BS型小麦光温敏雄性不育系柱头外露规律研究

BS型小麦光温敏雄性不育系的开花习性影响其异交性能,进而影响杂交小麦制种产量。为了明确柱头外露对不育系异交结实的影响,以15个不育系为材料,同时选取3个配合力好、制种性状优良的恢复系作为父本,研究不育系从始花期开始连续10 d柱头外露率的变化规律及其与异交结实的相关性。结果表明,不育系在开花过程中柱头外露率基本呈先升后降的变化趋势。在盛花期,柱头外露主要集中在中部穗位。柱头外露性状较好的不育系为BS278-2、BS163、BS366、BS210。相关性分析结果表明,柱头外露率与柱头外露小花异交结实率呈极显著正相关。综上说明,柱头外露是影响不育系异交结实的重要因素之一,在制种时选择具有柱头外露性状的不育系可提升制种产量。以上研究结果为高异交光温敏不育系的选育提供了科学依据。

YS型小麦温敏雄性不育系A3314育性转换期间幼穗和叶片中物质含量的变化

【目的】揭示YS型小麦温敏雄性不育系育性转换的有关生理生化机制。【方法】以YS型小麦温敏雄性不育系A3314为材料,在拔节至开花期给予日平均温度17.5℃(不育条件)和22.0℃(可育条件)处理,研究A3314不同发育阶段叶片和幼穗中脯氨酸、游离氨基酸、还原糖和可溶性糖含量的变化。【结果】在日平均温度22.0℃处理条件下,A3314叶片和幼穗中脯氨酸、游离氨基酸、还原糖和可溶性糖含量明显高于日平均温度17.5℃处理,尤其幼穗变化更为明显,且A3314各种物质含量与其原同型保持系TSP3314B的变化趋势基本一致。【结论】在可育条件下(日平均温度22.0℃),温度变化导致的YS型小麦温敏雄性不育系A3314的育性转换伴随着脯氨酸、游离氨基酸、还原糖、可溶性糖含量的变化,说明脯氨酸、游离氨基酸、还原糖、可溶性总糖的变化与该温敏不育系的育性密切相关。

YS与1B/1R类型K型小麦雄性不育系配合力的比较研究

为了明确YS与1B/1R两类K型小麦雄性不育系的配合力差异,利用1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A(A1)和YS型小麦温敏雄性不育系A732(A2)、A3017(A3)作母本与7个恢复系进行不完全双列杂交(NCII),对所得F1代的株高、穗长等7个农艺性状的配合力进行了分析。结果表明,10个亲本各性状的一般配合力效应值(GCA)和各组合特殊配合力效应值(SCA)均具有正向和负向两类,它们在一定基因型均值的基础上表现为加强或削弱该性状的作用。21个杂交组合中,各性状的特殊配合力最高值都出现在2个YS型温敏雄性不育系组配的组合中。其中A3017/新乡9408、A732/新乡9408和A732/温6有较高的生产利用价值。一般配合力效应值(GCA)在同一性状不同亲本间和同一亲本不同性状间均存在显著差异,2个YS型不育系在产量性状上GCA均表现为正值,K3314A的GCA表现为负值。亲本中A732、K460较为理想。

YS型小麦温敏不育系育性转换基因的cDNA-AFLP分析

对YS型小麦温敏雄性不育系A3017不育与可育条件下不同发育时期的幼穗提取mRNA,进行cDNA- AFLP表达差异分析,64对引物组合获得差异片段1160个。统计分析表明,单核期表达的差异片段数最多,认为这一时期是育性转换的关键时期。对其中12个在不育或可育条件下表达的差异片段进行同收、克隆、测序,经 BLAST序列比对分析表明,可育条件下的4个EST与物质转运和能量代谢过程的铁转运蛋白1和ATP合酶α亚基,基因表达调控的反转录转座子跳跃多聚蛋白和转座子相似序列同源。不育条件下有5个EST与细胞内信号传导的ZCCT转录因子和光敏色素蛋白,基因表达调控的转座酶、染色体浓缩因子和亮氨酸富集蛋白的编码基因同源。结果表明YS型小麦温敏雄性不育系A3017的育性转换与细胞内基因表达调控、物质和能量代谢及信号传导过程有关。

具野稻细胞质的胞质型雄性不育系的体细胞克隆变异II.体细胞克隆温敏核不育突变

在胞质型水稻雄性不育系IR66707A和IR69700A经离体培养而获得的136个体细胞克隆中,发现了温敏核不育突变5例。这类突变体在广州地区的自然气候下,早季至晚季前期表现为不育,晚季后期表现为可育。盛夏,在幼穗发育至花粉形成阶段对部分突变材料进行短日照处理,发现对短日照敏感的不育系农垦58S转换为可育,而供试的5例突变及另一对照培矮64S却与未经处理的材料一样仍表现为不育,表明它们的育性与日照长度的变化无关。在同一发育时期进行低温处理的结果显示,低温处理10d及10d以上者可发生育性转换,自交结实率在17.23%-42.19%之间,而未经处理的材料仍然表现不育,表明它们的育性转换与温度有关。以正常品种为父本与突变体杂交,F1全部为可育;F2可育与不育个体的分离比为3:1;以F1为父本与之测交,TF1代中可育与不育个体的分离比为1:1。遗传分析表明,这种温敏核不育突变为一对隐性核基因所控制。获得了由胞质型雄性不育变为胞核型雄性不育的突变体,这在体细胞克隆变异领域中是一种典型的突变。

