应用基因芯片分析短日低温条件下新型粳稻光温敏核质互作不育系育性相关基因

为了解具有三系和两系两套不育机制的新型粳稻光温敏核质互作不育系2310SA分子水平上的育性机理,同时也试图对水稻雄性不育现象做进一步探讨,利用水稻基因芯片,以2310SA及其保持系两系光温敏不育系2310S为材料,在安徽合肥秋季自然短日低温条件下,比较了稳定不育的2310SA和恢复可育的2310S(对照)减数分裂期、单核期、二核期和三核期等4个穗发育时期花药基因表达谱的变化差异。减数分裂期(上调表达基因1938个,下调表达基因1635个)和三核期(上调表达基因2220个,下调表达基因2656个)差异表达基因数目多于单核期(上调表达基因752个,下调表达基因693个)和二核期(上调表达基因1025个,下调表达基因886个),三核期下调表达基因比上调表达基因多,其他3期上调表达基因比下调表达基因多。所有差异表达基因聚类显示,单核期和二核期差异表达基因聚为一类,减数分裂期和三核期差异表达基因独立成为第2类和第3类。筛选出147个在4个穗发育时期都差异表达的基因。这些共有差异表达基因也只有在三核期下调表达基因比上调表达基因多。这些共有差异表达基因,参与了生物合成、刺激反应、光合作用、信号传导、大分子的新陈代谢、运输、转录调节、碳水化合物的代谢、花的发育和细胞死亡等11类生物学过程。所得共有差异表达基因中存在与脂类代谢有关的细胞色素P450家族蛋白和β-环羟化酶,与热激反应有关的热激转录因子、热激蛋白DnaJ家族蛋白及热激蛋白70等相关基因。这些基因与细胞死亡有直接或间接的关系,它们的异常表达可能与不育花粉的形成有关。

辣椒核质互作雄性不育系线粒体不育基因CoxⅡ和atp6的克隆与序列分析

以辣椒核质互作雄性不育系9704A、保持系9704B和恢复系9701(简称"三系")为材料,根据GenBank报道的茄科作物线粒体CoxⅡ和atp6基因编码序列分别设计引物,PCR扩增辣椒"三系"线粒体DNA目的基因片段,研究辣椒"三系"线粒体DNACoxⅡ和atp6基因的差异及与雄性不育的关系。结果表明:从辣椒核质互作雄性不育系中扩增到两个基因的部分序列atp6-706和CoxⅡ-708,GenBank登录号分别为FJ986191和FJ986190,生物信息学分析发现分离的atp6-706和CoxⅡ-708片段与GenBank报道的茄科作物线粒体CoxⅡ和atp6基因的相似性高达95%以上;在保持系和恢复系中均未能扩增到任何序列,说明辣椒雄性不育系的CoxⅡ和atp6基因与保持系和恢复系在线粒体DNA水平上存在差异,这种结构上的变化暗示可能与辣椒雄性不育相关。

