铁双贵[1]2000年在《玉米S组CMS育性不稳定现象遗传与基因定位》文中提出玉米是重要的粮食和饲料作物，生产上主要利用杂种优势。细胞质雄性不育(CMS)材料的发现和研究，促使了玉米不育化杂交制种技术体系的建立，该技术既节省人力、降低成本，又提高了杂交种的质量，具有较大的经济效益。同时CMS也是研究核、质基因互作遗传的重要材料，在遗传学和分子生物学领域具有重要地位。在玉米T、C、S三大组CMS胞质中，以S组种质资源最为丰富。其育性的表现除受到胞质育性基因与核内Rf3／rf3基因的互作控制外，同时还受到核背景中的其他育性相关基因和修饰基因的影响，它们对育性的表现或具有促进作用或具有抑制作用，从而导致育性或向可育方向，或向不育方向发生偏移。这种育性的不稳定遗传现象已成为制约S组CMS种质在生产上广泛利用的主要因素。开展Ri3／rf3育性主效基因的分子标记的精细定位和其他育性相关基因的遗传及效应的研究，对探讨CMS的育性机理，推动玉米CMS杂交种的应用具有重要的理论及实践意义。 本研究对不同S组CMS的同质异核组合、不同回交世代的育性变异进行了系统的研究，选用两个定位群体，对核育性相关基因进行了全基因组的分子标记扫描与QTL定位，选用3个定位群体对Rf3／rf3基因进行SSR标记的精细定位，并对F2群体中不育株形成的机制进行了分子鉴定和探讨，得到了如下结果： 1、对花药外露，花药开裂，花粉散出及花粉I_2-KI可染性等育性相关性状进行了系统的比较研究，提出了育性不稳定遗传材料的育性鉴定指标。 2、用一个育性稳定的不育系Mo17cms-S与其它17个自交系材料杂交，对不同组合及其在不同回交世代中育性表现进行了研究，结果表明在组合间和世代间存在明显差异，并随世代的增加，育性有降低的趋势。说明在不同核基因组内具有对育性产生不同遗传效应的修饰基因或微效基因。 3、用37个umc的RFLP、70个SSR、InterSSR、90个RAPD和46个AFLP共243个分子标记和123个单株，构建了覆盖1730.2cM图距的分子标记遗传连锁图，标记的排列与2000年发表的UMC遗传图谱基本一致。 4、对BC1群体的花粉可染率进行全基因组QTL分析，检测到6个对育性有显著效应的QTLs，其中4个QTLs位于第2条染色体的的长臂上，效应最大的一个位于umc1525和umc1125之间，这与前人报道的Rf3／ri3位点一致，同时在Rf3／rf3基因附近检测到另外2个效应显著位点，表明可能有多拷贝的RF*基因位于第2条染色体的长臂上，在第9条和第6条染色体上分别检测到2个QTLs，可解释表型方差分别为10.4％、9.2％。 5、对QTLs效应的分析表明，BC1、F1代以加性方差为主，F2代群体中检测到6个使育性降低的QTLs。其中位于第3、5染色体上，分别各有1个QTL对降低育性具有显著效应。F2代群体中出现的不育单株与这些位点的遗传效应有关。 6、选I！」3个定位群体，以化粉。I染率、＊问中队UVfft粉程度作为青们为十t要鉴定指标，将R门／rD基因较准确地定位在％R标记ulncll25和 unlcl525之l’司，与Rl／rD基囚的遗传距离分别为89CM、229CM。 7、对S组＊MS育性不稳定遗传的概念，形成机理及n代群体。川b现个育单株的遗传基础进河厂讨论，为分于标记辅助选择育性稳定的＊＊S材料提供了有益的理论依据’j技术路线。
张翅[2]2001年在《玉米Mo17CMS-J线粒体DNA R区域物理图谱构建及多型性分析》文中指出细胞质雄性不育CMS是普遍存在于植物中的生物学现象，研究其发生的机理有助于促进CMS材料在杂交种生产中的应用和了解线粒体的功能以及核质两套遗传系统相互作用规律。 根据Zebala 1997年报导的R(Recombination)区域序列，合成R端点区域的特异引物和orf77两端的特异引物，对Mo17、W23、77为核背景的N、C、T、S四种胞质的26个CMS材料的线粒体DNA进行了PCR扩增。以R端点序列合成引物，结果从S组中稳定扩增出R，说明S胞质材料包括从国外引进的如CMS-S、Vg和在国内玉米品种中发现的CMS材料均有着相同的R区结构；但未能从N、T、C组胞质材料中扩增出相应片段。