宋自仁[1]2000年在《太谷核不育小麦在春小麦育种上的应用研究》文中进行了进一步梳理太谷核不育小麦在小麦育种上的应用研究正在成为一种小麦多途径育种的新方法。自1972□年以来在不育机理研究、不育基因定位、应用技术研究、特异种质创新与拓展、杂优利用等领域已取得很大的成就，尤其是把异花授粉作物上形之有效的“轮回选择”移植到自花授粉作物上之后，在不到30年的时间内，已经形成了一套有特色的育种体系——以轮回选择为主，多途径综合运用。本文针对近年来被广泛采用的或新近设计的几种轮回选择方案开展试验研究，以期进一步阐明不同轮回选择方案在育种实践中的作用和应用成效。其结果如下： 以组成各方案基础群体的骨干亲本多代回交不育株的混合群体为对照，以混合父本法、阶梯式改良法、多群体组合法和S_1家系法等4种轮选群体的S_1不育种子不测验种，对几种不同的轮回选择方案的遗传改良效果进行了比较分析，得出：①混合父本法和阶梯式改良法，具有简便、快捷的优点，适合于近、中期目标中对几个突出性状的改良；②多群体组合法和S_1家系法，由于基础群体遗传背景丰富，适合于为长期目标服务的综合性状的改良；③在所采用的几种轮回选择方案中，以S_1家系法改良效果最好；以25个S_1家系法第1轮入选可育株系与15个原始亲本为测验材料，着重比较分析了S_1家系法轮选后代的选择效果，实验表明：S_1家系法不仅对主要农艺性状的改良效果显著，而且对有关品质性状的改良也十分有效，在25个后代中有18个能同时满足各项评判标准，较好地解决了优质与丰产的矛盾；用多父本阶梯式改良法育成高产优质春小麦新品系TV_n—113-2-2为实例， 分析了轮回选择方法解决为近沏H标服务的可行性；对育成的一批特殊种质 资源，从利用的角度，分早熟、超矮杆、大粒、高蛋白等类型进行了评价。 文章最后讨论了 一．－轮回选择组群前必须周密设计，提山无论采用何种轮选方案，应将 q 聚合杂交作为基础群体组建的必耍途径。 一轮回选抒的群体必须控制到既保证不丢失优良基因，又能维 持群体优良基因平衡的范围内。S，家系法的互交一选择一测验、淘汰一互 交的途径是控制群体的有效方法。 一轮回选择必须注意目标基因频率的调整，以强化目标性状的表达强 度。新种质输入是调整日标基冈频率的有效方法。 －…轮回选择必须与常规育种紧密结合，以形成将近期目标、中期日标 和长期目标有机地融为一体的汽种方案。 一．进一步在MsZ基冈的打i ％利川上下功夫，为育种的突破性进展，创 造和贮备突破性的遗传资源。
陈军方[2]2003年在《太谷核不育基因ms2的分子生物学研究》文中认为太谷核不育小麦是我国1972年发现的一份珍贵小麦材料，其独特之处主要表现在：其不育性受显性单基因控制，雄性不育彻底，至今未发现一例自交结实现象；雄性不育稳定，不受环境条件的影响；不育性只受显性基因ms2控制，不受遗传背景的影响。它是世界上发现的第一份小麦显性核不育材料，具有巨大的经济价值和理论研究价值。在此基础上育成的矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料，其显性不育基因ms2与显性矮秆基因Rht10紧密连锁，二者之间的连锁交换率不超过0.18％。本研究所用材料为以中国春为轮回亲本连续回交十二代的矮败中国春小麦近等基因系，该近等基因系的高杆可育及矮杆不育株除在育性、株高上存在差异外，其它遗传背景相同，是进行各项分子生物学研究的好材料。 利用拟南芥中已克隆的雄性核不育基因Ms2和水稻中假定雄性不育蛋白的保守区域，设计一对简并引物MSP，在太谷核不育小麦可育株及不育株花药中扩增出了一条134bp的片段，序列分析发现该片段在可育及不育花药cDNA间没有差异。