和分子标记检测结果,筛选出6份具有较低SGR值的不育系种质资源,分别为BS212、BS143、BS206、BS129、BS117和BS237。

谷子光温敏雄性不育系A2高产繁育技术研究

光温敏雄性不育现象是作物杂种优势利用的新途径之一,谷子光温敏两系杂交种的应用使得谷子产量大幅度提高。目前,主要杂交谷子品种的母本是谷子光温敏雄性不育系A2。采用四因素(播期、密度、底肥、追肥)正交试验设计,在海南省三亚市对其南繁高产技术进行了研究。结果表明:除播期对不育系A2产量有极显著影响外,其他因素对产量影响均不显著。正交试验产量结果显示,12月5日播种、种植密度60万株/hm^2、底肥施用量150.0 kg/hm^2、追肥施用量150.0 kg/hm^2条件下,谷子光温敏雄性不育系A2繁种产量最高,达到了438.30 kg/hm^2。本研究结果可为不育系A2南繁高产技术的制订提供基础数据。

人工控制条件下BS型小麦光温敏雄性不育系育性与光合特性的关系研究

BS型小麦光温敏雄性不育系(简称不育系)是二系法杂交小麦应用的核心,为了研究不育系育性与光合特性的关系,改进不育系制繁种技术,提高繁种产量,以5份不育系(BS107、BS1086、BS640、BS608和BS366)和常规品种京411为研究材料,利用人工气候箱进行光温调控,研究不同材料在孕穗期、抽穗期、开花期、花后10d、花后20d和花后30d的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和光合系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)等光合特性指标的差异,分析短日低温(不育系制种区)和长日高温(不育系繁种区)条件下不育系结实率与Pn、Gs、Ci、Tr和Fv/Fm的相关性。结果表明:BS107和BS1086的Pn、Gs和Tr变化趋势相近,BS640和BS366的Gs和Ci变化趋势相近,BS608的Pn、Gs、Ci和Tr变化趋势与其他不育系差异较大。Pn、Gs、Ci和Tr较高的材料为BS640,Pn和Tr较高的材料为BS1086,Pn、Gs和Tr较低的材料为BS608。在短日低温条件下,不育系结实率与Pn、Gs、Ci、Tr和Fv/Fm相关性不显著;在长日高温条件下,不育系结实率与Pn、Gs和Tr呈正相关,从相关系数的大小来看,对结实率影响最主要的因子是Gs,其次是Pn和Tr。

水稻IR36及光温敏核雄性不育系培矮64S小孢子母细胞减数分裂期间微管骨架的变化(英文)

对水稻(OryzasativaL.)IR36及光温敏核雄性不育系培矮 6 4S小孢子母细胞减数分裂期间微管骨架的变化的研究显示,微管在小孢子母细胞正常发育的情况下,每一个发育阶段(即造孢细胞时期、细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期、中期Ⅰ、后期Ⅰ)都出现不同的组织结构形态和分布。在IR36中,还发现了一些新的和特殊的微管组织结构和分布。主要包括:(1)在细线期,从核膜向胞质衍射的微管呈螺旋状,显示核具旋转功能;(2 )在偶线期,微管的分布呈极性分布现象;(3)在终变期,核被一组微管形成的宽带围绕着(perinuclearbroadband)。而培矮 6 4S小孢子母细胞减数分裂期间,各发育阶段的细胞内的微管骨架结构呈现许多不正常现象。如:(1)在偶线期具极性分布的微管分布不存在;(2 )在小孢子母细胞减数分裂期间的细胞内出现许多特别粗的微管束;(3)在终变期围绕核的微管宽带结构松散及内含微管密度低。由于微管骨架的分布变化可以使人们较早地在雄性不育细胞内看到败育现象,故此微管的分布和构型变化应可作为一个早期确立雄性不育现象的视觉标记(visualmarker)