以orf77两端序列合成引物，对以上材料进行PCR扩增，从S组和T组材料中都扩增出orf77基因片段，但未能从N和C组材料中扩增得到orf77片段。将从T组材料中扩增得到的orf77片段克隆于E.coli DH5α菌株后测序，所得到的序列与已知序列相同。 本研究结果表明orf77乃至R区域具有典型的胞质组特异性：S组中有完整的R区域；T组中有部分R区域，包括完整的orf77；正常胞质(N胞质)中有部分R区域，且不包含完整的orf77；C胞质中不包含R区域及其同源序列。这一结果可以初步证明orf77是玉米S组CMS的候选胞质育性基因。 建立了一套基于双酶切、Southen杂交的构建线粒体DNA物理图谱的体系。即先绘出包含目标区域的克隆的酶切图谱，再利用质粒插入片段的端点部分作为探针，通过Southen杂交，筛选线粒体DNA的BAC文库，获得与之重叠的克隆子，再利用双酶切法绘出其物理图谱，从而使连锁群得到步移延伸。理论上，本法可以构建出覆盖全线粒体基因组的物理图谱，具有一定的优势。本研究利用R作探针筛选到两个连锁生、米Mol7CMS一J线粒体DNAR区域物理图谱构建及多型性分析群，分别对其进行了一次步移延伸，构建了覆盖约4Okb的BamHI舰indlll酶切图谱，为胞质基因的证实与克隆打下了一定的基石出。
郑琦[3]2013年在《玉米S型CMS恢复基因Rf3的精细定位》文中指出玉米不仅是重要的粮食作物和能源作物,而且是遗传研究与核质互作研究的重要模式植物。玉米是最早应用CMS/Rf系统进行杂交育种的作物之一,CMS/Rf系统在杂交育种的实践中可以减少人工去雄的工作量,还可以降低因为人工去雄不彻底造成育种失败的概率。玉米的S组CMS是三个主要细胞质雄性不育最大的一个,它的育性恢复不稳定,限制其在育种中的广泛应用。此外,前人对玉米CMS-S的育性恢复因子Rf3基因定位的区域仍然较大,无法满足Rf3克隆和分子制种应用的需求。因此精细定位和克隆育性恢复基因Rf3,并阐明其与CMS-S的相互作用机理就势在必行。本研究在本室前期研究的基础上,以基于Rf3/rf3近等基因系间(S-Mol7Rf3Rf3和N-Mol7rf3fr3)和基于已测序亲本(S-Mol7Rf3Rf3和N-B73rf3rf3)构建的两个BC1群体为材料,利用Rf3预期所在区段的序列信息,开发新的分子标记对Rf3进行精细定位,并利用生物信息学手段对可能的Rf3候选基因进行了预测,为Rf3的克隆打下基础。主要结果如下：1.对本室基于近等基因(S-Mol7Rf3Rf3和S-Mo17rf3rf3)系构建的包含917个单株的BC1群体(S-Mol7Rf3Rf3/N-Mol7rf3rf3//N-Mol7rf3rf3)的花粉育性进行了观察,其中472株不育,445株可育,经卡方检验(P=0.41),符合孟德尔的1：1分离,说明育性只受Rf3控制。从44个标记中筛选出7个具有多态性的标记对该回交群体进行了定位分析,其中两个标记Red2和2042S-3距离Rf3最近,其遗传距离分别为3.3cM和1.6cM。但这两个标记在Rf3的同一侧；2.利用基于已测序亲本的BCl群体(S-Mol7Rf3Rf3/S-B73rf3rf3//S-B73rf3rf3),以碱煮法提取玉米籽粒胚乳DNA结合两侧的分子标记(Red2和UMC1256),从14000余玉米籽粒中筛选出285个交换单株；此外,通过苗期叶片DNA,以Red2和IDP3931为筛选标记,从该群体2875株中筛选出91株交换单株。根据B73基因组序列在目标区段设计了248个标记,从中筛选出了10个有多态性的标记,最终将Rf3定位在标记1839S-18和Red2之间,物理距离为1.44Mbp；3.利用MaizeGDB数据库,依据生物信息学手段,分析Red2标记和1839S-18标记之间区段的序列信息,发现在区段内存在一些具PPR结构域的预测基因。因其他物种的细胞质雄性不育恢复因子大都属于PPR家族,因此可将这些具PPR结构域的基因做为Rf3的候选基因；