辣椒核质互作雄性不育三系杂种优势利用研究进展

综述了近年来国内外在辣椒核质互作雄性不育三系选育方面取得的研究成果和最新进展,分析了三向选择策略在辣椒核质互作三系选育中的应用,提出了今后的发展方向。

新型粳稻光(温)敏核质互作不育系SA及不育系S和A所配F_1产量优势和配合力分析

SA是由聚合光(温)敏雄性核不育和核质互作不育基因选育出的具有2套不育机制的新型光(温)敏核质互作不育系,为了解其所配组合产量的杂种优势及与亲本不育系S和A所配组合的差别,将2个新型粳稻不育系2308SA和2310SA及对照亲本不育系2308S(2308SA亲本)、2310S(2310SA亲本)、2277A(2310SA和2308SA共同亲本)与6个粳稻恢复系配制杂交组合。组合F1分别在海南省陵水县和安徽省合肥市种植,对F1单株谷重的杂种优势、配合力及主要产量经济性状进行分析和比较。结果表明,SA与不同的恢复系组配,F1单株谷重不同,不同生态地区,同一组合单株谷重有时差别较大。SA配制的组合F1单株谷重普遍有正向超高亲优势,与亲本不育系S和A配制的组合相比,有些组合具更强的产量超高亲优势和竞争优势。F1单株谷重的配合力分析表明,选育的2310SA在2个试验点的一般配合力均强于亲本不育系2310S和2277A,其配制的组合有的也表现出较好的特殊配合力。另外,SA配制的组合在产量经济性状上,陵水点的单株有效穗数变异较大,合肥点的每穗总粒数变异较大,它们各自对产量的贡献也都最大;陵水点的结实率显著高于亲本A配制的组合,合肥点的结实率显著高于亲本S配制的组合,合肥点的穗总粒数显著高于A配制的组合而结实率显著降低,其他性状差异不显著。

核质互作不育和光敏核不育聚合的粳稻不育系选育

针对粳型核质互作不育系高温自交结实和粳型光敏核不育系低温自交结实的现状,选择BT型核质互作不育系与含有BT型保持基因的粳型光敏核不育系,通过杂交和回交,使雄性核不育基因与核质互作不育基因聚合,育成了粳型光敏核质互作不育系2308SA和2310SA。该不育系的不育性是由两套相互独立的基因系统控制的,分期播种育性观察结果表明,在长日高温下,雄性光敏核不育隐性纯合基因控制水稻不育性,避免了BT型不育基因因穗期受高温影响而导致不育系自交结实;在长日适温下,水稻不育性由核不育基因和核质互作不育基因共同控制而表现稳定;在低温(低于光敏不育系不育临界温度)或短日适温(日最高气温<32℃)下,BT型核质互作不育基因控制水稻不育性,消除了育性敏感期低温导致核不育系“打摆子”造成杂交种子不纯的风险。还对粳型光敏感核质互作不育系的可恢性、可繁性和配合力进行了研究。

粳稻光(温)敏核质互作不育系(SA)的育性和可恢复性研究

连续3 a的分期播种试验表明,聚合光(温)敏核不育系S和核质互作不育系A的不育基因转育而成的粳稻光(温)敏核质互作不育系SA的育性对光温反应迟钝,在长日高温、适温、低温和短日适温、低温下其育性都稳定不育;SA花粉败育类型表现为长日下以典败为主,短日下典染共存,且随着日长的变短和温度的降低,染败花粉有增加的趋势。可恢复性试验表明,不同的恢复系对SA的恢复能力强弱不同,SA的可恢复性一般介于亲本S和A的可恢复性之间。

大白菜核质互作型不育系98-2选育研究

利用回交替换的方法将大白菜的雄性不育核基因转到异源胞质雄性不育基因的大白菜中去 ,育成了不育率 10 0 %的大白菜核质互作型雄性不育系 98- 2 ,具有核不育基因的雄性不育两用系 10 1便是它的保持系。 98- 2不育系具有生长发育正常、抗病、农艺性状优、配合力好等特点。通过组合配制试验 ,选出了优良组合 98- 2× S- 3。

辣椒核质互作雄性不育系与保持系呼吸速率研究

以辣椒核质互作雄性不育系9704A,8214A和它们相应的保持系9704B,8214B为材料,研究了叶片和不同发育阶段花蕾的总呼吸速率(Vt)、抗氰呼吸速率(Valt)和抗氰呼吸速率所占总呼吸速率的比例(Valt/Vt)的变化趋势。结果表明:在不育系中,随着花蕾的发育,总呼吸速率(Vt)、抗氰呼吸速率(Valt)和抗氰呼吸速率所占总呼吸速率的比例(Valt/Vt)呈下降趋势;而在保持系中总呼吸速率(Vt)变化趋势不明显,抗氰呼吸速率(Valt)和抗氰呼吸速率所占总呼吸速率的比例(Valt/Vt)呈上升趋势;在叶片中,不育系的总呼吸速率(Vt)、抗氰呼吸速率(Valt)和抗氰呼吸速率所占总呼吸速率的比例(Valt/Vt)均小于保持系。

