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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
韩宗福 王景会 申贵芳 赵逢涛 王宗文 李汝忠
利用质核互作雄性不育系实现强优势组合三系配套是解决目前棉花杂交制种瓶颈,促进棉花杂种优势利用的有效途径之一。本文综述了棉花质核互作雄性不育与育性恢复的研究现状,介绍了棉花质核互作雄性不育系和恢复系的类型;在细胞学和分子生物学水平上探讨了质核互作雄性不育产生的机理,阐述了育性恢复的遗传方式、恢复基因的分子标记和遗传定位、恢复基因的图位克隆及三系杂交棉的研究进展;对三系杂交棉今后的研究方向进行了展望。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王学德
棉花具有十分明显的杂种优势。杂交棉通常比常规棉增产15%左右,而且在纤维品质、抗病、抗虫、抗逆境和光合效率等性状上也有明显改良。在棉花杂种优势的利用中,最重要的环节之一是杂交种子的生产(制种)。目前,杂交棉制种常有四条途径,人工去雄授粉法制种、化学杀雄法制种、利用核雄性不育的"两系法"制种和利用细胞质雄性不育的"三系法"制种。生产实践表明,利用棉花雄性不育既可简化制种又可节省成本,特别是利用棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系的"三系法"制种,可较有效克服其他制种方法的一些缺点,是最有效的途径。为此,文章在阐述棉花杂种优势利用途径的基础上,重点综述棉花细胞质雄性不育的遗传学、细胞学和生理生化的特点;深入阐述不育细胞质对杂种F_1的正/负效应,并就如何培育强恢复系的问题,以培育转GST的强恢复系为例,探讨克服不育细胞质对杂种F_1负效应的可能机制;根据棉花为常异花授粉作物和花器具有虫媒花特征的特点,详细介绍三系杂交棉制种的亲本(不育系和恢复系)选配、地点选择和环境优化等条件,以及如何综合优化这些条件提高制种产量的关键技术。利用棉花细胞质雄性不育的"三系法"制种,与其他作物比较,在杂种优势利用中具有4个突出的优点:(1)不育系为无花粉不育类型,育性不受气候等环境的影响,可保证杂种的纯度;(2)棉花开花期长达3个月,不存在制种时花期不遇的现象,制种产量有保证;(3)棉花生态适应性广,育成的组合可在各地种植,种子产业化效益明显;(4)可利用种间(海岛棉与陆地棉间)杂种优势。可以预言,基于细胞质雄性不育的三系杂交棉是大有前途的,将是棉花杂种优势利用的主要途径。最后,就本领域的发展趋势,特别是在利用现代生物技术培育新的不育系和恢复系方面进行了初步探讨。
关键词：
棉花 细胞质雄性不育 杂种优势
[期刊] 西南农业学报
[作者]
黄观武 毛正轩 孙贞 苟云高 江卫 杨泽湖 毛素珍
利用陆地棉洞Ａ型核雄性不育系杂交后代中出现的散粉不育株培育出了棉花核不育完全保持系ＭＢ；揭示出由主基因和多基因系统共同控制的一种新型不育性及其完全保持的遗传机理；建立了一种以ＭＢ为桥梁、不育系二级繁殖为核心的制种、繁殖新体系———核不育“二级法”（ＭＭＳ法），这种方法综合了胞质不育（ＣＭＳ）“三系法”和核不育（ＧＭＳ）“两系法”的优点。利用ＭＭＳ法培育出的新型杂种具有较强的杂种优势，其中新杂种Ｈ５５已开始投放生产应用。对ＭＭＳ、ＣＭＳ、ＧＭＳ三种不育性的遗传属性及在制种和繁殖中的表现进行了比较。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵海燕 黄晋玲
【目的】从细胞学和生理生化两方面研究棉花雄性不育系亚棉A小孢子的败育机理。【方法】亚棉A是从亚比棉×陆地棉3种杂种中选育出来的新的细胞质雄性不育材料。运用光学、电子显微技术及生化指标测定法,对棉花不育系亚棉A及其保持系亚棉B小孢子的不同发育时期进行细胞形态学观察及生理生化特性分析。【结果】不育材料亚棉A的败育时期主要在造孢细胞期至减数分裂细线期前;在显微结构上,败育迹象起始于造孢细胞期,造孢细胞粘连,无核仁,部分已解体,未解体造孢细胞发育成的小孢子母细胞中核仁消失,在减数分裂细线期前完全解体,而绒毡层细胞延迟发育,且与中层细胞在整个花药发育过程中不降解,这些异常现象导致最终形成无花粉粒的花粉囊...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
唐海明 余筱南 陈金湘 刘爱玉 李瑞莲 朱四元 徐一兰
为探明棉花温敏雄性不育材料的异交特性和最佳杂交授粉时间,以特棉S-1为材料,研究其在不同的日期进行杂交授粉的异交特性和所配制的杂交组合间的品比试验.结果表明:在特棉S-1不育期间,不同日期的授粉成铃率无明显的差异.经对不同的时间点(8:00,9:00,10:00,11:00)授粉的脱落情况调查及试验统计表明,不同时间点的授粉成铃率差异达显著水平,以10:00的授粉成铃率最高,11:00次之,8:00,9:00的授粉成铃率最差,说明温敏雄性不育材料特棉S-1的授粉时间以10:00至11:00时最佳.利用特棉S-1为母本配制了7个杂交组合,在杂交组合的品比试验中以农杂310,313的表现最佳.