张祖新[4]2004年在《玉米CMS-S核恢复基因及玉米对淹水胁迫响应基因的功能分析》文中研究指明杂种优势的利用是提高作物单位面积产量的有效途径。玉米(Zea mays L.)是世界上最早利用杂种优势的作物之一。利用不育系进行杂交制种可以免去人工去雄,降低了劳动成本、提高种子纯度,在杂种优势的利用中具有明显的优越性。为了更好地发挥玉米不育系在杂种优势利用中的作用,在理论上阐明细胞质雄性不育(CMS)和育性恢复机理具有重要的理论意义,同时在核质互作分子机理的研究领域中,CMS己成为重要的模式性状。玉米CMS-S系的育性由线粒体上嵌合基因orf355/orf77和核基因(Rf3/rf3)共同决定。虽然orf355/orf77已被克隆,并对其影响细胞质和核基因的表达进行许多研究,但核育性基因Rf3/rf3的克隆,表达产物的鉴定、与线粒体基因和其他核基因互作关系的阐明等仍有待继续深入的研究。本研究以Rf3/rf3近等基因系S-MO17~(Rf3Rf3)/S-MO17~(rf3rf3)为材料,利用cDNA microarray和抑制性扣除杂交(SSH)技术,在转录水平上对玉米CMS-S核恢复基因进行功能基因组学研究,得到以下初步结果: 1、在玉米S-Mo17~(Rf3Rf3)生长的不同时期,分别提取不同组织的mRNA,构建了玉米幼芽(含胚芽鞘)、三叶期幼苗(含根系)、淹水处理后的三叶期幼苗(含根系)、六叶期整株(含根系)、拔节期茎间居间生长组织、花药、授粉5天后的雌穗和开花期成熟叶共8个cDNA文库;等量混合各文库的质粒DNA,采用基因组DNA饱和杂交法进行均一化处理,构建了一个含6×10~4个克隆的均一化cDNA文库(MONL)。该文库的插入片段在0.4kb～4.0kb之间,平均长度为1.18kb;71%的序列为unique ESTs,12%以上的插入片段为现有核酸数据库中所没有同源序列的新序列,76%的插入序列为未知功能序列。cDNA克隆代表了多个组织和发育时期的RNA,且代表高丰度表达基因的cDNA克隆所占比例低,平均每个持家基因在文库中的频率约为0.4%,能在均一化文库中检测到低丰度表达基因的cDNA克隆。 2、将MONL文库中的cDNA插入片段进行PCR扩增,通过Agarose胶电泳检测,将扩增质量较好的10830个克隆的PCR产物,点制在尼龙膜上,制作cDNA microarray。使用5个组织的mRNA混合样与cDNA microarray进行重复杂交实验,检测芯片质量,结果表明,重复实验的芯片间各对应点的信号强度和芯片内两重复点的信号强度的重复性较好,R~2分别为0.9728和0.965。 3、采用不连续蔗糖密度梯度离心,将不同发育状态的小孢子和花粉分为没有形成液泡的小孢子(Y),已形成多个小液泡的小孢子(SV)、形成了大液泡的小孢子(LV)和淀粉充实或败育程度不同的花粉(SF1～SF3/CP1～CP3)。分别将3种发育状态(SV、LV、SF1/CP1)的S-(Rf3)和S-(rf3)花粉mRNA反转录后与cDNA microarray杂交,结果显示,(1)SV、LV和SF与cDNA microarray杂交的阳性克
李曙光[5]2009年在《大豆新质核互作雄性不育系的选育及NJCMS3A雄性育性基因的定位》文中研究说明杂种优势利用是大幅度提高作物单产的重要途径之一,目前大豆杂种优势利用育种还处于探索阶段,虽然国内多家单位已育成数十个质核互作雄性不育系并实现了“三系”配套,而且利用质核互作雄性不育系,育成3个正式通过品种审定的大豆杂交种品种,但是在生产上尚未大规模推广应用。质核互作雄性不育系及其育性恢复是杂交种制种的基础,为此本研究以N21566和N8855为不育细胞质背景进行新质核互作雄性不育系的选育,以及NJCMS3A雄性育性基因的SSR标记定位,另外对大豆核不育突变体NJS-1H进行遗传分析与细胞学研究。主要结果如下：1.以国家大豆改良中心育成的细胞质雄性不育系早代材料为基础,利用相应的保持系连续回交三代,初步育成以N21566为不育细胞质背景的2个新质核互作雄性不育系NJCMS 4A(BC8F1)与NJCMS (N21566/73-935) (BC3F1);以N8855为不育细胞质背景的3个新质核互作雄性不育系NJCMS5A(BC8F1), NJCMS(N8855/88-48) (BC4F1)与NJCMS (N8855/73-935) (BC3F1)。