玉米细胞质雄性不育材料CMS-P的胞质分类研究

采用育性恢复专效性测定、PCR分类鉴定、类质粒鉴定3种玉米不育细胞质分类方法,对本室从爆裂玉米(Zeamays everta)种质中发现的玉米细胞质雄性不育材料“CMS-P”进行了胞质分类研究,一致表明CMS-P属于S型不育胞质。这为CMS-P的有效利用提供了理论依据。卡方测验表明,S组田间育性表现恢复的各组合花粉可染率并不完全符合1∶1的分离比例,CMS-P向可育方向偏移的程度更大。花粉可染率在不同测验系、不同胞质、不同环境间都表现出较大差异,胞质与核微效基因间的互作可能是影响育性稳定性的主要因素。

结球甘蓝细胞质雄性不育(CMS)类型的分子鉴定

本研究以高代回交转育获得的6个不育率和不育度均达100%且遗传稳定的结球甘蓝胞质雄性不育系为材料,通过对orf138与orf222基因的特异扩增发现,所鉴定的24个株系64个单株结球甘蓝CMS植株中59个单株既含有orf138基因,也有orf222基因。两种基因共存的结果暗示,该类CMS可能是ogura和nap两种类型的杂合体。进一步的序列分析结果表明,6个结球甘蓝CMS中所扩增获得的orf138基因与来自萝卜CMS的orf138基因序列完全相同;而除Bo134-2CMS的orf222基因与甘蓝型油菜CMSorf222基因相比对有2个核苷酸差异外,其余5个CMS的orf222基因与甘蓝型油菜napCMSorf222基因的相似性均为100%。其中,Bo134-2CMS的orf222基因第191bp的变异导致第64位氨基酸由精氨酸(R)突变成了赖氨酸(K)。

甘蓝型油菜细胞质雄性不育MICMS的育性归类

利用甘蓝型油菜细胞质雄性不育MICMS系统双低不育系及其保持系和恢复系，研究不育系与恢复系杂交后代中不同育性级别植株的育性归属。结果表明不同育性级别植株的花粉数量、花粉生活力、自交给实率等均存在显著差异，因而育性分级标准中的1级、2级和3级植株均应归入不育株类，仅4级植株为可育株。根据这一归类方法，MICMS恢复基因符合一对显性基因的遗传模式。

玉米细胞质雄性不育性(CMS)的激素调控机制

在以前的研究中我们首次报道了玉米细胞质雄性不育(CMS)花药组织"生长素亏损——细胞分裂素盈积"现象。这种激素含量的异常在雄性不育性的表达与实现进程中起着重要的调节作用,但现有的研究资料尚不能揭示这种调节作用的机制。本文根据目前有关激素作用机制的几种认识以及玉米 CMS 分子生物学研究成果,结合作用对玉米 CMS 小孢子发育和败育过程中物质代谢系统、能量代谢系统、植物激素系统、生物物理系统、细胞学及超微结构等方面的研究结果,对认识 CMS 机制中有代表性的 Flavell 假说进行了评述,对激素调控玉米 CMS 的可能的分子机制提出了自己的看法。

甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料RMcms的育性变化特性的研究

广恢型细胞质雄性不育材料 (RMcms)在开花后期均有不同程度的微量花粉发生 ,主要分布于花序的上部 ,在同一植株上 ,其微粉发生的程度次序为主花序 >一次分枝 >二次分枝 ;微量花粉发生与开花前 1 8天、1 9天或 2 0天的平均日最高温和平均日均温有着密切的关系 ,当平均日最高温稳定通过 2 0℃、平均日均温 >1 4 .5℃时所开花朵即有不同程度微量花粉发生 ,说明该类型不育材料属高温敏感型。该类型不育系的不育性因细胞质的来源不同而有很大的差异 。

高粱A_2型细胞质雄性不育系(CMS)在我国的研究进展

综述了A2细胞质在中国近年来的研究情况,以期为同行提供参考。高粱A2型质核互作雄性不育系是美国高粱育种家Schertz于1976年研究发现,1979年引入中国,并于1987年育成第1个A2型杂交种。

我国克服油菜细胞质雄性不育系(CMS)育性不稳定的研究进展

油菜细胞质雄性不育系(CMS)育性不稳定是一个较为复杂的问题,它受遗传、地理、气候和栽培条件的影响。从CMS育性不稳定的成因,传统育种方法的改进,油菜不育新材料的利用以及油菜杂种优势利用新途径的开创4方面阐述了我国克服油菜CMS育性不稳定育种工作的成绩和进展,并展望了油菜CMS育性稳定性研究工作的前景。

国内外油菜细胞质雄性不育(CMS)系统的研究进展

介绍了国内外油菜细胞质不育系统的最新研究进展,不同胞质类型Ogu.cms,Pol.cms,shan2A.cms,Nap.cms等的来源及其表型特点,并对细胞质雄性不育系的前景进行了探讨。

