粘、易、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性基因定位及育性恢复性能的研究

粘、易、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性基因定位及育性恢复性能的研究

杜伟莉[1]2002年在《粘、易、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性基因定位及育性恢复性能的研究》文中研究说明本研究选用粘、易、偏型非1BL/1RS不育系ms(kot)-90-110,ms(var)-90-110,ms(ven)-90-110为基本材料,采用单体分析和缺四体分析两种方法对粘、易、偏型非1BL/1RS不育系进行了育性基因定位。同时选用一批生产上正在推广的小麦品种(系)与上述叁种不育系进行了广泛的测交,以研究其育性恢复性能。结果表明: (1)粘、易、偏型非1BL/1RS不育系不育性彻底,易恢复性强,恢复源广泛,不育系及F_1无单倍体产生,高恢复度亲本F_1育性变异幅度小,变异系数低,恢复度与变异系数呈极显着负相关关系,其保持系和恢复系均为目前一些栽培小麦品种。 (2)不同恢复系对粘、易、偏型非1BL/1RS不育系的恢复度表现不同,且各不育胞质类型间差异显着,表明粘、易、偏型非1BL/1RS不育系的易恢复性与恢复系核基因组成和不育系核基因组成有关。研究后认为恢复系97-9-14、T6=3和河北矮5号属主效恢复基因+微效可育基因类型,T6-3和河北矮5号的微效可育基因为两对,97-9-14的为一对;恢复系972376为主效恢复基因+育性抑制基因;偏型不育系的不育胞质内存在的不育位点多寡可能与粘、易型不同。 (3)中国春和Chris小麦的旧染色体上存在粘、易、偏型非1BL/1RS不育系的主效恢复基因,1B染色体外不再有主效恢复基因存在,但不能排除1B染色体外存在微效恢复基因和育性修饰基因的可能性。由叁类不育系恢保关系的相似性推断叁个主效恢复基因可能存在等位性。 (4)粘、易、偏型非1BL/1RS不育系杂种F_1代1B(rfv_1)雌、雄配子的传递率均低于50%,且卡方测验均达极显着水平,分析后认为这种现象是由不育系的异源细胞质效应、恢复系基因组成方式、不育系核型叁者相互间及共同的互作作用引起的,恢复系组成与特定不育胞质类型的互作效应对雌、雄配子传递率降低影响最大。

郭艳萍[2]2006年在《粘类小麦雄性不育系育性基因分布区及其育性恢复性研究》文中提出小麦杂种优势利用中,采用CMS途径来进行强优势组合的选配,恢复系的选育至关重要,一直受到杂交小麦育种家们的普遍重视,其中致力于寻找新的恢复源是选育恢复系的重中之重。研究育性基因的区域分布及育性恢复性的规律对寻找、培育、利用新恢复系,扩大恢复系的遗传多样性具有重要意义,可为小麦CMS的研究及利用取得实质性突破提供理论依据和坚实的材料基础。为此,本研究选用具有四种胞质、两种核型的同核异质、同质异核粘类小麦雄性不育系为研究对象,用国内外不同地区的一批普通小麦品种(系)与其大量杂交配制组合,考查其F1的恢复度,以研究其育性基因分布规律;同时结合细胞遗传学方法对不育系的育性恢复性能进行研究,获得如下重要结果:1.粘类小麦不育系恢复源分布有一定规律性。平均恢复度在25~40%之间的半恢复类型属于北部冬麦区;40-50%的半恢复类型属南方冬麦区;高可育范围内的基本上属于黄淮麦区和长江中下游两大麦区,还包括其它麦区的部分地区,大都为我国小麦的遗传多样性中心;其余对8个不育系的平均恢复度均呈现从全不育到高可育之间不同程度的分布,从侧面反映出该类地区品种之间以及品种本身的多样性。2.对26个品种的恢复性进行聚类,结果在2.0水平左右聚为叁类,第一类品种大部分呈现半恢复性,第二类品种的恢复度均在高可育(51-80%)范围内,第叁类品种除部分表现不同外,其余品种对这8个不育系均表现出高不育或完全的保持性。某些品种虽属同一地区,但被聚为不同的类别,从侧面反映出该地区品种恢复性的多样性。3.对不育系进行聚类, 2.70水平上将8个不育系聚为叁类,在5-1核型条件下K型和V型聚为一类,Ven型和B型之间聚为一类;在224核型下V型和B型聚为一类,再和Ven型聚为一类,和K型距离最远。而在相同细胞质背景下,5-1和224两种核型在一定水平上被分开。4.供试4种异质粘类不育系均属易恢复,易保持类型,恢复性遗传规律基本一致,恢复源广泛,但恢复度变异较大。恢复度的大小与母本细胞质、细胞核以及父本核基因组成有关,并且彼此之间存在明显的互作关系。此外,并不排出环境因素的影响。5.粘类不育系杂种F1自交结实率、减数分裂中期I单价体频率及后期I染色体变异率彼此相关不显着。