关键词：
棉花 温敏雄性不育 异交特性 成铃率
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李玉青 王清连 韦春艳 董涛 陈全家 周瑞阳
【目的】细胞质雄性不育是一个优越的杂交优势育种系统。因此,棉花细胞质雄性不育的研究对提高棉花高产有重要的意义。【方法】本试验以细胞质雄性不育系C2P5A为试验材料,保持系C2P5B为对照,利用石蜡切片观察花药不同时期的发育情况,并测定叶、花朵及不同时期花药的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛的含量,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的酶活性及叶片的关合速率。石蜡切片观察不育系的败育时期和败育特点,并分析引起不育系败育的原因。【结果】石蜡切片观察到不育系败育发生在小孢子减数分裂期的四分体时期,不育系内绒毡层没有发育,四分体没有形成;不育系可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及光合速率比保持系低,不育系丙二醛(MDA)含量高于保持系,而过氧化氢酶(CAT)在败育前较低于保持系,过氧化物酶活性在不育系败育时较高。【结论】引起不育系败育的原因可能是绒毡层没有进一步发育,不能给小孢子母细胞提供营养物质。不育系可溶性糖、可溶性蛋白含量及光合速率较低,造成营养不足,使小孢子母细胞分化受阻;脯氨酸的含量低,花药抗逆性差,花药容易褐化。不育系丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)酶活性的异常,造成细胞内不能及时清除自由基,导致活性氧对细胞膜造成伤害,不利于花药的正常减数分裂。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
蒋培东 朱云国 王晓玲 朱伟 张小全 解海岩 王学德
【目的】阐述棉花细胞质雄性不育花药的活性氧产生与清除的代谢规律。【方法】以棉花细胞质雄性不育系、保持系和杂种F1的不同发育时期花药为材料,分析3个活性氧指标(超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛)和活性氧清除酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)的含量变化,比较3种材料的活性氧产生与清除的代谢状况差异。【结果】比较分析发现,在不育系败育初期的花药中,超氧阴离子(O2.–)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)3个对细胞有毒性的活性氧指标均高于保持系或杂种F1的花药,同时对活性氧具有清除作用的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)3个抗氧化酶活性也随着提高,表明败育...
关键词：
棉花 细胞质雄性不育 活性氧
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王建军 彭婧 巩振辉 黄炜 李大伟 逯明辉 陈儒钢
为研究辣椒雄性不育的机理,在花期,采用常规的石蜡切片法,对新型辣椒雄性不育材料H9A及其保持系H9B小孢子不同发育时期进行细胞形态学观察;采用DDRT-PCR技术对H9A与H9B小孢子发育过程进行mRNA差异显示,筛选差异表达的基因。切片观察发现:供试雄性不育材料的小孢子败育发生在单核前期,此时花蕾纵径0.526～0.572 cm,横径0.318～0.372 cm,花冠和花萼之比约为1∶4;通过DDRT-PCR,共获得27条差异表达的cDNA片段,其中在H9A中获得12条,在H9B中获得15条。结果说明新型辣椒雄性不育材料H9A的小孢子败育发生在单核前期,败育原因可能是绒毡层细胞程序性死亡异常...
关键词：
辣椒 小孢子 雄性不育 DDRT-PCR
[期刊] 中国农业科学
[作者]
曾维英 杨守萍 盖钧镒 喻德跃
【目的】对大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A及其同型保持系NJCMS1B的二胞花粉期花药进行差异蛋白质组学研究,探讨大豆质核互作雄性不育的分子机制。【方法】采用双向凝胶电泳技术对其蛋白质进行分离,凝胶用考马斯亮蓝染色,使用PDQuest软件分析蛋白质图谱,利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对差异表达蛋白进行质谱分析,获得肽质量指纹图谱,用Profound和Mascot软件搜索NCBInr数据库,初步鉴定差异表达蛋白并分析其功能。【结果】在分子量18.4～116.0kD、等电点4～7线性范围内,检测到约212个蛋白点,差异表达蛋白点24个。其中10个在NJCMS1...
