甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的育性鉴定及筛选

【目的】提高甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的育性纯度。【方法】对课题组现有的40对(共计620颗个体植株)甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系进行分子标记育性鉴定,记录鉴定结果中显示不育系中混有的保持系植株和保持系中混有的不育系植株的对应编号;在田间进行形态学验证,同时剔除混杂株。【结果】利用分子标记育性鉴定共检测到92颗混杂植株的DNA,其中73颗为保持系中混有不育植株,19颗为不育系中混有可育植株;在田间进行形态学育性鉴定时,观察花粉鉴定植株育性的同时观察植株的粒性,共有122株个体植株发生混杂(包含分子标记育性鉴定为混杂的92颗植株),即73株为保持系混杂,49株为不育系混杂。在田间验证时发现还有多胚植株混杂,可能是在种子清选过程中,有一定的概率混进了多胚种子。【结论】通过田间对混杂植株的剔除,即保证了不育系与保持系的育性及粒性纯度,又为这40对甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析提供了前提条件,奠定了配制二元不育系的基础。

苎麻雄性不育系育性鉴定和遗传分析

雄性不育性的发现为苎麻雄性不育杂种优势利用展现了乐观前景。通过田间观察、花粉压片观察、杂交及自交后代育性分离观察 ,鉴定供试苎麻不育系的育性特征和分析育性遗传方式。供试不育系表现为 4种类型 ,Ⅰ型 -无雄蕾 ;∏型 -雄蕾不膨大 ,无花粉粒 ,最后变黄枯落 ;Ⅲ型 -雄蕾可膨大至 1 .6 - 1 .8mm ,淡黄色 ,无可育花粉粒 ,最后变褐枯落 ;Ⅳ -型个别或少量雄蕾可开放 ,但无可育花粉粒 ,其它方面同Ⅲ型。GS1 4- 1、SS370、GSA - 2、GS1 5 - 8和SS387等不育系的育性由 1对隐性核基因和相应的胞质基因所控制 ,属于核—质互作型雄性不育。已找到不育系的保持系和恢复系。

VNTR特异性引物在甜菜育性鉴定中的应用

为了摸清甜菜选育进程中部分不育系和保持系材料的细胞质类型,为下一步的选育工作提供指导方向。利用分子标记引物TR1对国内总共30份甜菜试验材料开展细胞质类型的分子水平鉴定,并结合田间花期育性性状调查进行比对。结果表明,成型稳定的保持系960767和不育系N9848经过TR1引物鉴定后的PCR电泳条带分别为750,500 bp,其胞质类型分别为N1和S型,其他试验材料检测到750 bp的材料为T152、T328、T334、T306、T360,推断其为N1型细胞质;检测到500 bp条带的材料为T766、T154、N122、I-1、B-3、Z-1、41419、10320、B-3-23、S865、S301、S151、S327、S333、S115、S305、S153、S359、S137、S163和S313,推断其为S型细胞质;检测到500~750 bp条带的材料为T302、T116。由于T302在田间调查中其对S301的不育性也具有保持能力,因此将T302和T116分为N型细胞质的另一种类型N2。同时检测到500 bp和750 bp的材料为T302、I-1和B-3的部分植株,为同时包括正常和欧文细胞质的材料,属于特质性材料。田间花粉育性调查结果T766、T154、N122、I-1、B-3、Z-1、41419、10320、B-3-23均为可育型,但鉴定其胞质类型属于S型细胞质。经分子鉴定和田间育性性状调查对比,大部分材料分子鉴定结果与育性性状调查结果一致。部分材料存在分子鉴定与育性性状结果不一致,有待于进一步调整选育方向。

棉花不育系和恢复系育性鉴定标准的商榷

通过总结棉花"三系"的不育系和恢复系选育实践,就棉花雄性育性的形态学判定标准、环境对棉花雄性育性的影响、棉花单株育性的全生育期判断、棉花"三系"选育过程中对育性的选择等方面做出了探讨,提出了棉花不育系和恢复系选育的育性鉴定标准商榷,为培育棉花"三系"品种提供有关参考。