YS型小麦温敏不育系A3314育性转换中脯氨酸和丙二醛含量的变化

研究了YS型小麦温敏雄性不育系育性转换的有关生理生化机制。对YS型小麦温敏雄性不育系A3314在拔节至散粉期给予日平均温度17.5℃和22.0℃处理,并测定其不同发育阶段脯氨酸及其活性氧代谢的终产物丙二醛(MDA)含量变化。结果表明:A3314的脯氨酸含量在日平均温度22.0℃处理条件(可育条件)下明显高于17.5℃处理(不育条件),且日平均温度22.0℃条件下的脯氨酸含量变化与其同型保持系TSP3314基本一致;而丙二醛含量的变化则相反。在可育条件下,YS型小麦温敏不育系A3314的育性转换过程中伴随着脯氨酸和丙二醛含量的变化,脯氨酸及丙二醛含量的变化与该温敏不育系的育性密切相关。

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。

YS型小麦温敏不育系3个姊妹系的温敏特性差异比较

【目的】研究小麦温敏不育系的育性转化温度差异及其遗传机理,选育出适应范围广的温敏不育系。【方法】对带有相同T型斯卑尔脱小麦(T.spelta var.duh.)1Bs染色体上的温敏主效基因、同一轮回亲本3314回交选育的YS型小麦温敏不育系3个姊妹系A731、A732和A733进行分期播种和分期剪穗试验,结合试验期间气象资料,比较其育性转换临界温度及可育条件下的自交结实率。【结果】A731、A732和A733的育性转换临界温度分别为18.92,17.90和18.54℃;3个姊妹系剪穗再生分蘖穗在27.85℃的可育条件下,自交结实率分别为9.80%,34.30%和14.75%,而当温度下降到24.45℃时自交结实率相应降低到5.00%,10.01%和8.35%。【结论】3个姊妹系在不同可育条件下的自交结实率有所不同,但与各自的育性转换临界温度高低无关,带有同一温敏主效基因的3个姊妹不育系的温敏特性存在差异,揭示了YS型小麦温敏不育系育性转换遗传机制的复杂性。

一个新的温敏基因雄性不育系TS6的遗传、育性行为和分子标记分析

温敏基因型雄性不育(TGMS)系统的制种具有简单、高效和成本低的特点，所以它在改革水稻杂种生产方面具有重大潜力。要成功利用这种新的雄性不育系统，有必要了解温敏基因雄性不育系的选育和育性行为等方面的知识。在本试验中，我们对印度Tamil Nadu农业大学的新的温敏基因型雄性不育系TS6的育性转变行为、

小麦温敏不育系A3314温敏不育性的遗传研究

为建立技术简便、成本低廉的二系杂交小麦种子生产体系,选育适应范围广泛的温敏不育系,利用发明专利技术(ZL00105488.0)选育的非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314与恢复系Silverstar的F2和BC1F1分离群体及可育条件下的1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A与非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314的F2代及BC1F1代分离群体的育性反应,对小麦温敏雄性不育系A3314的温敏雄性不育基因的遗传进行研究。结果表明,温敏不育系A3314的雄性不育性与K3314A的雄性不育性一致,除受细胞质基因控制外,还受两对隐性核基因的控制,且呈独立遗传。其中A3314中来自斯卑尔脱(T.speltavar.duh.)小麦的K型雄性不育基因rfv1sp为其主效基因,与1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A的雄性不育主效基因rfv1为一对等位基因,并具有温度敏感特性。

水稻CMS和TGMS近等基因系的构建及其配合力评价

以温敏核不育系培矮64S和6311S为母本和轮回亲本,与保持系新协黄B杂交,采用回交-测交的方法,排除恢复基因和温敏核不育基因,首次育成了温敏核雄性不育系的质核互作型雄性不育近等基因系培矮64A和6311A。并配组了一套4个不育系×6个恢复系的不完全双列杂交组合。研究了温敏核不育系和质核互作型雄性不育近等基因系培矮64S和培矮64A及6311S和6311A的育性、形态特征和一般配合力的差异。结果表明,在遗传背景相同的前提下,不育期的温敏核不育系与其相应的质核互作型雄性不育系除花粉特征、柱头大小和异交结实率有一定差异外,其他农艺经济性状均表现一致。近等基因系培矮64S和培矮64A与6311S和6311A产量及其他农艺性状的一般配合力存在显著差异,但是培矮64S和培矮64A、6311S和6311A的产量及其他农艺性状的一般配合力没有显著差异,说明水稻杂种优势的高低与两系三系法没有必然的联系。

我国科学家开创杂交小麦育种新途径

西北农林科技大学小麦育种专家所进行的国家科技攻关项目“YS型小麦温度敏感雄性不育系创立及遗传特性研究”，于7日通过陕西省科技厅组织的成果鉴定。工程院院士刘大钧等专家认为，这项研究所创立的YS型温敏不育系为杂交小麦育种开辟了新的途径，研究居国际领先水平。