水稻光(温)敏核不育系与核质互作不育系的遗传关系剖析

1991－1992年，分析了6个光（温）敏核不育系与15个核质互作不育系杂交F_1及部分F_2植株在长日照和短日照条件下的育性表现，结果清楚地表明，有些光敏核不育系能够保持核质互作不育系的雄性不育性，有些光（温）敏核不育系则能够恢复或部分恢复；有些光敏核不育系对某一核质互作不育系具有保持能力，对另一核质互作不育系则具恢复能力；并初步推测光（温）敏核不育基因与核质互作不育基因是独立发生的，当核质互作不育系中细胞质和细胞核的隐性不育基因一起作用时，能够掩盖光（温）敏不育基因及其育性恢复基因的表达．

核质互作型大麦杂种优势研究初报

选用核质互作型９３０７５３雄性不育系与９４８７２０、９４８７１７、９４８７４２、９４８７９１等２０个恢复系配制成２０个杂交组合．调查了Ｆ１代６个性状的优势表现，结果表明：（１）抽穗期明显趋向早熟亲本；（２）株高、单株有效穗数、千粒重、每穗总粒数、结实率趋高亲值或超高亲值，均具有较大的中亲优势，并以单株有效穗数优势最强；（３）选到了产量构成三要素都具超亲优势的７个组合。

小麦核质互作抗条锈类型的发现及其遗传机制分析

在西宁小麦“天然锈病圃”,辅以人工接种天然锈菌的条件下,杂交组合冬独1号/运83—2正反交F_2对条锈抗性显著不同。正交抗性分离,反交全部感病4级。3个冬独1号作母本的组合,F_2抗条锈分离;3个冬独1号作父本的组合,F_2全部感病4级。表明冬独1号的抗条锈性具有显著的细胞质遗传特点。对冬独1号/津丰1号F_2抗条锈分离研究结果是,其抗感比经X^2测验符合孟德尔一对显性基因3:1的分离规律(P>0.8)。其互作遗传方式遵循孟德尔规律。

CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质和核质互作的遗传效应分析

利用4个CMS-FA胞质不育系、相应保持系和3个恢复系,研究不育细胞对11个产量相关性状的细胞质效应和核质互作效应.结果表明:CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质对千粒重和生育期性状表现出显著正效应,对穗颈长性状表现出显著负效应,其他性状的不育细胞质效应不显著;单株穗数、千粒重、每穗总粒数、结实率、株高,穗长、穗颈长和生育期等性状的核质互作效应均达到了显著或极显著水平;不育胞质与核基因的互作使杂种F1的平均基因型预测值、群体平均优势和群体超亲优势在株高和穗颈长上得到明显增加;CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质无不良细胞质效应,不育系可恢复性好,可作为杂交稻育种的优良不育胞质加以利用.

细胞质雄性不育系统中的核质互作研究进展

细胞质雄性不育和育性恢复是一种普遍的生物学现象,它为研究植物的核质互作效应提供了理想的材料。本文对鉴定与细胞质雄性不育相关基因的方法以及目前细胞质雄性不育系统中的核质互作研究现状进行了综述。

粳型紫米核质互作不育系锦315A的选育

粳型紫米核质互作不育系锦315A是云南金瑞种业有限公司2010年用公司自主选育的不育系(川香29A/粳软//IRRI 2B/曲3)与自主选育的新品系(72B-2/紫米//XR11)进一步杂交,经6年9代回交育成的核质互作新不育系,2015年11月25日通过云南省农作物品种审定委员会组织的田间育性技术鉴定。本文介绍了该不育系的选育过程、特征特性及其繁种技术。