一种新型玉米温敏核雄性不育系的发现、鉴定及遗传分析

【目的】阐明玉米新型温敏核雄性不育系琼68ms的育性转换机制和遗传机理。【方法】笔者对新发现的温敏核雄性不育系琼68ms进行了生态学、形态学和遗传学分析。【结果】琼68ms是一种花药败育型的温敏核雄性不育系,表现为高温不育、低温可育,育性转换的敏感时期是雄穗发育的小穗分化期,临界温度为30～33℃;其不育性由一对隐性核基因控制。【结论】温敏核雄性不育系琼68ms的育性主要受温度控制,在高温条件下不育性稳定,可以作为“两系”制种的基础材料,在生产具有一定的应用前景。

一个玉米细胞质雄性不育系的鉴定及遗传分析

【目的】阐明新育成的雄性不育系农系928cms-Q1261的胞质类型、败育时期和遗传机制,为其育种应用提供依据。【方法】将不育系在不同年份、不同地点种植,鉴定育性表现,通过测交、姊妹交、反交对不育性的遗传进行分析,利用特异引物进行PCR扩增鉴定胞质类型,通过石蜡切片法在光学显微镜下观察小孢子发育过程。【结果】农系928cms-Q1261雄穗无花药外露,花粉败育彻底,不育性表现稳定;质不育基因来自自交系Q1261,为S型;核不育基因来自农系928,由1对隐性基因控制;小孢子从单核晚期开始自溶,成熟期完全降解;自交系郑58能保持其不育性。【结论】农系928cms-Q1261属于S型不育胞质,是一种无花粉型的细胞质雄性不育系,其恢复系广泛。

水稻光温敏核不育系株系育性鉴定保纯法原种生产技术

针对两系法杂交水稻生产中迫切需要解决光温敏不育系不育起点温度漂变的问题,结合多年两系法杂交水稻育种经验和光温敏核不育系C815S原种生产实践,提出了水稻光温敏核不育系株系育性鉴定保纯法原种生产技术,阐述了单株选择、田块选择和季节安排、大田栽培管理、育性鉴定、冷水串灌、再生繁殖、收种等关键技术措施。

卫星搭载获得玉米基因雄性不育的初步鉴定

1996年利用返回式实验卫星搭载玉米种子 ,从中选育出一份雄性不育突变体 ,对该不育材料通过多年、多代、多点的种植并结合与对照的同步观察、广泛测交鉴定 ,研究结果表明 ,不育材料花粉败育彻底 ,为无花粉型雄性不育 ,不育性状表现稳定 ,呈现出由隐性单基因控制的核不育的遗传特点 ,该不育材料对株高有一定的矮化作用 ,雄性不育突变体的出现与卫星搭载有关 。

温敏型雄性核不育水稻新种质粤光S的发现与育性鉴定

2000年晚季在杂交组合超级97/明七596的后代中,发现和鉴定了温敏核不育水稻种质粤光S。经分期播种试验,粤光S在广州6月初至9月底抽穗均表现不育,雄性不育期达100 d左右;经人工气候箱光温处理,其在23.5℃条件下不育性出现波动,≥24℃时自交结实率为0,其育性主要受环境温度控制。经等位性检测,粤光S的核不育基因不同于培矮64S。

一种普通小麦细胞质雄性不育系的鉴定及恢保关系研究

07(131)A是从普通小麦高代优良品系07(131)中发现的自然突变雄性不育材料。为了解其在生产上的应用潜力,对其雄性败育特点、不育类型和恢保关系进行了研究。结果表明,07(131)A开花期花药干瘪、不外露、不开裂,花粉粒I2-KI染色表现为染败,带有少量可育花粉。育性正常的07(131)与07(131)A原始不育株杂交,F1表现为不育,再以07(131)单株成对回交,后代还可保持高度不育,表明07(131)A属细胞质雄性不育突变体。对07(131)A与52份不同来源普通小麦品种(系)配制的测交F1组合进行育性调查,筛选出保持高不育的材料4份;保持半不育的材料15份;具有恢复能力的材料33份,其中,高恢复材料30份,完全恢复材料3份。说明在普通小麦品种(系)中存在着07(131)A的保持系和广泛的恢复源。07(131)A在小麦"三系法"杂交育种上具有一定的应用前景。