该序列电子延伸得到一个长为1，604bp的小麦Contig，序列比较发现，该拼接Contig推测编码的氨基酸序列包含有一段由200个氨基酸组成的雄性不育保守区，与拟南芥核不育蛋白Ms2和水稻假定雄性不育蛋白同源性分别为88％和98％。与拟南芥雄性不育蛋白Ms2相同，推测的雄性不育保守区也含有一个微体结合信号序列：Gly-Arg-Ala。RT-PCR分析表明该拼接Contig只在小麦可育花药中表达，而在败育花药、叶片和根中不表达，说明该雄性不育同源基因属于花药发育特异基因，为太谷核不育基因ms2的一个下游基因。本研究表明基于同源序列的定位候选克隆策略与电子克隆技术相结合可大大加快基因克隆的速度。 本研究首先试图寻找与太谷核不育基因紧密连锁的分子标记，以矮败小麦的高杆可育及矮杆不育DNA为亲本，分别筛选了已定位在小麦4D染色体上的11对SSR引物和4个RFLP探针，另外还筛选了大麦、节节麦上的4个RFLP探针，结果这11对SSR引物和8个RFLP探针在可育及不育小麦DNA间均无差异。分别选取小麦4D染色体短臂上两个顶端区域内的4条EST序列设计4对PCR引物，在矮败小麦可育及不育基因组DNA中进行扩增，结果4对来自EST序列的PCR引物在矮败小麦中有较强的扩增带，但在可育及不育材料间均不表现多二衣 根据比较基因组的共线性原理，推断水稻第三染色体长臂上m:7-bcj区域与小麦4D染色体短臂上的msZ一Rht了O区域具有可能的共线性。其中水稻BAC克隆AC087797含有的赤霉酸反应迟钝基因伪，GAI与小麦4DS上的矮杆基因RhtIO高度同源，利用该BAC克隆中的22个假定基因设计22对PCR引物，在矮败小麦可育及不育基因组DNA中进行扩增，有扩增产物的16对引物在可育与不育基因组DNA间扩增条带均无差异。用可育及不育花药cDNA为探针与水稻22个基因做反向Northern杂交，表明水稻BAC克隆AC087797中的赤霉酸反应迟钝基因OsG月I在小麦花药中表达，推断小麦矮杆基因RhtIO在小麦花药中也表达。 在己有的SSR引物中，本研究未发现有与太谷核不育基因msZ连锁的标记，为了寻找与m对紧密连锁的SSR标记，本研究在从EST中开发新的SSR引物方面进行了尝试。小麦EST数量的迅速增加为开发新的SSR标记提供了宝贵的数据资源，从国际小麦族EST协作网(ITEC)上公布的1 0，380条EST序列中检索到444条含有SSR的EST序列，检出率为4.1%。其中含二核营酸重复单元和三核普酸重复单元的SSR一ESTs分别为34条(7.7%)和347条(78%)。利用这些小麦SSR一ESTs序列共设计135对cSSR引物，在矮败小麦近等基因系的高杆可育株和矮杆不育株基因组DNA间进行筛选，其中82对cSSR引物在小麦上有扩增产物，占所设计引物总数的61%，但这82对引物在两个亲本间均不表现差异。利用小麦一套缺体一四体系列，32对cSSR引物分别被定位到小麦除ZD、4B和4D外的18条染色体上，丰富了SSR引物来源。 为探讨太谷核不育小麦败育机制，本文利用。DNA一AFLP技术，以太谷核不育小麦减数分裂开始前的可育株及不育株花药mRNA为材料，对太谷核不育小麦败育发生过程中基因的差异表达进行了分析。结果表明，在花药减数分裂开始前，可育花药与不育花药中基因的表达存在很大差异。在所统计的144对引物组合扩增结果中，在gobp至622bp之间的扩增条带数共为2712条，平均每对引物了扩增出18.8条带纹。在所筛选的469对AFLP引物组合中合在可育株与不育株间表现多态，筛选出232条差异片段。共有193对引物组在反向Northem印迹鉴定的50条差异片段中共有30条为阳性克隆。对30条阳性克隆进行了序列测定和同源性比对分析，其中22条序列与GenBank中己知功能基因同源，17条序列在可育花药中特异表达或表达量高，5条序列在败育花药中特异表达或表达量高。24条序列与小麦EST同源，这些序列绝大多数来源于小麦减数分裂期花药的cDNA文库。其中1条可育花药特异表达序列与大麦参与成花的MADS一box保守结构域同源性高达94%，而该序列在败育花药中不表达。 总之，本研究从小麦EST中共开发新的EST一SSRS引物82对，其中32对定位到了小麦具体
