几类异质易恢复小麦雄性不育系杂种籽粒品质研究初报

利用具有粘果山羊草 ( Ae.kotschyi)、易变山羊草 ( Ae.variabilis)、偏凸山羊草 ( Ae.ventricosa)和二角山羊草 ( Ae.bicornis)异源细胞质小麦雄性不育系 (以下简称粘、易、偏和二角型 )组配成不同组合的杂种小麦 ,研究这 4种不育系对杂种小麦籽粒品质的影响。结果表明 ,由它们所配制的杂种小麦在蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值等性状上均高于具有普通小麦细胞质的相同核型杂种小麦 ,尤其粘、易型某些组合在湿面筋含量、沉淀值两性状上差异达到显著水平。因此 ,利用这 4种不育系很有希望培育出优质、高产的杂种小麦。

几类异质小麦雄性不育系育性恢复性的细胞遗传学研究

系统调查了４类异质（粘果、易变、偏凸、二角山羊草细胞质）１ＢＬ／１ＲＳ、非１ＢＬ／１ＲＳ小麦雄性不育系与其恢复系杂种 Ｆ１减数分裂中期 １出现单价体细胞频率，以及后期 １出现落后染色体和染色体桥细胞频率，并对中、后期染色体变异率与杂种Ｆ１自交结实率进行了相关分析。结果表明：（１）１ＢＬ／１ＲＳ型杂种在中期１、后期１染色体变异率要明显高于非１ＢＬ／１ＲＳ杂种；（２）４类异源细胞质在非１ＢＬ／１ＲＳ杂种中有着明显提高单价体细胞频率的作用；（３）在１ＢＬ／１ＲＳ杂种中，１Ｂ·１ＢＬ／１ＲＳ杂合核型染色体联会松弛，对单价体频率的影响远大于异源细胞质的影响；（４）１ＢＬ／１ＲＳ型杂种自交结实率与中期出现单价体细胞频率不直接相关，而与后期出现落后染色体和染色体桥细胞的频率呈高度负相关；（５）非１ＢＬ／１ＲＳ型杂种在减数分裂中、后期染色体行为相对稳定，易恢复且恢复度高，很有实际利用价值。

几类异质1B/1R易位型小麦雄性不育系细胞学特征的研究

利用中国春小麦的1B°IDN缺四体分别与具有粘果山羊草、易变山羊草和偏凸山羊草细胞质的1B／1R易位型小麦雄性不育系77（2）和8222杂交，同时采用C－分带技术对其F1体细胞中的1B／1R易位染色体进行鉴定分析，认为77（2）和8222中的1B／1R易位染色体仅是由1B的长臂及其着丝点和1R的短臂组成，不包括1RS上的随体。由于随体的丢失造成1B／1R染色体中的1RS顶端缺失，而且其断裂位点在不同材料中不同。大量室内实验和田间试验资料还表明，具有异源细胞质的1B／1R易位型小麦雄性不育系产生单倍体的频率与1RS顶端缺失片段的长度有关，其与1B°IDN杂交F1的育性表现为完全不育，认为具有这3种细胞质的1B／1R型小麦雄性不育系的主效恢复基因表现为单位点，即位于1BS上。

粘、易型1B/1R小麦雄性不育系产生单倍体的遗传机理及育性恢复性能的研究

调查了ms(Ae.kotschyi)-77(2)和ms(Ae.variabilis)-77(2)低、高世代和在转育、组配中单倍体频率的变化趋势及在不同胞质间、核型间存在的变异。结果表明:(1)粘、易型1B/1R小麦雄性不育系产生单倍体的遗传机理是由于1B/1R卵细胞与粘、易胞质的专一互作,并在花粉蒙导下而导致孤雌生殖的结果;(2)1B·1B/1R杂合核型比1B/1R·1B/1R纯合核型产生的单倍体频率高,1B/1R·1B/1R纯合核型世代间单倍体诱导频率相对稳定;(3)在同一核背景下,诱导单倍体频率粘质高于易质;(4)用不同来源的1B/1R易位系来转育粘、易型不育系及用不同核型的父本与其组配杂种,诱导单倍体频率明显不同;依此差异进行亲本选择,分别可选出与组配出不产生或很少产生单倍体的粘、易型1B/1R不育系和F_1杂种。此外,分析了粘、易型1B/1R不育系一般恢复度不高的内在原由,认为与1B·1B/1R杂合核型中的易位染色体在减数分裂中能否正常联会配对直接相关。