[期刊] 华北农学报
[作者]
黄贞 常绍东 邹集文 刘玉平
基因型为N(MsMs)、S(MsMs)的材料可直接做恢复系;基因型为N(msms)的优良自交系材料可采用胞质雄性不育三系配套杂交种为母本,与原材料为转回亲本,经回交3～5代,再自交2代,连续2代全恢复的株系为新恢复系;N(Msms)、S(Msms)2种基因型后代CMS基因型和植株特征特性都会出现分离,选全恢复的株系经自交纯化后为新的恢复系。并成功利用此技术转育6份恢复系。
关键词：
辣椒 胞质雄性不育 恢复系 转育
[期刊] 华北农学报
[作者]
高国训 靳力争 任志雨 鲁福成 陆子梅
以芹菜雄性不育两用系01-3AB为不育源,根据其所携带的雄性不育隐性核基因和转育目标自交系相关性状的遗传特点设计转育方案,通过杂交、自交、回交、成对兄妹交等方法,向3个芹菜自交系转育核不育基因。转育结果表明,获得的3个新芹菜雄性不育两用系不育性稳定,结籽正常,综合农艺性状优良,相关性状与父本相同。
关键词：
芹菜 雄性不育隐性核基因 转育
[期刊] 草业科学
[作者]
张世超 王英哲 金艳 陈晶晶 王莹 徐博
以紫花苜蓿(Medicago sativa)不育系MS-GN-1A为母本,恢复系MS178为父本组合构建BSA分离群体,获得的F1代均表现为雄性可育,在大田种植了221株F2代群体单株,盛花期将花粉颗粒染色后,显微镜下观察统计出,不育的F2代株数为57,可育F2代株数164,并没有观察到半不育植株。将所有植株划分为可育和不育两组,并构建可育和不育DNA混池,混池DNA从可育和不育植株组DNA中各随机抽取20个样品,以此对恢复基因定位。随机挑选160对已知的四倍体苜蓿SSR引物扩增基因池DNA,获得2个具有多态性的分子标记,分别是Mt2c12、AW166,初步定位Rf基因在类群Composite5上。将类群Composite5上的所有引物进行合成,进一步进行引物筛选,最终获得4个具有多态性的标记BI68、Mt2c12、BG267和AW776153,遗传距离分别为19.0、20.9、44.6和72.1cM。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
黄晋玲 胡建斌 张锐 郭三堆
【目的】构建棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的线粒体BAC文库,为研究棉花线粒体基因组结构以及棉花细胞质雄性不育的形成机理提供基础。【方法】在借鉴其它作物的线粒体基因组BAC文库构建方法的基础上,对棉花线粒体DNA的提取及其BAC文库的构建进行探索和优化,构建了棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的线粒体BAC文库,并采用同源克隆的方法克隆棉花线粒体的功能基因。【结果】构建的不育系和保持系的线粒体基因组文库分别包括2600个克隆,插入DNA片段大小在10.3kb和37.5kb之间,平均分别为22.29kb和21.36kb。重组子的覆盖率分别达到棉花线粒体基因组的79倍和76倍。获得了3个棉花线...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨鹏 韩锦峰 黄晋玲
【目的】对棉花晋A细胞质雄性不育系及其同核异质保持系MB177(JB)雄性败育关键时期的花药进行差异蛋白质组研究,为进一步揭示棉花细胞质雄性不育机理奠定基础。【方法】运用双向电泳技术对晋A细胞质雄性不育系及其保持系小孢子发育的造孢细胞时期和小孢子母细胞时期表达的蛋白质进行分离(考马斯亮蓝染色);采用PDQuest8.0.1软件进行斑点检测,并经统计学分析确定获得差异表达蛋白质;对这些差异蛋白质斑点进行LC-Chip-ESI-QTOF-MS质谱分析,用Mascot软件搜索NCBInr绿色植物,鉴定差异表达蛋白质;对差异表达蛋白质进行GO和KEGG功能分析。【结果】PDQuest8.0.1软件分析...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
牟方生 毛正轩 龚一耘 张超 扬泽湖
采用核不育两系法,利用优质抗病核不育两用系GA5与转基因抗虫品系杂交,培育出转基因抗虫核雄性不育两用系GA18.GA18高抗红铃虫和棉铃虫,抗枯萎病抗黄萎病,品质优,生长势强,育性稳定,综合农艺性状优良,各项指标全面超过GA5.不同核不育两用系杂交组合比较试验结果表明,以GA18作母本配制的组合具有明显的竞争优势,其中6个组合通过四川审定、一年或两年国家区试或省区试.
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