棉花光温敏核雄性不育系育性及其杂种优势研究

棉花光温敏核雄性不育系是从海陆杂种后代中发现的具有芽黄标记性状的新型核雄性不育系。为探明该新型不育系在不同温度和光照条件下的育性表现及其杂种优势表现,分别在石家庄和三亚进行试验,研究了不育系的育性变化及其杂交种的产量性状、抗病性、纤维品质和耐盐性。结果表明:棉花光温敏核雄性不育系在三亚种植可恢复育性且花粉量大,自交成铃率高,能够自然繁殖;在石家庄表现为雄性不育,没有花粉,自交成铃率为0,不育度100%,且配合力好,恢复源广阔,恢复能力强,可作为母本进行杂交制种;不育系杂交种F1代育性恢复好,花粉量大,全部能够自然成铃且杂种优势明显,其中,部分杂交种产量高、抗病性好、纤维品质优良、耐盐性强,表现出较强的杂种优势。

外源茉莉酮酸甲酯通过调节相关基因表达诱导光温敏雄性不育小麦BS366离体花药开裂

植物育性与花药开裂性状相关.茉莉酮酸甲酯(methyl jasmonic acid,MeJA)是一种植物激素,广泛参与植物的胁迫应答和生长发育过程.植物体内存在6类基因所编码的酶共同维持茉莉酮酸(JA)代谢途径的畅通,并与植物花药开裂有关.本研究以小麦光温敏不育系BS366为材料,于抽穗期—开花期进行穗部离体48 h的MeJA外源处理.分别于0、1、3、6、12、24和48 h时间点收集花药并进行RNA提取.通过半定量RT-PCR分析发现,在内参基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)表达基本一致的情况下,BS366的JA代谢途径中参与调控的6种基因均存在不同程度的诱导表达.经MeJA的48 h处理后的离体花药开裂程度明显增大.本研究获得了BS366离体环境下JA代谢途径基因经MeJA诱导后表达水平的概况,并为诱导BS366花药开裂及人工调控育性,达到高效制种及繁种的目的提供了初步的理论依据.

小麦雄性不育系FA99-3和BS101的育性转换特性比较分析

为了给小麦新型细胞质雄性不育系FA99-3以及光温敏核雄性不育系BS101安全制种生态区的选择以及实际应用提供理论依据,以常规品种京411为对照材料,通过田间育性鉴定试验和人工气候箱光温调控试验,对FA99-3和BS101的育性转换特性进行了分析。结果表明,在河南南阳,FA99-3和BS101的不育度均达到99%以上,可以安全制种;FA99-3的安全制种播期为9月30日至10月10日,BS101的安全制种播期为9月30日至10月20日。在北京顺义,FA99-3的结实率为17.87%～38.06%,BS101的结实率为43.33%～63.11%,可以安全繁种;FA99-3的安全繁种播期为10月20日,BS101的安全繁种播期为9月30日至10月20日。FA99-3和BS101的光温敏感时期为药隔至单核期。FA99-3以温度敏感为主,在光照12h·d-1时,其温度转换阈值为12～14℃。BS101以光照敏感为主,在平均温度为12℃时,其光长转换阈值为12～14h·d-1;在光照12h·d-1时,其温度转换阈值为14～16℃,但其对温度的敏感程度较弱。FA99-3和BS101花粉粒碘染均以染败为主。

棉花光温敏核不育系396A育性特征及杂种优势分析

棉花光温敏核雄性不育系396A是从海陆杂种后代中发现的具有芽黄标记性状的新型核雄性不育系。为探明该不育系在不同温度和光照条件下的育性表现及其杂种优势表现,分别在新疆博乐和三亚海棠湾进行试验,研究了该不育系的育性变化及其杂交种的产量性状、抗病性、纤维品质。结果表明:棉花光温敏核雄性不育系在三亚种植可正常恢复育性,且花粉量大,自交成铃率高,能够自然繁殖;在博乐表现为雄性不育,没有花粉,自交成铃率为0,不育度100%,且配合力好,恢复源广阔,恢复能力强,可作为母本进行杂交制种;其杂交种F_1代育性恢复好,花粉量大,全部能够自然成铃且杂种优势明显,其中,部分杂交种产量高、抗病性好、纤维品质优良,表现出较强的杂种优势。