几类异质小麦雄性不育系育性恢复的染色体行为研究

为了研究异质小麦雄性不育系减数分裂中期I与后期I的染色体行为及与育性恢复的相关性,以几类异质小麦雄性不育系为母本,用常规品种(系)作为父本与其杂交,调查了杂种F1减数分裂中期I单价体频率与后期I染色体变异率及自交结实率之间的相关性。结果表明:(1)花粉母细胞减数分裂中期I单价体频率与后期I染色体变异率呈显著正相关,后期I染色体变异率与自交结实率呈负相关,但不显著;(2)相同异质不育系与相同或不同品种杂交时减数分裂中期I单价体频率与后期I染色体变异率及结实率差异不显著;(3)不同异质不育系与相同或不同品种杂交时减数分裂中期I单价体频率与后期I染色体变异率差异性较为显著,但减数分裂中期I单价体频率与结实率差异性不显著;(4)异质小麦中,异源胞质影响染色体变异,但核基因是调控的关键因素。

几类异质非1BL/1RS小麦雄性不育系微效恢复基因累加效应的研究

为揭示非1BL/1RS小麦雄性不育系的恢复性遗传规律,特别是对恢复系的创制,以具有粘型、易型和偏型等细胞质的非1BL/1RS小麦雄性不育系,及对其有一定恢复力的小麦品种(系)132、83-3等为基础材料,以01-3-6为工具材料,采用特殊复合杂交法研究了这几类异质非1BL/1RS小麦雄性不育系微效恢复基因的累加效应。结果表明,以国际法表示时,不同核型材料中的粘型、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育微效恢复基因均存在显著的累加效应,且在累加高代表现较为明显,以国内法表示时,则没有累加效应;不同核型材料对易型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性恢复没有明显的规律性,以国内法计算的恢复度世代间变化幅度明显低于国际法;粘型、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系杂种F1产量的形成以小穗中部小花结实为主。

K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的SSR分子标记分析

以 (K冀 5 4 18A∥ 9112 89/LK783)三交F1分离群体的极端不育株和极端可育株分别建立保持池和恢复池 ,利用 79对SSR引物对两池间的多态性进行了研究。分析表明 ,6对SSR引物在两池间扩增出了稳定的多态性差异 ,在分离群体上验证结果表明 ,LK783的育性恢复基因与 4个SSR引物的扩增位点Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm 2 73有连锁关系 ,该育性恢复基因与Xgwm11、Xgwm18和Xgwm2 73的遗传距离为 6 .5 4± 4 .37cM ,与Xg wm2 6 4a的遗传距离为 5 .71± 4 .10cM ,这 4个引物可应用于K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的标记辅助选择。利用中国春缺体四体系和双端体系进一步将Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm2 73定位于 1BS ,说明LK783的育性恢复基因位于 1BS ,但它在 1BS上的相对位置与Rfv1有所不同 。

小麦D^2型细胞质雄性不育恢复基因近等基因系筛选和遗传背景的分子检测

通过连续回交和单株(系)跟踪选择,培育成小麦D2型细胞质雄性不育系msD2-CA8057恢复基因的近等基因系(BC6F1)材料。应用SSR分子标记技术,对9个恢复基因近等基因系单株及不育系msD2-CA8057和恢复系遗4060的遗传背景进行了比较检测分析,结果表明,所检测到的遗传多样性集中于近等基因系与恢复系之间,而9个近等基因系单株之间及其与不育系之间的遗传背景具有很高的一致性;近等基因系C3只含一个主效恢复基因D2Rf1,该单株的自交和回交群体可望用于对该基因的精细定位。