光温条件对北方粳稻光温敏核不育系LY156S育性转换的影响及其育性鉴定技术探讨

通过对不育系应用区域气象条件的分析,选择不同光温条件处理北方粳稻光温敏核不育系LY156S,研究光温变化对其育性转换的影响及育性鉴定方法。结果表明,在不育系制种区域辽宁盘锦,2011—2017年的7—8月日平均温度大于23℃,最低温度为20℃,低于23℃的天数较少,适合临界温度为21℃左右的两系不育系制种;在不育系繁殖地区海南三亚,2011—2017年冬季低于20℃天数较少,且比较分散,较适合两系不育系繁种。在长日照14.5h低温处理下,不育系的抽穗期滞后,22和21℃处理下育性没有恢复,但20和19℃处理花粉不育度降低到82.36%和78.45%,育性发生了转换。在日照长度为11.5和12.5 h条件下,22和24℃处理的育性均得到恢复;在日照长度为13.5 h条件下22和24℃处理的花粉不育度仍都大于99.5%,育性没有恢复。为提高北方粳稻光温敏核不育系应用的安全性,北方粳稻光温敏核不育系育性鉴定在《水稻光、温敏雄性核不育系育性鉴定规程》(NY/T 1215—2006)的基础上,可将14.5 h长日照条件下的处理温度降至21℃,11.5、12.5和13.5 h等短日照条件下的处理温度降低至22℃,以提高不育系的育性鉴定准确性与应用价值。

大葱雄性不育系的育性及光温敏感性鉴定研究

将不同败育程度的雄性不育系及正常可育材料20余份,采用花药形态学观察、碘-碘化钾染色进行花粉细胞学鉴定、套袋自交测试结实率3种方法相结合进行育性鉴定,通过方法之间的相互印证,确定几种方法对大葱雄性不育鉴定的有效性。同时,对12个不育系的光温敏感性进行了鉴定,所筛选出的3个不育系,育性不受光温影响,基本能够稳定遗传,具有进一步利用价值。

清水紫花苜蓿育性变异材料鉴定分析与生理研究

对清水紫花苜蓿育性变异材料进行育性鉴定分析和生理变化研究,为培育不育系材料奠定基础。选取6株育性变异材料的无性繁殖株系GN-A_(1)、GN-A_(2)、GN-A_(3)、GN-A_(4)、GN-A_(5)和GN-A_(6)及育性正常植株(CK)在盛花期采集花粉粒进行I_(2)-KI育性染色鉴定及对不同发育时期花蕾的营养物质代谢指标[可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、淀粉(Sta)、游离脯氨酸(Pro)]、膜脂过氧化指标[过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)]进行测定分析。结果表明:可育株(CK)染色率高达98.37%,花粉粒饱满且呈规则圆球状;GN-A_(1)、GN-A_(2)、GN-A_(3)、GN-A_(6)花粉染色率均低于5%,花粉粒干瘪且呈椭圆状或不规则状,初步鉴定属于不育株;GN-A_(4)、GN-A_(5)花粉染色率分别为54.80%、63.60%,干瘪花粉粒相对较少,多呈椭圆状,分别属于典型半不育株和半不育株。不育株(GN-A_(1)、GN-A_(2)、GN-A_(3)、GN-A_(6))花蕾随着发育时间的变化其SS、SP、Sta、Pro含量供应均在不同程度上出现了不足;不育株POD、SOD活性在整个发育时期均高于可育株,CAT活性在第Ⅰ、Ⅱ时期高于可育株而后逐渐降低,可育株的MDA含量在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ时期均显著高于不育株(P<0.05)。由变异系数分析可知,CAT、POD、SOD活性、SS、SP含量在不育株花蕾中变异幅度较大,而在可育株发育过程中较稳定,说明生理指标变化与育性的改变密切相关。