NJCMS 4A/NJCMS 3A、NJCMS 5A/ NJCMS 1A分别构成同核异质系。这5个质核互作雄性不育系在不同年份间花药散粉性、花粉萌发率和成熟期植株表型等方面鉴定表明不育性表现稳定。2.利用NJCMS3A的细胞质、核供体亲本N21566和N21249配置杂交组合,(N21566/N21249) F1结荚正常可育,对(N21566/N21249)F2代、(N21566/N21249 //N21249)BC1F1代分离群体进行育性鉴定,F2和BC1F1群体的可育与不育株分离比例分别符合3：1和1：1,表明NJCMS3A雄性育性由一对基因控制,其中可育等位基因显性,而与之对应的不育等位基因隐性。选用793对大豆SSR引物对F2和BC1F1群体进行大豆质核互作雄性不育系NJCMS3A雄性育性基因定位,发现O连锁群上的3对SSR引物(Satt331,CSSR133和Satt477)与NJCMS3A雄性育性基因连锁,遗传距离分别为8.1 cM,11.4 cM,13.3 cM。3.通过对核雄性不育突变体NJS-1H育性分离株行中可育单株的衍生后代M8：9,M9：10与Mi10：11的育性鉴定,验证该核不育突变体雄性育性由一对基因控制。进一步细胞学研究发现,该突变体在减数分裂时染色体联会异常,出现单价体。减数分裂过程中出现染色体落后,不对称分裂,不同步分裂等现象；在四分体阶段,出现各种畸形多分体以及大量微核。在花粉粒阶段,花粉粒退化,无内容物。总之,从减数分裂到花粉粒发育至成熟期都有败育发生,但是大量败育主要发生在减数分裂阶段,四分体以后的败育可能是减数分裂染色体联会异常的结果。
罗红兵[6]2002年在《玉米（Zea mays L.）GDS细胞质雄性不育系生物学研究》文中研究指明通过杂种后代的自交分离，选育成新的细胞质雄性不育系GDS及其相应保持系BG。本研究对GDS细胞质雄性不育系的基本特性、胞质分类、细胞学特征、抗病特性、可恢复性及恢复性的遗传性和稳定性、GDS不育系不同类型恢复系的RAPD分析等进行了研究，同时研究了不同类型的细胞质雄性不育系对不同来源的恢复系的反应，以便为GDS细胞质雄性不育系的利用提供可靠的证据，并为玉米细胞质雄性不育系恢复系的选育提供新途径和理论依据。研究结果如下： 1．玉米GDS细胞质雄性不育系的基本特征 1．1 不育性状的稳定性：不育系GDS、GDS(478)不育性十分稳定。环境中的温度、光照不能影响其育性表现。 1．2 形态特征：GDS及GDS(478)在不同生态条件下，雄穗花颖都关闭，不开裂。GDS花药长度为其保持系花药长度的58％。极少有花粉，花粉为碘败型花粉雄性不育类型。 1．3 穗部性状特性：不育系GDS、GDS(478)和其相应保持系BG、478在同一生态条件下，在雄穗主轴长度、主穗小穗数、分枝数、总小穗数等雄穗性状方面，同一不育系与其相应保持系差异不大，但在不同生态条件下，各性状差异较大，在三亚冬播，雄穗分枝数比长沙春、秋播时少。 1．4 光合速率特性：不育系GDS、GDS(478)在大喇叭期、抽雄吐丝期、灌浆期三个时期的光合速率均比其相应保持系BG、478强。三个时期中，以抽雄吐丝期光合速率最强，此期GDS(478)、478、GDS、BG的光合速率值分别为33.91、33.85、32.22、30.26μmol·m~(-2)·s~(-1)。 2．GDS细胞质雄性不育系分类 2．1 雄性不育系的田间育性表现：待测不育系GDS、GDS(478)与11个对照不育系除对照系中S型不育系C836D、C836H在三亚、长沙育性不稳定，待测不育系和对照中5个T型不育系、2个C型不育系和其他2个S型不育系在两地不育性状稳定。 2．2 GDS胞质恢复专效性测定：恢复系C936D(基因型Rf_1Rf_1Rf_2Rf_2 rf_3rf_3 RfC眈）、C936F（基因型巾rfl听叫r方巾肌m）能使GDS、GDS（478）育性恢复， 而恢复系C736CB p助叫阶）、C936Km人队叫叫）不自恢复GDS、GDS（478） 的育性，由此可以推断GDS、GDS仟78）属于C型细胞质雄性不育系。 