几类异质1BL/1RS小麦雄性不育系诱导孤雌生殖性的研究

系统调查了 4种异质 (即偏凸、粘果、易变和二角山羊草细胞质 ) 1 BL/1 RS小麦雄性不育系与其一系列异质同核系、同质异核系、异质异核系杂交、回交世代诱导孤雌生殖性的遗传变异规律、染色体分裂行为和对外表现特点 ,结果表明 :1 .异源细胞质与小麦 1 BL/1 RS核型专一互作 ,有着消弱同源染色体配对 ,提高中期单价体细胞频率的作用 ;2 .特定细胞质背景下 ,专一核型内细胞单价体频率高低与诱导孤雌生殖性的频率直接相关 ;3.1 BL/1 RS易位染色体中易位片段所存在系列差异以及 1 BL/1 RS易位染色体外基因型背景不同 ,诱导孤雌生殖性的频率明显不同 ;4.提高或抑制不同杂交、回交世代间孤雌生殖频率 ,不育系母本或不同基因型父本有着同等重要的作用 ,选择最佳父母本组合杂交可明显提高或降低后代群体中的孤雌生殖性频率。

粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系恢复性遗传规律的研究

系统考察了粘、易、偏和二角型4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系的育性恢复性,结果表明: 1 供试4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系均属易恢复、易保持不育类型; 2 以4种异质非1BL/1RS不育系为母本与同一父本或不同父本测交,其F1平均结实率与单株间结实率的变异系数呈显著负相关; 3 4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系,各自不育细胞质源对杂种F1的平均结实率影响程度不同,但不育胞质间恢复度差异不显著; 4 4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系,虽然育性载体相同,但粘、易型的育性位点、偏型育性位点和二角型育性位点各自在同一连锁群中的位置可能不同; 5 4种异质非1BL/1RS不育系和恢复系基因除主效育性基因外,亦在不同核型中存在有不等量的育性微效基因和抑制基因,其组成形式和杂交后的结合方式是粘类不育系育性恢复度高低的主要判别.

F型小麦雄性不育系恢复性研究

F型小麦雄性不育系(FA)是我国近年来发现的新型普通小麦细胞质雄性不育系,该不育系通过小麦品种间近缘杂交获得,具有良好的不育性和恢复性。为了解FA的生态适应性,本研究通过FA与116份恢复性材料进行组合配制,在北京和河南南阳两个试验区进行种植,筛选高恢复性材料和强优势组合。研究发现,FA的花粉粒在两地都表现为瘦小、空瘪,花药成熟后不能完全开裂,主要通过开颖授粉,且在南阳种植的植株花粉碘染率低于北京。通过对FA杂交组合结实率的分析,在北京和南阳分别筛选出结实率大于90%的高恢复性组合72个和25个,分别占比62.07%和21.55%;进一步筛选出北京和南阳两地结实率均大于90%的高恢复性组合22个,占比18.97%,说明FA具有较好的恢复性。比较FA和杂交组合F1代在北京及南阳两地的结实率,发现在南阳结实率小于5%的低恢复性杂交组合12个,且这些组合在北京的结实率显著高于南阳,推测FA及部分FA的杂交组合具有一定的光温敏特性。将FA与小麦光温敏核雄性不育系BS366具有相同父本的20个组合进行比较,发现FA与BS366的恢复源存在差异,其育性恢复机制存在一定差异。

几种小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究

以三种小麦胞质雄性不育系(Q型不育系、T型不育系和AL型不育系)与13个Q型胞质恢复系进行杂交,以花粉碘染率为指标,比较研究了不同恢复系对不同不育系的恢复度.研究发现,尽管Q型胞质恢复系本身育性正常,但它与Q型不育系杂交后所得F1代,育性有较大变幅,花粉碘染率0.177 7～0.774 7.有些恢复系如QR3、QR3-37、QR30207等对AL型不育系、恢复系QR2-143对T型不育系的恢复度(杂种花粉碘染率)较高,达0.85以上.在对供试恢复系对不同不育系的恢复度进行t检验后发现,这三种不育系在恢复程度上无显著差别,说明它们可能是同类不育系,或者可能是所涉及的恢复系具有广泛恢复能力.在上述三种类型不育系中,QA92-8的可恢复程度偏低,其原因可能是其核遗传背景不同.