辣椒细胞质雄性不育突变体CMS102的败育机理及其育性遗传

以辣椒细胞质雄性不育突变体CMS102及其相应的恢复系ST–8为材料,对其造孢期、小孢子母细胞期、小孢子减数分裂期、四分体时期、单核小孢子期、双核小孢子期和花粉粒成熟期的花蕾进行细胞学形态观察,测定小孢子减数分裂期、四分体时期、单核小孢子期和双核小孢子期发育时期的花蕾中与育性相关的生理活性物质的含量。结果表明:CMS102败育发生在四分体时期,绒毡层过度膨大挤压四分体,使其不能正常发育成单核小孢子,属于孢子体不育;CMS102花蕾中可溶性蛋白和游离脯氨酸含量低于ST–8的,可溶性糖、MDA含量及POD酶活性高于ST–8的;构建F_(2)遗传分离群体并调查其育性,对CMS102的育性进行遗传学分析,CMS102育性恢复由1对显性基因调控。

大白菜CMS96细胞质雄性不育系的特点分析

为了筛选和利用大白菜细胞质雄性不育系,对大白菜的3种细胞质雄性不育系:CMS96细胞质雄性不育 系、波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)和萝卜细胞质雄性不育系(Ogu-CMS)及其相应的保持系进行了主要植物 学性状的比较研究。结果表明:Ogu-CMS存在多代转育后植株长势退化、杂交优势差,Pol-CMS存在育性受环境 条件影响等缺点,而CMS96细胞质雄性不育系则克服了二者的缺点。另外,CMS96细胞质雄性不育系早期的晚抽薹 性比保持系强、杂交种子的产量比保持系杂交种子产量高。CMS96细胞质雄性不育系不仅不育性稳定,多代回交不 退化,而且杂交优势强,繁种产量高,表现出了广阔的育种应用前景。

大豆细胞质雄性不育系及其恢复系的比较转录组分析

【目的】“三系”法是选育杂交大豆的主要途径,但恢复系中仅有少数大豆恢复基因被克隆,为挖掘更多新恢复基因,从而促进多基因聚合的强恢复系选育,提高杂种F1的育性稳定性。【方法】以大豆细胞质雄性不育系JLCMS5A和其恢复系JLR2为材料,采用转录组测序技术分析JLCMS5A和JLR2花蕾不同时期的转录水平变化,挖掘调控育性恢复和花蕾发育进程的相关基因和通路。进一步对具有恢复基因特征编码PPR(pentatricopeptide repeat)蛋白的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行基因注释、序列差异分析、RT-qPCR验证、系统进化分析及蛋白结构预测,挖掘育性恢复相关基因。【结果】转录组测序鉴定到17181个DEGs,其中有3856个DEGs与发育时期相关,2808个DEGs与育性相关。GO(geneontology)功能注释表明,与育性相关的DEGs主要富集在ADP结合、核酸结合转录因子活性和蛋白激酶活性等功能类别,与发育时期相关的DEGs主要富集在蛋白质异源二聚化活性、DNA复制和DNA结合等功能类别。KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析表明,育性相关DEGs主要参与内质网蛋白质加工、葡萄糖苷酸生物合成和植物激素信号转导等与蛋白质、糖类和信号转导密切相关的代谢通路,发育时期相关DEGs主要参与DNA复制、错配修复、淀粉和蔗糖代谢等与细胞分裂和能量物质降解密切相关的代谢通路。育性恢复候选基因分析发现,JLR2中的Glyma.09G176400可能在调控大豆细胞质雄性不育育性恢复过程中起到一定作用。【结论】共鉴定到3856个与发育时期相关的DEGs,2808个与育性相关的DEGs;鉴定出具有恢复基因特征编码PPR蛋白的DEGs15个;挖掘了1个育性恢复相关基因Glyma.09G176400。

大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变的转录组分析

【目的】探索大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变在RNA水平上的分子机制,以期从育性转变的角度为大豆细胞质雄性不育的分子机理提供有价值的信息。【方法】以弱恢复型杂种F1(H3A×SXTH3)为研究对象,设置苗期短光照(植株育性不育)和正常光照(植株育性可育)处理,在盛花期分别采集不同大小的混合花芽进行转录组测序和RT-qPCR分析。【结果】筛选出3917个差异表达基因,苗期短光照处理后,2134个基因下调表达,1783个基因上调表达。对差异表达基因进行生物信息学分析,GO显著富集分析表明,碳水化合物代谢过程、跨膜转运活性和细胞外围等功能在育性转变中行使着主要生物学功能;KEGG通路显著富集分析表明,戊糖葡萄糖醛酸的相互转化、淀粉蔗糖代谢和植物昼夜节律等通路为育性转变的主要代谢通路。11个基因的RT-qPCR分析发现,大豆细胞质雄性不育相关基因和PPR基因参与了大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变过程。【结论】推测大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变与植物昼夜节律、PPR和大豆细胞质雄性不育相关的线粒体、花粉壁发育、碳水化合物代谢、糖转运和活性氧代谢等基因的异常表达相关,当昼夜节律通路的关键基因变化,引起PPR基因和大豆细胞质雄性不育相关基因的表达水平变化,将会发生育性转变。