王慧娜[3]2014年在《太谷核不育小麦Ms2近等基因系的差异蛋白质组学研究》文中研究说明为了获得Ms2调控雄性不育的相关蛋白，从蛋白组学方面阐明Ms2雄性不育的形成机理，本实验以‘鲁麦15’为背景材料的太谷核不育小麦Ms2近等基因系：鲁麦15，Ms2鲁麦15和Rht10+Ms2鲁麦15为材料，根据镜检和形态确定幼穗发育时期，在减数分裂期、单核期和二核期取幼穗，提取幼穗全蛋白，双向电泳分离，扫描后获得蛋白表达图谱，分析获得的可育系（“鲁麦15”）和不育系（“Ms2鲁麦15”和“Rht10+Ms2鲁麦15”）在三个时期的差异蛋白点；通过MOLDI-TOF进行蛋白点质谱鉴定，质谱结果进行数据库搜索分析，明确差异蛋白点类型。获得结果如下：1、不育系蛋白点数少于可育系。2-DE图谱结果表明，鲁麦15的表达蛋白最多，在减数时期、单核时期和二核时期时期得到的蛋白点均为900多个； Ms2鲁麦15各个时期的蛋白点均少于鲁麦15，其中单核期最多，为890个左右，其次是减数时期有860个左右，二核期的蛋白点最少为820个左右，这些蛋白点大多分布在pH4.5-6.5,分子量20-90KD之间。2、三个幼穗发育期，可育系和不育系之间具有明显不同的差异蛋白数目和差异蛋白点，二核期得到的差异点最多。在减数时期差异蛋白点有27个，其中鲁麦15有14个，不育系有13个；单核时期差异蛋白点有39个，鲁麦15有24个，不育系有15个；二核时期得到差异点为53个，鲁麦15有28个，不育系有25个。除蛋白点DX1在鲁麦15单核时期和二核时期都出现外，各个时期差异蛋白点不同。3、对得到119个蛋白差异点以进行质谱鉴定和数据库比对分析，80%的蛋白点得到了鉴定且可信度较高，对这些鉴定的蛋白进行功能分类，主要可以分为以下几类：蛋白质合成相关蛋白，花粉合成相关蛋白，物质转运和信号转导相关蛋白，能量代谢相关蛋白，细胞程序性死亡相关蛋白，热激蛋白以及一些功能未知的预测蛋白。4、花粉败育是由于在花粉发育过程中缺少某些特定的蛋白或者酶引起的。对这些鉴定后的蛋白进行功能分析，转录翻译相关蛋白的缺失，细胞程序性死亡，能量代谢紊乱，信号转导和物质运输发生阻断，这些都会造成花药发育过程中生理生化功能紊乱，花粉合成受阻。其中，RAFTIN1A蛋白在Ms2雄性不育中具有重要作用，该蛋白的缺失，促使小孢子迅速解体，花药绒毡层解体滞后，不能提供花粉发育所需营养，导致花粉败育。
姜辉[4]2009年在《太谷核不育小麦Ms2改良群体的遗传多样性分析及Ms2基因分子标记的筛选》文中提出本研究以由含有Glu-A12*、Glu-D1x5+y10和Glu-B1x14+B1y15等HMW-GS的优质亲本和高产抗病亲本分别与Ta1小麦杂交构建而成的优质轮回选择群体为材料,用A-PAGE对改良群体亲本及其不同轮回世代C6,C7,C8部分籽粒醇溶蛋白进行分析,旨在研究不同轮回世代的遗传多样性及其差异,为Ms2群体的组建、评价和改良提供科学依据;同时为了提高后代不育株的筛选效率,用SRAP分子标记,以鲁麦15、鲁麦15(Ms2)和鲁麦15(Ms2+Rht10)为材料筛选与Ms2基因共分离的分子标记。