偏、粘和易型非1B／1R小麦雄性不育系研究初报

以偏、粘和易型１Ｂ／１Ｒ稳定全不育系ｍｓ（Ａｅ．ｖｅｎｔｒｉｃｏｓａ）—７７（２）、ｍｓ（Ａｅ．ｋｏｔｓｃｈｙｉ）—７７（２）和ｍｓ（Ａｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）—７７（２）为不育质核背景，一批优良小麦品种（系）及部分亲本材料为父本，诱导单倍体性和易恢复性为重要选择指标，采用测交、置换回交和转育等方法，并结合细胞学镜检，首次成功地将带有ｒｆｖｌ基因的非１Ｂ／１Ｒ普通小麦栽培品种与偏凸、粘果和易变不育胞质结合，培育出稳定的偏、粘和易型非１Ｂ／１Ｒ全不育系ｍｓ（ｖｅｎ）—９０—１１０、ｍｓ（ｋｏｔｓ）—９０—１１０和ｍｓ（ｖａｒ）—９０—１１０。测交和育性分析结果表明：（１）其不育性主要由一对主效隐性基因控制。（２）从不育系自身完全克服了１Ｂ／１Ｒ不育系产生单倍体的缺点；同时大大提高了其不育性的易恢复性，其不育系与一般只要含有主效恢复基因（Ｒｆｖｌ）的小麦品种（系）测配，凡杂种恢复度大都在８５％～９０％以上。（３）其育性恢复基因分析广泛，一般生产中的非１Ｂ／１Ｒ优良品种（系）都带有它们的主效恢复基因，可以自然恢复系形式恢复其育性。为小麦杂优利用中更广泛采用偏凸、粘果和易变不育胞质来配制杂种，促使和加快杂种小麦选?

K型小麦雄性不育系应用问题研究——Ⅱ.恢复性和杂种优势问题

用89个品种(品系)对 K 型不育系进行测定结果表明,其中44个品种没有恢复力;45个品种大都<60%,只有3个>80%.但 K-80(6)/T-6-3等3个组合按国际法计算恢复度均在130%以上,最高达147%。对自交系 K-E12A,K-8222A 和 K-149A 杂种优势的观察结果,超中亲优势分别为24.6%、57.9%和24.5%;超高亲优势分别为20.6%、37.6%和23.4%.

小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性及恢复性

【目的】研究小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性和恢复性。【方法】采用BNS分期播种(2011-10-08、10-28、11-11及2012-02-13、03-12)、BNS与常规品种(680个)测交、BNS与YS型温敏雄性不育系732A正反交等方法,研究BNS的遗传稳定性、可恢复性及其与其他温敏不育系的关系。【结果】(1)随播期的延迟BNS自交结实率逐渐提高,国际法、国内法计算的自交结实率分别为18%~126%和7%~79%,但晚春播(2012-03-12)小麦育性较早春播(2012-02-13)下降;不同播期的自交种正常秋播,自交结实率均很低且保持稳定,国际法、国内法计算的自交结实率分别为11%~18%和3%~6%;随着播期的延后,孕穗期至抽穗期缩短明显,由19d缩短为9d。(2)在正常秋播的BNS小麦中发现的3株完全可育株(BNSB1、BNSB2和BNSB6),单株收获并正常秋播,各群体均为完全可育株,自交结实率与小偃22接近。(3)测交的680个组合的杂种F1中,16个组合自交结实率(国际法)达到90%以上,占总组合的2.35%,其中7个组合自交结实率达到100%(国际法)以上,且超过对应父本的自交结实率。(4)BNS与732A的正反交F1均自交可育,自交结实率(国际法)分别为38.89%和40.63%,且732A的强恢复系均不能成为BNS的恢复系。【结论】小麦的温敏雄性不育系BNS的温敏不育特性可稳定遗传,是非K型细胞质的不育类型小麦。

小麦辐射雄性不育系89AR及其保持系和恢复系线粒体DNA的RAPD分析

8 9AR是通过辐射结合远缘杂交获得的新疆小麦亚种细胞质雄性不育系。采用 RAPD技术对 89AR及其保持系原冬 3号和恢复系 BPM1 5的线粒体 DNA(m t DNA)进行了比较研究。结果表明 ,89AR与其保持系原冬 3号之间扩增带的差异率为 38.9% ,而原冬 3号和 BPM1 5之间差异仅为 14 .9% ,不育系与保持系 m t DNA之间的差异显著 ,推测这种差异与不育性有关。为了进一步研究 89AR的雄性不育机理 ,我们采用 RAPD技术分析了同质异核的不育系 89AR(原冬 3号 )与 89AR(原冬 3号 )× BPM1 5杂种 F1 的 m t DNA的多态性扩增 ,结果表明 ,不育系与其杂种F1 之间即同质异核间 mt DNA扩增带存在差异 。