外源茉莉酸甲脂(MeJA)对光温敏不育小麦花药开裂率及结实率的影响

为了明确茉莉酸甲酯(MeJA)对光温敏不育小麦花药开裂的诱导效应,于抽穗至开花期对小麦光温敏雄性不育系BS366、BS400、BS210及3个常规小麦品种的活体穗部分别进行0、0.1、0.3、0.5 mmol/L浓度MeJA的喷施处理,统计不同浓度处理后的花药开裂率及结实率。结果表明,在喷施0.3和0.5 mmol/LMeJA后,不育系的花药开裂率和结实率增加显著,而常规品种增加不显著。本研究证明,喷施外源MeJA可显著增加小麦光温敏不育系的花药开裂率,进而有效提高其自交结实率,对提高亲本繁殖系数,降低制种成本具有一定的作用。

影响两系杂交稻制种纯度的主要原因及对策

在两系法杂交水稻制种中,光温敏雄性不育系的育性转换起点温度偏高、遗传漂移和同形可育株的产生、制种基地和制种季节安排不妥以及栽培管理措施不当是影响种子纯度的主要因素。因此,选用实用型光温敏不育系、通过核心种子生产控制不育系育性转换起点温度的遗传漂移、根据不育系育性转换温光特性选择合适的制种基地并合理安排制种季节、加强不育系育性检测和除杂、采取定向培养母本整齐群体等,是提高两系杂交水稻制种纯度的重要技术措施。

两系法杂交水稻种子生产中存在的问题及解决的途径

本文简述了利用光温敏核不育系的两系法杂交水稻生产应用状况及其优特点 ,论述两系法杂交水稻种子生产中存在的问题 。

授粉时间和温度对棉花不育系396A成铃率的影响

棉花光温敏核雄性不育系396A是从海陆杂种后代中发现的具有芽黄标记性状的新型核雄性不育系。为探明该不育系在不同授粉时期、时间和温度条件下的育性表现,在博州地区对光温敏核不育系的育性进行了研究。结果表明,在新疆博州地区该不育系杂交授粉最佳时期为7月10日~7月25日,最佳时间为11:00~12:00,最适宜温度为25.0℃~29.5℃;不同选系间杂交成铃率存在明显差异,以A1的成铃率最高,为65.3%,A2和A3次之,分别为58.5%和53.8%。

Inheritance of the Male Sterility in a New Photo/Thermo-Sensitive Genie Male Sterile Line B06S of Rice

The major mate sterile genes in a new photo/thermo-sensitive genic male sterile (PTGMS) line B06S of rice were analyzed by the manipulation of mixture distribution theory. The results indicated that a pair of major male sterile nuclear genes with large effects were responsible for controlling the male sterility of B06S.

遗传 育种

Z971549 提高大麦雄性不育系异交结实率的途径/张明生(江苏省沿海地区农科所),吉颖…//作物杂志.-1997,(1).-13用10个不同的二棱大麦雄性不育系作母本,在不育系两侧种父本,大田条件下自然授粉。测量不育系穗长、结实粒数、未实粒数,计算结果表明。

杂交水稻发展的战略

事物的发展无止境。杂交水稻经历了从第1代以细胞质雄性不育系为遗传工具的三系法杂交水稻到第2代以光温敏雄性不育系为遗传工具的两系法杂交水稻的快速发展,目前正在研究攻关以遗传工程雄性不育系为遗传工具的第3代杂交水稻。同时,提出了杂交水稻发展的战略,将沿着第4代C_4型杂交水稻和以利用无融合生殖固定水稻杂种优势的第5代杂交水稻的方向不断向前发展。