李红霞[3]2005年在《粘类小麦雄性不育恢复基因的遗传分析及RAPD标记》文中提出近年,多种基于DNA 多态性的分子标记定位,已被广泛应用于遗传学研究的各个领域。小麦雄性不育研究亦不例外,将其作为育性基因定位的重要方法来研究。为了进一步探讨粘类小麦雄性不育系育性恢复的遗传规律,本试验专门对粘类小麦雄性不育恢复基因进行了遗传分析,选取具有高恢复力的恢复系亲本材料Rk5451 和Rk5253 为父本与ms(Kots)-90-110 杂交,调查F_1代自交结实率。F_1代再与保持系90-110 回交,统计BC1F1的育性分布范围;利用RAPD 分子标记对粘类小麦雄性不育系ms(Kots)-90-110 的恢复系Rk5451 的恢复基因进行了标记定位。以90-110//ms(Kots)-90-110/RK5451 的BC1F1分离群体为研究对象,利用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA),以350 个随机引物对Rk5451 的主效恢复基因进行RAPD 分析,获得了下述重要结果: 1.系统考察了粘、易、偏和二角型4 种非1BL/1RS 小麦雄性不育系的育性恢复性,结果表明供试的4 种非1BL/1RS 小麦雄性不育系均属易恢复、易保持不育类型;粘型1BL/1RS 小麦雄性不育系优于其余几种,具最高恢复力、且稳定性最好;对四种异质非1BL/1RS 小麦不育系杂种F_1 恢复度(即平均自交结实率)进行了比较,K 型和V型细胞质的恢复度相近,且恢复度高,变异小;而Ven型和B 型细胞质的恢复度相对较低。 2. 同一不育系与不同恢复系测交,F_1 恢复度差异显着,表明粘类非1BL/1RS 不育系的易恢复性与恢复系核基因组成有关;核背景相同而质背景不同的4 种不育系间平均自交结实率无显着差异,表明本试验4 种异质雄性不育细胞质源对恢复度影响差异不显着;对平均自交结实率和育性变异系数进行相关分析,4 种不育系平均自交结实率与变异系数呈明显负相关;4 种非1BL/1RS 小麦雄性不育系和恢复系基因除主效育性基因外,在不同核型中存在育性微效基因和抑制基因。父本为972376 的杂交组合F_1 平均自交结实率显着低于其他组合,表明恢复系972376 核基因组成为主效恢复基因+育性抑制基因类型。 3.对粘类非1BL/1RS 小麦雄性不育系及杂种F_1 配子传递方式分析,发现粘类1BL/1RS 小麦雄性不育系具有配子体不育的特征。供试90-110//ms(Kots)-90-110/RK5253及90-110//ms(Kots)-90-110/RK5451的BC1F1分离群体明显偏离1:1 的分离比,ms(Kots)-90-110 与RK5451 自交F2后代全都表现可育,无不育株,且自交结实率F2明显高于F1,进一步表明粘类1BL/1RS 小麦雄性不育系杂种F_1是以配子体不育方式传递的。 4.对供试90-110//ms(Kots)-90-110/RK5253及90-110//ms(Kots)-90-110/RK5451的BC1F1育性分布分析认为,粘型非1BL/1RS 小麦雄性不育系育性恢复是由一对主效恢