23 GDS胞质不育系PCR快速归类：用3组特异性5！物对待测不育系GDS、 GDS（478和己知不育胞质类型B37－Veins－乃、B37－C（cm－q、B37－s（cm－S）及可 育系B37－N进行PCR扩增，结果GDS、GDS以78）所扩增出的产物与B37－C（cm－C） 产生的带形分子量大小相同，表明GDS、GDS以78）M于C型不育胞质，分类结巴—————一、 果与恢复专效性测定结果相吻合。 3．GDS胞质雄性不育的细胞学特征和抗病性鉴定 3．IGDS胞质雄性不育系小抱子败育特征：GDS不育系小抱子败育发生的时间 较早：在花粉母细胞减数分裂前期1就表现出败育的特征，不能通过减数分裂。 败育呈两种形式，第一种类型绒毡层异常膨大，花粉母细胞浓缩解体。第二种类 型是绒毡层液泡化程度低，花粉母细胞早期开始浓缩解体。这一类型未见报道。 32 GDS不育胞质对大小斑病的抗性：人工接种大、小斑病病菌，结果表明GDS 不育系对大斑病是高抗的。而对小斑病病菌反应与保持系BG一致。 4．GDS细胞质雄性不育系恢复性研究结果＠4工 天然杂交法选择GDS细胞质雄性不育系的恢复系：从M不育天然杂交株 后代可育株中连续自交分离，筛选到GDS胞质不育系的强恢复系H53、H54、 H57、H58。 4．2 GDS不育胞质杂交种和正常胞质（保持系BG）杂交种比较：GDS不育胞质与 正常胞质组配的杂交种，其产量无明显差异，GDS胞质杂交种平均小区产量为 4．27kg，正常胞质杂交种平均小区产量4．22kg。GDS胞质与正常胞质杂交种在株 高、穗位高、播种一抽雄天数、播种一吐丝天数、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、 千粒重等项目中，均无显著差异，而不同的恢复系（H53、H54、H58）配制出的组 合除穗粗无显著差异，穗行数差异显著，其它性状均达极显著水平。GDS X H58 在品比试验中，其平均产量 504．2kg／667m‘，比对照掖单 13号增产 4．28％，产量 ＠、·一’““—一 差异未达显著水平。 4．3 GDS不育恢复性的遗传：组合GDSXH53、GDSXH54、GDSXT01三个组 合可育株与不育株 FZ的分离比例为 3二，而其与保持系测交后代呈 1＊的分离比 例，适合性测定结果表明H53、H54、T01具有一对恢复基因。但GDS XN0lFZ 及（GDS XN01）XBG中不育株比例严重偏高。 11 4．4 玉米 GDS不育胞质杂交种雄花育性恢复稳定性：杂交组合 GDS X H58、GDS XT01、GDSXN01恢复度高
赵团结[7]2005年在《大豆雄性不育性的自然变异、种质发掘与选育研究》文中研究表明作物雄性不育性在杂种品种选育、群体改良等方面的应用受到重视，也是植物生殖发育研究的热点。大豆雄性不育种质创新与利用研究相对落后，虽已获得一些质核互作和核遗传雄性不育材料，但不育系异交结实性低，尚难达到实用程度，相关基础研究也有待深入。新不育种质的发掘、创新将促进大豆不育性的研究与育种利用，也是改良大豆异交结实性的有效途径。本研究目的是通过不同途径发掘、创造质核互作雄性不育和核雄性不育新种质，研究其雌雄育性特点、异交特性及遗传基础，揭示不育性的自然变异特点，为大豆育性和异交结实性的改良提供材料和理论指导。获得主要结果如下： 1．从8327份大豆资源群体、414个大豆杂种后代群体发掘出19个不育种质，通过与原亲代性状比较表明大部分种质可能是基因突变所致；5个品种大群体测定结果也表明不育性突变频率为0～1.87×10~4，表明自然变异产生的不育性(包括纯系品种自发产生和杂交后代随机发生)并不少，可从中筛选到不同类型的大豆核不育种质以供进一步雌雄育性变异与生殖生物学研究及育种利用。 