2011年湖南省水稻两用核不育系鉴定试验结果初报

为筛选和鉴定湖南省近年选育引进的两系杂交水稻组合的育性、适应性、抗逆性及其他重要特征特性,笔者于2011年在贺家山原种场等几个试验点进行了多点生态条件下分期播种试验,结果表明,续试品种培矮64-2S和33S与对照陆18S相比较具有一定的优势,育性转换临界温度相当,这2个不育系在湖南省都有较长的稳定不育期,可以在湖南省审定推广;初试品种除新徐S外,其余5个品种均表现良好,建议2012年进行续试和人工冷水池育性鉴定试验。

甜菜多胚种质资源育性组成的分子标记分析

为了了解国家甜菜种质资源库中甜菜多胚种质资源的育性组成情况,为将来应用多胚授粉系同步改良单胚不育系和保持系以及应用多胚保持系做父本更好地进行品种保护打下基础。本研究利用作用于甜菜线粒体VNTR位点的引物TR1进行甜菜细胞质类型的鉴定,并利用甜菜细胞核DNA的bvORF17上游区的多态性进行细胞核Rf1位点基因型鉴定。试验结果表明:627份甜菜多胚种质资源中N型细胞质(可育细胞质类型)有234份,占37%左右;S型细胞质(不可育细胞质类型)289份,占46%左右;N/S型细胞质(既有可育细胞质类型也有不可育细胞质类型)53份和X型细胞质(未知细胞质类型)51份,均占8%左右;其扩增条带大小在500~600 bp。在627份鉴定出细胞质类型的甜菜种质资源中,有237份鉴定出相应的细胞核Rf1位点基因型,其中同时具有1800 bp和1300 bp条带类型的有78份,仅具1800 bp的有159份。627份种质资源中,有390份只鉴定出细胞质类型,细胞核Rf1位点基因型没有鉴定出。对于T1、T2引物扩增条带为1800/1300 bp的种质资源是否是1800/1300 bp型或者1800 bp和1300 bp型二者混合仍未可知。从总体来看,国家甜菜种质资源库中的细胞质类型组成较为复杂,既有N型、S型和N/S型细胞质类型,也有X型细胞质类型;细胞核基因型有2种,共组成7种育性类型,在后续育种中需要对其进行筛选。

中稻两用核不育系0SH089和0SH099的特征特性研究

选用水稻两用核不育系0SH089、0SH099和4个恢复系,按不完全双列杂交配置8个组合(以C815S为对照),对其农艺性状、不育起点温度、异交特性、稻米品质等进行了分析,结果表明:水稻两用核不育系0SH089和0SH099的播始历期均为79 d,较对照C815S短,剑叶都具有长、直、宽的特点,光能利用效率高,分蘖较多、株型紧凑,株高分别为64.8,63.3 cm,抗倒伏能力强;单株总颖花数分别为197.3朵和196.2朵,着粒密度大;0SH089开颖历期较长、不闭颖率较高,异交结实率方面0SH089优于0SH099,均优于对照C815S,制种产量潜力可观;两不育系的稻米品质都很理想,多项指标达到国家一级优质籼稻标准。

利用分子标记技术研究甜菜品种细胞质的育性基因型

为了了解现有甜菜登记品种的细胞质育性基因型情况,在甜菜营养阶段就鉴定出甜菜品种的育性,更高效地培育新的甜菜品种。本研究利用已开发的作用于甜菜线粒体VNTR位点的特异性TR1引物,将1对自主培育的甜菜OWEN型不育系和保持系作为对照组,对现有的109个甜菜登记品种进行PCR扩增,进行细胞质育性鉴定分析。结果表明,109个供试甜菜品种中,106个为S型细胞质(不育型细胞质),占比97.2%,3个为既有N型(可育型细胞质)又有S型细胞质(不育型细胞质),占比2.8%。只有品种‘新甜15号’、‘ZT6’和‘甜研312’这3个品种内部的细胞质育性类型是混杂的,而这3个品种都是我国自主培育的多胚种子。我国自主培育的甜菜品种部分存在细胞质育性混杂的情况。因此,在后期的甜菜选育工作中,应注重选育多样化细胞质不育型的优良单胚种,提高品种的纯合性水平,丰富甜菜种质资源,促进甜菜产业的发展与提高。