牛娜[4]2003年在《粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及快速定向转育体系的建拓》文中研究指明“叁系”技术是小麦杂种优势利用的主要途径之一。为了进一步探讨和揭示粘类小麦雄性不育系的育性特异性,利用粘类小麦雄性不育系育性基因单一的特点,以及建立粘类小麦雄性不育系专一的快速定向转育体系,本研究以具有不同来源的不育基因载体,一系列异质同核、同质异核及异质异核非1BL/1RS粘类小麦雄性不育系,一系列小麦染色体工具材料等为主体材料,重点进行了四方面内容的研究,即粘类小麦雄性不育系不同育性基因载体的筛选及其育性特异性比较;粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系恢复性遗传规律研究;粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系及其杂种F_1雌雄配子传递遗传机理分析;粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系快速转育体系的建立。获得下述重要结果: 1.对不同来源的粘类非1BL/1RS不育载体进行筛选,结合细胞学鉴定可知SP4,莫迦小麦,90-110,224均属于非1BL/1RS类型,将它们导入粘、易、偏和二角型异源细胞质后均表现完全雄性不育。选择粘型、偏型不同来源的育性载体培育成的不育类型进行育性恢复性测定发现,其不同育性载体育性恢复性差异很大,SP4、莫迦两种不育载体育性恢复度相对较低,且在特定父本、细胞质背景下杂种F_1表现出育性分离;90-110和224育性恢复性良好,自交结实率与SP4、莫迦相比达到极显着水平。因此,90-110和224是粘类非1BL/1RS小麦雄性不育系优良保持系资源,在小麦杂种优势利用上很有应用前景。 2.系统考察了粘、易、偏和二角型4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系的育性恢复性,结果表明供试4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系均属易恢复、易保持不育类型;以4种异质非1BL/1RS不育系为母本与同一父本或不同父本测交,其F_1平均结实率与单株间结实率的变异系数呈显着负相关;4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系,各自不育细胞质源对杂种F_1的平均结实率影响程度不同,但不育胞质间恢复度差异不显着;4种异质非1BL/1RS小麦雄性不育系,虽然育性载体相同,但粘、易型的育性位点、偏型育性位点和二角型育性位点各自在同一连锁群中的位置可能不同;4种异质非1BL/1RS不育系和恢复系基因除主效育性基因外,亦在不同核型中存在有不等量的育性微效基因和抑制基因,其组成形式和杂交后的结合方式是粘类不育系育性恢复度高低的主要判别。 3.对粘、易和二角型非1BL/1RS小麦雄性不育系及杂种F_1配子传递方式进行研究与分析,发现粘类非1Bl/1RS小麦雄性不育系及杂种F_1具有配子体不育的特征。本试验供试组合绝大部分F_2分离群体全表现为可育,无不育株分离,且自交结实率F_2明显高于F;,进一步说明粘、易和二角型非IBL/IRS小麦雄性不育系杂种F:是以配子体不育方式进行传递。 4.用阿勃1B缺体、中国春l了IDIV和中国春正常二体与粘类4种非IBL/1RS小麦雄性不育系杂交发现,中国春正常二体lB染色体存在,不育系就可被恢复,阿勃1B缺体、中国春1了IDIv核基因组中lB染色体缺失,不育系不能被恢复,表现全不育。说明其不育基因单一,且仅位于1B染色体。这为利用染色体工程基础材料,建立一套快速转育不育系新体系奠定了理论依据,更为小麦强优势组合多途径利用提供了创制的新方法。