对19个由自然变异选择和5个由理化诱变所发掘的雄性不育新种质进行育性鉴定，发现有6种不育类型：①雄性不育-雌性正常(MS-FF)类型7个，其中NJS-3H、NJS-4H、NJS-8H具有良好的自然异交结荚能力；②雄性不育-雌性部分不育(MS-FPS)类型3个；③雌雄全不育(MS-FS)类型2个；④雄性部分不育-雌性正常(MPS-FF)2个；⑤雌雄部分不育(MPS-FPS)和⑥雄性部分不育-雌性不育类型(MPS-FS)类型各1个。遗传分析表明有19个种质的不育性受单隐性基因控制，另有2个和1个的不育性分别受双隐性和单显性基因控制。 综合育性和遗传表现发现NJS-8H(单显性基因遗传的MS-FF类型)、NJS-9(双隐性基因遗传的MPS-FF类型)、NJS-1H、NJS-2H知NJS-12(单隐性基因遗传的MS-FPS新类型)、NJS-7H(双隐性基因遗传的MPS-FPS类型)、NJS-10H(花和叶形态异常的MPS-FS类型)等为以往未曾报道的不育性类型。 2．以NJCMS1A选育早代出现的不育株(具N8855不育胞质)为母本与东农42、73-935等4个保持系品种回交转育优良新不育系，不同父本回交后代育性表现不同，已育成不育性稳定的东北春豆型不育系NJCMS(N8855／DN42)便于在北方春大豆区开展利用探索。 3．利用新发掘的具不育细胞质亲本N21566与保持系N21249连续回交，育成新质核互作雄性不育系NJCMS3A，该不育系雄性完全不育、雌性正常，花粉败育主要发生在单核居中小孢子期，比NJCMS1A、NJCMS2A早。根据20个不同来源栽培和野生大豆材料与NJCMS3A杂交F_1育性表现发现N23996、N21566等7个亲本可恢复
祝丽英[8]2012年在《玉米株型、穗部性状QTL鉴定和不育系遗传分析》文中研究说明高产是玉米育种的主要目标。研究表明种植密度的增加、株型的改善和穗部性状的优化是玉米产量提高的主要原因。因此,进行株型和穗部性状的遗传研究对玉米育种具有重要的意义。本研究构建了以农系928为遗传背景玉米导入系群体,利用导入系和DH系两种群体对株型和穗部性状进行QTL定位,并分析了2种密度处理下的株型和穗部性状的遗传基础。此外,还对选育的雄性不育系进行育性和胞质类型鉴定及遗传分析。主要结果如下:1.分别以4个自交系为供体亲本,农系928为受体亲本,通过4代回交和2-3代自交,结合SSR分子标记选择,构建了由161个导入系组成的玉米导入系群体。该群体共导入986个供体片段,每个导入系中含有2-13个导入片段,平均6.24个。导入片段长度在4.24cM~269.20cM,平均长度65.04 cM。导入系的背景回复率为84.25%~97.59%,平均92.64%。不同供体来源的导入系,导入片段的数目和长度存在一定的差异。不同染色体上,导入片段的数目和长度也各不相同。这些导入系为开展玉米QTL精细定位和功能基因组研究提供了材料。2.基于导入系群体连续2年的株型和穗部性状表型值,分别检测到30个株型性状QTL和18个穗部性状QTL。这些QTL分布于10条染色体上,单个QTL可解释的表型变异在7.00%~28.75%。控制不同性状的QTL定位在相邻或相同的染色体区域,在第3染色体umc1399-umc1307区间和第6染色体bnlg1538-umc159及umc1614-bnlg1154区间出现了3个QTL的富集区。3.在60000株/hm~2和90000株/hm~2两种密度处理下DH群体的株高、穗位高、节间数、平均节间长、茎粗和穗位系数6个株型相关性状均存在极显著差异,株高和穗位高均与穗高系数呈显著正相关,但穗位高与穗位系数的关系更为密切。检测到株型相关性状的27个加性QTL和4对上位性QTL,其中7个QTL与环境存在显著互作。只有7个株型性状的QTL在两种密度下同时被检测到。发现位于第1、8、9、10染色体上的6个重要染色体区段存在株型性状的环境钝感主效QTL(在2个以上环境中检测到,且贡献率大于10%)。4.两种密度下DH群体的穗长、穗粗、行粒数、秃尖长和粒宽存在显著差异,而穗行数、粒长、粒厚和百粒重差异不显著。检测到穗部性状的14个加性QTL和1对上位性QTL,其中3个QTL与环境存在显著互作。只有3个穗部性状QTL在两种密度下同时被检测到。发现位于第4、5染色体上的2个重要染色体区段存在穗部性状的环境钝感主效QTL。5.在自交系1261和农系928的回交后代中发现一个玉米雄性不育系—农系928cms-Q1261。该系雄穗无花药外露,花粉败育彻底,不育性状稳定。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和PH6WC能保持其不育性。