不同分子标记鉴定甜菜雄性不育系与保持系的应用

准确鉴定甜菜育性对于甜菜育种工作具有重大意义,本试验利用3对甜菜不育系与保持系以及甜菜育性相关分子标记,以探究不同分子标记对于鉴定甜菜不育系与保持系的有效性.本试验使用VNTR分子标记,鉴定甜菜雄性不育细胞质(S)与正常型细胞质(N),使用CAPS标记与DFLP标记鉴定甜菜细胞核Rf1与Rf2位点基因型.还利用根据基因组和转录组序列设计的7对引物,以及2对SSR引物,验证了其鉴定育性的有效性.结果显示,仅TR1、s17、o7、21 E2M14S四对引物产生了多态性,其余引物均未产生多态性.其中,TR1扩增带型与细胞质基因型间具有明显的相关性(P<0.01);s17引物与o7引物基因型生育恢复独立性的无效假设均未被拒绝;引物21 E2M14S扩增条带类型与育性间不存在明显的相关性(P=0.721).总之,TR1引物对于鉴定细胞质育性类型准确性较高,s17引物对于鉴定Rf1位点基因型也较为可靠.而Rf2位点对于育性的恢复可能起到很小的作用.

果树多倍体的鉴定

多倍体的鉴定有直接鉴定法（细胞水平和分子水平鉴定）和间接鉴定法（气孔、花粉、茎叶、花果和可育性鉴定）。一般认为，多倍体的形态特征表现为：生长缓慢，茎变粗，节间短，叶片大而厚，叶表皱缩粗糙，颜色变深，花、果、种子、花粉粒都比二倍体大，但结实率降低。气孔大小、保卫细胞大小及叶绿体数与倍性成显著正相关，相关系数达0．8以上，而气孔密度与倍性成负相关。

VNTR分子标记在甜菜细胞质类型鉴定的应用研究

【目的】对应用中的甜菜成对保持系和不育系材料进行细胞质类型鉴定,为甜菜保持系和不育系的选育提供理论依据和技术指导。【方法】结合田间育性性状调查,利用开发出的VNTR特异引物TR1、TR2、TR3和TR4对40份甜菜试验材料进行分子鉴定,根据特异性条带区分细胞质类型。【结果】21份拟入选不育类型的材料中检测出符合Owen型的材料有N9849-17-1、N9865-103-C1、N9857-5-1-TH1-400、MS321-C27-1-80、MS331-N70、MS343-80、MS117-3-6-4-2、MS301-500、MS351-80、MS327-70-80、MS333-70-80、MS335-N70、2068B-2、MS151-1-16-301-400、MS317-1-8-301、MS313-506-600、MS320-7-605-1-84,其中MS329-N70、MS323-503-600分别为N1和N2型细胞质;19份拟入选可育型材料中检测出符合N1型细胞质的材料有960767-201TH-1、960764-1-11-1-1-400、OT322-C7-70-80、OT332-N70、OT352-80、OT328-70-80、BS301-13-9、OT352-80-1、OT342-80、OT152-1-6-301-400,符合N2型细胞质的材料有OT302-500,其中960766-1077-c1、OT344-80、OT118-4-5-4-4、OT324-501-600为Owen型细胞质类型;分子鉴定结果不纯的材料有6份(MS351-80-1、MS341-80、OT152-1-1-C301、OT330-N70、OT334-70-80、OT336-N70)。田间育性调查对应分子鉴定结果表明,960766-1077-c1、OT344-80、OT118-4-5-4-4和OT324-501-600均为半可育型,细胞质类型属于Owen型细胞质;MS329-N70和MS323-503-600属于半不育二型,细胞质类型不属于Owen型细胞质。【结论】已开发的VNTR特异引物的应用可以鉴定甜菜保持系和不育系的细胞质类型,且与田间育性性状调查结果基本匹配。