高翔[5]2006年在《小麦K型不育系的育性恢复性能及环境稳定性表现》文中研究说明小麦K型不育系具有易保持、易恢复、无不良细胞质效应的优点,但其育性恢复度高而稳定的恢复系仍然偏少,是制约其在生产上应用的重要原因之一。小麦K型不育系的育性恢复不仅受遗传因素控制,也受环境条件的影响,关于遗传因素已有很多报道。环境对其育性恢复度的具体影响仍不完全清楚。本试验利用16个K型不育系与12个K型恢复系组配测交组合,探讨了不育系间的易恢性差异和恢复系的恢复力差异;利用18个K型杂交组合研究了土壤干旱、播期、播量对育性恢复度的影响;在二核期,进行35℃和40℃的高温处理,研究了温度对其育性恢复的影响;利用16个不育系和7个恢复系组配的组合,研究了K型杂交组合在连续3年(2004年、2005年和2006年)的恢复度表现,以期为K型不育系的进一步研究利用提供依据。研究结果表明: 1.不育系间的易恢性存在显着差异。易恢性最好的不育系是K豫麦3号,平均恢复度达到76.62%,而最差是K豫农212M2,平均恢复度仅为54.29%,两者相差22.33%。16个不育系中,有4个不育系的易恢性较好,它们分别是K豫麦3号、K豫农93019,、K豫农93151、K漯珍1号,它们的平均恢复度都在70%以上。易恢性最差的不育系是K豫农212M2,与该不育系易恢性无差异的还有KMS43、KS34、K豫麦21、KS43、K矮82056等5个不育系,它们的平均恢复度都在60%以下,是较差的不育系。易恢性较好的不育系育性恢复度变异较小,而易恢性较差的变异较大,同一不育系组配的F_1恢复度的差值与其恢复度平均值呈负相关,相关系数为-0.673,达到极显着水平。 2.恢复系间的恢复力存在显着差异。恢复力最高的是豫麦2号,平均恢复度达到78.04%,恢复力与豫麦2号无差异的只有PH85-1-6,它的平均恢复度为76.97%,相差仅为1.07%。恢复力最差的是豫麦66,平均恢复度只有48.16%。恢复力较高的恢复系组配的F_1恢复度变异较小,而恢复力较差的恢复系组配的F_1恢复度变异较大,同一恢复系组配的F_1恢复度的差值与其恢复力呈负相关,相关系数为-0.617,达到显着水平。不育系和恢复系间存在互作关系。 3.K型不育系的育性恢复受温度的影响较大,在二核期对K型杂交组合进行35℃和40℃高温处理,恢复度明显降低,国内法恢复度分别降低4.71%和12.62%,国际法恢复度分别降低11.68%和21.45%,但高恢复度的组合降低幅度较小。土壤干旱对育性恢复有一定影响,高恢复度的组合降低,而低恢复度的组合提高,可能与土壤干旱条件下避开了高温影响有关。播种期对K型杂交组合的恢复度有较大影响,推迟播种期会明显降低组合的恢复度,国内法和国际法恢复度均达到极显着水平,不同恢复度的组合问的表现较一致。播种量影响较小,但高恢复度的组合随播种量的提高恢复度有所降低。恢复力强的恢复系组配的组合受环境条件的影响相对较小,其表现与常规品种较一致。抽穗至开花期间的异常高温是恢复度不稳定的主要外部原因,合理的栽培措施有助于提高杂交组合的恢复度。 4.大多数K型杂交组合的恢复度在年份间有较大差异,但不同组合表现不同,高恢复度的组合相对稳定,低恢复度的组合在年份间的差异较大。异常年份鉴定恢复系的恢复力是最有效的。

参考文献:

[1]. 粘、易、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性基因定位及育性恢复性能的研究[D]. 杜伟莉. 西北农林科技大学. 2002

[2]. 粘类小麦雄性不育系育性基因分布区及其育性恢复性研究[D]. 郭艳萍. 西北农林科技大学. 2006

[3]. 粘类小麦雄性不育恢复基因的遗传分析及RAPD标记[D]. 李红霞. 西北农林科技大学. 2005

[4]. 粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及快速定向转育体系的建拓[D]. 牛娜. 西北农林科技大学. 2003

[5]. 小麦K型不育系的育性恢复性能及环境稳定性表现[D]. 高翔. 河南农业大学. 2006

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