王玉平[9]2007年在《四川隐性核不育水稻的遗传研究与育种利用》文中认为植物雄性不育是比较普遍出现的一种现象，由于利用核质互作雄性不育的三系杂交水稻的成功应用，植物雄性不育的研究受到重视。普通隐性核不育遗传简单，不受温光条件影响，有利于进行雄性不育的遗传规律、雄性不育的机理研究以及杂种优势利用等研究。本文利用四川隐性核不育水稻H_2S，对其进行遗传规律和遗传效应研究，然后进行了细胞形态学研究，利用分子标记进行基因定位，并利用该隐性核不育材料H_2S进行了水稻的轮回育种研究，主要结果如下：1．四川隐性核不育水稻H_2S是无花粉的雄性不育系，其花药细小，呈白色水浸状，成熟的花药无花粉粒；颖花的雌蕊等其它结构都正常，其不育性表现稳定，不受温光条件的影响。2．遗传分析表明：H_2S的不育性遗传表现为隐性的细胞核单基因控制，不受细胞质影响；恢复谱广，各种籼稻都是其恢复系。在不同胞质来源的珍汕97A(CMS-WA)、D702A(CMS-D)、G46A(CMS-G)、K18A(CMS-K)、协青早A(CMS-DA)、粤泰A(CMS-HL)的遗传背景下，均表现为隐性单基因遗传，与这些细胞质雄性不育的不育核基因是不等位的，没有发生两类不育核基因间的互作；表明该隐性核不育与核质互作不育是两个独立的、不同的系统。3．利用回交转育构建了该不育基因的突变型(H_2S)、杂合型(H_2Sh)、野生型(H_2Sw)近等基因系，遗传背景分析表明除不育基因外遗传背景高度相似；通过对近等基因系的性状考察，发现该不育基因对播始历期和有效穗具有正效应，对株高和穗平着粒具有负效应。4．利用回交转育及SSR和ISSR分析，构建了遗传背景相似含三系雄性不育细胞质CMS-WA、CMS-D、CMS-G、CMS-K、CMS-DA等的H_2S同核异质系。通过对同核异质系的主要农艺性状的比较，发现该不育基因在可育细胞质下，株高和穗平着粒数显著低于5个不育细胞质的同核系，包颈粒率和包颈度则极显著高于5个不育细胞质同核异质不育系，表明该不育基因在可育细胞质下对株高、穗平着粒、包颈粒率和包颈度存在显著的负效应，而当两套不育系统结合在一起，反而会部分解除隐性核不育基因的影响或三系雄性不育系统抑制了隐性核不育基因对上述性状的负效应。通过双列杂交试验结果分析，三系雄性不育细胞质的负效应主要表现在株高、结实率和千粒重，进一步影响单穗重和产量；隐性核不育H_2S在这些方面没有显著的负效应，因此在杂种优势利用中有着显著的潜力。5．通过扫描电镜观察，四川隐性核不育在早期的花器官形态发生时，颖花原基到雄蕊、雌蕊原基的先后分化都正常，雌雄蕊原基的数目与形态与H_2Sw无差异，表明该隐性核不育材料在早期的形态建成正常。石蜡切片细胞学观察，发现该隐性核不育能形成正常的四分体孢子，四分体释放出小孢子后，在单核花粉进入液泡化时小孢子的发育异常，不进行正常的液泡化，逐渐开始解体和消失；相应的绒毡层在小孢子形成后的降解延迟，绒毡层细胞的体积略有增大，在小孢子降解快结束时也很快解体。因此，四川隐性核不育是绒毡层降解延迟导致小孢子解体而发生的无花粉雄性不育。6．采取极端集团—隐性群法，利用SSR标记进行初步定位，在此基础上筛选新的SSR标记和开发INDEL分子标记，实现了基因的精细定位，把四川隐性核不育基因定位到分子标记W19、W11之间，遗传图距分别为0.5cM和0.2cM；在这两个标记间约73Kb的区域内找到11个已经预测的候选基因，经分析LOC Os06g42310有可能是目标基因。经检索，该隐性不育基因属首次利用分子标记定位的新基因，暂命名为ms-nop(t)。7利用四川隐性核不育材料进行了三系杂交稻的轮回选择育种研究，通过分别构建保持系和恢复系的轮回群体，进行了两轮轮回选择，选育出产量一般配合力高于原始群体骨干亲本一般配合力的新亲本；发现经2轮轮回选育出的亲本产量一般配合力优于1轮轮回选择，其它性状的选择效果因性状的遗传特点而异，一般非加性遗传效应强的数量性状通过轮回选择的改良比较有效。通过轮回选择育种，选育出D35A、蜀恢498、D83A等优良三系杂交稻亲本，已有配组的杂交稻新组合通过四川省的品种审定。