我国油菜化学杀雄+细胞质雄性不育的应用研究

对化学杀雄 +细胞质雄性不育 ( CH+ CMS)的油菜杂种优势利用途径进行了探讨。CH+ CMS不仅具有用药量少、安全、对 CMS的不育性要求低、杀雄彻底、技术难度低易掌握 ,易推广等特点 ,同时克服了 CH杀正常油菜用药量大 ,易产生药害、技术难度高、且杀雄不彻底和 CMS初花期出现微粉的问题。CH+ CMS既可以降低不育系的选择难度 ,易于选出强优势组合 ,又可提高制种纯度 。

BT型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位

以典败率、圆败率、染败率、花粉育性和小穗育性为育性指标 ,对 BT型细胞质雄性不育系 731A、恢复系 C90 83以及 731A/C90 83的 F1 、731A//731B/C90 83的三交 F1 等亲本和杂种群体的育性进行调查分析 ,并以 731A//731B/C90 83的三交 F1 群体为材料进行 RFL P和微卫星标记分析 ,进行基因定位。结果表明 ,C90 83具有 1个主效的显性恢复基因。选用第10染色体上的 7个 RFL P和微卫星标记分析两个亲本 ,有 3个 RFL P标记在两个亲本间有多态 ;选用其中的 C16和 G2 91分析 731A//731B/C90 83的三交 F1 中的各个单株的结果表明 ,这两个 RFLP标记与 C90 83的恢复基因连锁 ,C16与这个恢复基因之间的交换值为 19.3% ,G2 91与这个恢复基因之间的交换值是 14.0 % ,C90 83的恢复基因与已报道的 BT型细胞质雄性不育恢复基因

空间环境诱发玉米细胞质雄性不育突变体的遗传分析

从返回式卫星"实践八号"搭载的08-641和18-599两份玉米自交系后代选育出3份雄性不育突变体,在不同地点、不同年份、不同季节进行种植观察,鉴定其育性表现,通过测交、反交及回交对不育性状的遗传特性进行分析。结果表明:3份不育突变材料均能稳定遗传,属可遗传的细胞质雄性不育类型。恢保关系测定和特异引物PCR扩增结果显示,3份不育材料均属玉米C型细胞质雄性不育类型,但3份不育材料在恢保关系上存在一定差异,推测它们可能分别属于玉米C型细胞质雄性不育的不同亚组。这些不育材料的发现,丰富了雄性不育胞质的遗传基础,在玉米不育化制种中具有一定应用价值。

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 。

棕色棉细胞质雄性不育花药的细胞学观察

对棕色棉细胞质雄性不育系和保持系的小孢子发生进行了细胞学观察 .结果表明 ,棕色棉不育系小孢子发生败育的时期是在造孢细胞增殖至小孢子母细胞进行减数分裂的整个过程中 .造孢细胞和小孢子母细胞退化导致雄性不育的主要细胞形态学特征是 :造孢细胞核仁增大、细胞质液泡化和细胞形状畸形 ,还有因核仁物质弥散而使整个细胞染色较深 ;小孢子母细胞核仁穿壁普遍、多核仁、染色体行为异常、细胞互相粘连成巨型团块和液泡化 。

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系Polima A和陕2A的研究进展

Polima A和陕2A是两个经典实用的甘蓝型油菜细胞质雄性不育(cytoplasmic malesterility,CMS)系,这两个著名的不育系在中国乃至世界油菜杂种优势的研究和利用中发挥了重要作用。有关这两个不育系的研究,过去主要集中在形态解剖学、细胞学、生理生化、遗传学以及杂种优势的利用等方面,近年来,主要集中在分子生物学方面。本文从以上方面对Polima A和陕2A的国内外研究状况进行了综述,介绍了近年来这两个不育系的最新研究进展,以及两个不育系在生产实践中的应用、存在的问题和解决的途径。随着分子生物学技术的不断发展,对这两个不育系的研究将会更加广泛和深入。有关Polima A和陕2A的深入研究,对进一步探索油菜CMS的分子机理,更好地利用这两个不育系为我国油菜科研和生产服务有重要意义。

水稻细胞质雄性不育育性恢复遗传研究

研究应用水稻协青早 A/(协青早 B/密阳 4 6 ) F6、协青早 A/(珍汕 97B/密阳 4 6 ) F6及珍汕 97A/(珍汕 97B/密阳 4 6 ) F63套测交群体 ,开展水稻细胞质雄性不育经典遗传学研究。结果表明 :水稻 CMS的育性恢复表现为质量 -数量性状 ;不同遗传背景对水稻育性恢复的影响可能主要表现在微效 QTL的不同 ,当群体中协青早 B的成分被珍汕 97B取代后 ,群体中恢复基因的效应得到加强。