几类异源细胞质1B/1R、非1B/1R型小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究

利用具有粘果山羊草 Aegilops kotschyi 、易变山羊草 Ae.variabilis 、偏凸山羊草 Ae.ventricosa 和二角山羊草 Ae.bicornis 异源细胞质的粘、易、偏和二角型 1B/ 1R、非 1B/ 1R型小麦雄性不育系为母本 ,一些优良小麦品种 系 为父本进行杂交 ,就 4类异源细胞质 1B/ 1R、非 1B/ 1R型不育系的育性恢复性进行比较研究 ,结果表明 : 1 4类异质 1B/ 1R、非 1B/ 1R型杂种自交结实率均低于相应普质杂种 ,说明由于核质不协调 ,4类异源细胞质对不育系育性恢复表现出一定的负效应 ; 2 非 1B/ 1R型杂种自交结实率明显高于 1B/ 1R型杂种 ,并达极显著差异 ,说明恢复性除受异源细胞质影响外 ,还与核内染色体核型密切相关 ; 3 非 1B/ 1R型杂种恢复度均在 6 5 %以上 ,大于 80 %的组合占 6 0 %以上 ,且变异范围较小 ,有望进一步研究利用 ; 4 1B/ 1R型杂种恢复度不高且变异较大 ,与1B· 1B/ 1R杂合染色体在减数分裂过程中的异常行为密切相关 ;而非 1B/ 1R型杂种由于不含 1B· 1B/ 1R杂合染色体 ,减数分裂过程中染色体行为相对稳定 ,易恢复且恢复度高 。

二角型小麦雄性不育系育性恢复性的研究

以 5个同质异核二角型小麦雄性不育系 ms( bicor) - 82 2 2、ms( bicor) - 83( 37) 65、ms( bicor) -偃师 9号、ms( bicor) - 80 ( 6)及 ms( bicor) - 90 - 1 1 0为基本材料 ,与一批优良小麦品种(系 )及部分亲本材料为父本进行测交 ,获得 2 1 1个组合 ,考察其 F1育性 ,结果表明 :( 1 ) 5个同质异核不育系 ,除二角型非 1 B/1 R不育系 ms( bicor) - 90 - 1 1 0与二角型 1 B/1 R不育系 ms( bicor) - 83( 37) 65、ms( bicor) -偃师 9号之间平均恢复度差异显著外 ,4个 1 B/1 R不育系之间平均结实率差异不显著 ;( 2 )对同一不育系而言 ,与不同恢复系测交 ,其恢复度呈现连续变异 ;( 3)同型非 1 B/1 R不育系较 1 B/1 R不育系恢复度普遍高 ;( 4 )对同一恢复系而言 ,各不育系测交

K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复性的遗传研究

K型小麦雄性不育系K149A,保持系149及其3个恢复材料L783,太106和PH85-4经杂交、自交获得F1(AR),F2,B2(A∥AR),B’2(A∥BR)等世代材料,所有材料连同亲本于1995年秋种植于山东农业大学农场,1996年考查其自交结实率并据此分析K型小麦雄性不育系育性恢复的遗传特点,结果表明F2和B2中极少出现完全不育株,F1、F2和B2平均自交结实率无显著差异,且B’2的平均自交结实率显著低于B2,因此初步认为K型小麦雄性不育系属于配子体不育,3个恢复材料可能均含有一对主效显性恢复基因和众多微效恢复基因,L783的恢复力强于太106和PH85-4。

黔型小麦雄性不育系及恢复系的改良

1989～1992年通过广泛测交，从约600份材料中筛选出十几份高度恢复的黔型小麦恢复系。从保持系、恢复系中筛选出一些杂交种子饱满的材料，可用来克服黔型小麦不育系种子效缩问题。通过回交转育，有成3个改良型黔型小麦雄性不育系──QA1104、QA004、QA006。同时进行恢复系改良，获得上百份同质黔型恢复系和数百份异质材料。最后，还讨论了黔型小麦不育系种子坡缩及恢复关系等问题。