李福荣[10]2005年在《万寿菊雄性不育的遗传与应用研究》文中研究表明为了选育具有我国自主知识产权和优良观赏性能的万寿菊新品种,本研究进行了连续十年的万寿菊选育和杂交育种工作。主要结果如下。 1、发现了万寿菊雄性不育性。利用雄性不育系,对万寿菊种内和种间进行了杂交研究。种内杂交获得3个雄性不育两用系、16个自交系,选育了6个优良杂交组合(黄色组合4个、橘色组合2个);种间杂交获得2个优良三倍体组合(黄色组合1个、橘红色1个),2个四倍体孔雀草父本(2n=4x=48)自交系。 2、对雄性不育遗传规律进行了研究,对不同杂交组合亲本和子代的性状进行了分析,找到了一个重要的育性形态标记,即无花瓣型(秃头状)不育类型。研究证实了雄性不育性属核质互作型雄性不育,且主要受一对细胞核基因控制的隐性不育,可育对不育显性,雄性不育是质量性状,不受环境影响,可稳定遗传。这一遗传特性表明,万寿菊可通过三系配套,用于杂交种选育和生产。此外,本项目还对万寿菊花色、花型、花径、株高及开花习性的遗传规律进行了研究。 3、创建了一整套中间种质材料:包括混合授粉兄妹交后代种质材料;单株家系种质材料;杂交组合种质材料等。 4、在轮回选择亲本过程中,本研究首次采用了同测循环法,能很有效地实现亲本的选育,已选出6个优良的杂交组合,经综合评价有3个组合超过国外品种。 5、利用万寿菊雄性不育系进行种间杂交,实现了万寿菊与孔雀草两个种间的远缘杂交育种,产生了杂种优势,并得到了2个三倍体组合ACHY021×PBHO026和ACHY021×PBHO029。亲本与杂种的形态性状是:F_1代的株型、根茎颜色、花型、花色,表现为父本孔雀草性状;而叶型、叶色、茎粗壮程度表现为母本万寿菊性状,超亲性状为花径、抗性、生长势。 6、利用AFLP技术,筛选出用于鉴定种子的真伪2对AFLP引物(M38/E53,M54/E44),利用这2对引物可以将父本、母本和子代材料区分开来,为利用AFLP技术鉴定品种纯度提供了方法学准备。通过AFLP标记技术对亲本的分析,发现亲本间存在不低于3.96%的遗传背景差异,远较理论值高,说明万寿菊基因组中在雄性不育基因附近存在比较大的保守区域,该区域基因间存在着比较紧密的连锁关系。 本研究所选育出的优良组合子代全部是不育类型的杂种,有力地保护了自主知识产权,利用雄性不育进行种内和种间杂交以及分子鉴定杂交种的方法,开创了万寿菊利用雄性不育进行杂交育种的新途径。
参考文献：
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[2]. 玉米Mo17CMS-J线粒体DNA R区域物理图谱构建及多型性分析[D]. 张翅. 华中农业大学. 2001
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[4]. 玉米CMS-S核恢复基因及玉米对淹水胁迫响应基因的功能分析[D]. 张祖新. 华中农业大学. 2004
[5]. 大豆新质核互作雄性不育系的选育及NJCMS3A雄性育性基因的定位[D]. 李曙光. 南京农业大学. 2009
[6]. 玉米（Zea mays L.）GDS细胞质雄性不育系生物学研究[D]. 罗红兵. 湖南农业大学. 2002
[7]. 大豆雄性不育性的自然变异、种质发掘与选育研究[D]. 赵团结. 南京农业大学. 2005
[8]. 玉米株型、穗部性状QTL鉴定和不育系遗传分析[D]. 祝丽英. 河北农业大学. 2012
[9]. 四川隐性核不育水稻的遗传研究与育种利用[D]. 王玉平. 四川农业大学. 2007
[10]. 万寿菊雄性不育的遗传与应用研究[D]. 李福荣. 北京林业大学. 2005