一个新质源大麦核质互作雄性不育系96f 7A的选育及其遗传研究

报道了大麦核质互作型雄性不育系 96f 7A的选育过程及其形态特征和主要农艺性状 ,并研究了其雄性不育性状的遗传 .结果表明 ,96f 7A为二棱皮大麦 ,开颖开花 ,花药瘦小 ,不开裂 ,不散粉 ,不育彻底 ,农艺性状较好 ,其不育性状受 1对隐性基因控制 .该不育系的不育细胞质来自四川大麦地方品种 。

大麦核质互作雄性不育三系的选育和杂种优势研究

通过大麦核质互作雄性不育三系的选育，主要研究了不育的保持与育性的恢复；花粉败育的细胞学观察；三系及杂种不同时期酯酶同工酶的表现；开花性状；不同棱型杂交组合的杂种优势。另外，就大麦杂优的未来发展作了展望。

高粱核质互作型雄性不育体系研究的最新进展——Ⅰ雄性不育系的育性反应

高粱杂种优势利用的支撑体系是核质互作型雄性不育性。高粱杂交种单产的大幅提升与核质型雄性不育系的遗传改良密不可分。迄今,已育成A1、A2、A3、A4、A5、A6和9E 7种不同细胞质的雄性不育系。雄性不育的细胞质因子已标记在线粒体DNA(m tDNA)上,采用线粒体基因组RFLP技术能区分不同的雄性不育细胞质。用高粱材料测定不同高粱细胞质不育性的育性反应,形成了不同细胞质雄性不育体系。

辣椒核质互作雄性不育系46A选育报告

以韩国辣椒品种探将F_2中的不育株为母本,以优良红色素辣椒自交系为父本,进行3×3双列测交,通过日光温室加代选育和网室正茬选育相结合,育成辣椒核质互作雄性不育系46A。不育系46A株形半直立,始花节位10~11节;花冠白色,花药干瘪,柱头浅绿色;保持系果实羊角形,果面光滑,红熟果深红色,果长17.0 cm,果径1.5 cm,单果重12.0 g,辣味中。对病毒病、疫病、炭疽病的田间抗病性高于对照品种美国红。利用46A选配的杂交组合8AF_1、3AF_1、5AF_1、1AF_1、6AF_1具有较强的产量优势,较对照品种美国红(CK1)和探将(CK2)增产极显著。

新型粳稻光温敏核质互作不育系(SA)在海南的繁殖特性研究

为深入了解光温敏核质互作不育系(SA)繁殖特性,为生产上的利用提供依据,以选育的2310SA为材料,连续2年在海南春季进行了繁殖试验,从其生育特性及抽穗、开花特性及"九二〇"的喷施效应等方面作了全面地调查。结果表明,2310SA在海南繁殖是可行的。在合适的条件下,其异交结实率可达40%以上,折合理论繁殖产量为2.23t/hm2。2310SA在海南繁殖,与保持系2310S的播始历期、抽穗和开花特性一致。每公顷喷施75g"九二〇"时,2310SA株高即显著增高,但试验中不同量"九二〇",即每公顷喷施0、75、150、225、300、375g"九二〇"时,其异交结实率未见明显变化趋势。据此对2310SA在海南春季的高产繁殖技术进行了讨论。

数量性状的核质互作遗传效应分析:二倍体植株遗传模型(英文)

提出了能分析二倍体植株数量性状核质互作效应的遗传模型,该模型把控制数量性状总的遗传效应分为核效应、质效应和核质互作效应,以及它们分别与环境作用的效应。其中,核质互作效应可进一步分解为加性核质互作与显性核质互作。基于平衡与非平衡两种双列杂交试验设计,蒙特卡罗模拟结果表明:采用混合线性模型方法进行统计分析,可以有效地估计各项遗传效应值及其方差分量。此外,运用该模型对棉花的4个数量性状(单株铃数、衣分、2.5%跨长和麦克隆值)进行了遗传分析。