主要研究结果如下:1.轮回选择中的自由重组可以产生一些新的基因位点,但是也有部分基因位点丢失,多态性随世代的增加而逐渐降低。亲本和改良群体的醇溶蛋白带型统计发现,亲本及改良群体共鉴定出63种带型,亲本包括46种,每个亲本所含的带型数在18-30之间,平均为23种;改良群体中的遗传类型多,个体所含的带型数在15-32之间,平均也为23种,C6～C8产生了24种多态带型和11种特异带型,远高于亲本的7种和4种;对于不同轮回世代,带型的表现有一定差异,三个世代的多态带和特异带种类依次为:C6(17种)>C7(10种)>C8(8种)和C6(5种)>C7(2种)>C8(0种),呈下降态势;对于四个不同的分区,ω和γ区的多态性下降尤为明显。2.群体改良可以在一定程度上增加群体的遗传异质性,但群体的遗传基础逐渐狭窄。亲本及改良群体的遗传距离分析表明,C6中个体间的最大遗传距离和最小遗传距离分别为0.6585和0.0385,均大于亲本个体间的最大遗传距离和最小遗传距离为0.5349和0.0213;遗传距离的分布也因轮回世代的不同而异,最大遗传距离,最小遗传距离和平均遗传距离均呈下降趋势,C6～C8的平均遗传距离分别为0.2687、0.2652和0.1987,C8较C7降低了0.0665,差异极显著(T=37.9718,P<0.01)。3.聚类分析和主坐标分析显示,随世代的增加,群体的遗传异质性下降。C6在遗传相似系数为0.72时可聚为两类,涵盖的基因型分别为45、31,类内的平均遗传相似系数为0.782和0.772;C7在遗传相似系数为0.75时也可聚为两类,分别包涵57和17个个体,两类的0.797和0.846,其比例有别可能与选择压力的大小有关,C8则在平均遗传相似系数分0.78时聚为一类,有82个基因型。4.亲本和改良群体中的1BL/1RS易位系比例不断降低。亲本中有4个1BL/1RS易位系:D9401、鲁麦14、鲁麦15和小偃6号,C6世代中包涵6个1BL/1RS易位系:L610、L641、L659、L664、L666、L680,C7世代中包涵3个1BL/1RS易位系:L720、L735、L782,C8世代中也检测到3个1BL/1RS易位系,分别为L820、L833、L879。5. Ms2基因可能具有特异的结构,需要用新的方法来筛选其分子标记。用837个SRAP引物组合对鲁麦15、鲁麦15(Ms2)和鲁麦15(Ms2+Rht10)近等基因系分析发现,25个组合在近等基因系间表现出差异,但是经过验证,以上差异均不与Ms2表现共分离。以上说明,利用Ms2进行群体改良有利于创制变异类型,在一定程度上可以丰富群体的遗传基础,但如果围绕某一育种目标进行多个轮回的选择,将会因轮回世代的增加而降低遗传多样性,遗传基础变得狭窄。因此,在Ms2群体改良中通过对改良群体遗传多样性的评价,可以把握群体内基因的变化,随时向群体注入目的基因,不断丰富群体的遗传基础,从而能更准确的把握育种方向,保持Ms2群体育种的高效持久性;应该采用新的方法或者思路来筛选Ms2基因的分子标记,以便于尽早的鉴定出优良不育株,同时也为克隆Ms2基因奠定基础。
温辉芹, 裴自友, 侯美莲, 张立生, 程天灵[5]2015年在《太谷核不育小麦在山西的利用与研究进展》文中研究说明太谷核不育小麦作为小麦特异种质资源,是理想的遗传改良工具。总结了山西省利用太谷核不育小麦及其衍生种质矮败小麦在品种选育、种质创新、基础研究和群体构建等方面的研究进展与取得的育种成就,并提出今后利用矮败小麦开展轮回选择、培育优异新品种的方向。
宋自仁, 张爱国, 荆鹏晏[6]1996年在《几个春小麦矮秆品系的选育及评价》文中进行了进一步梳理甘肃省的河西走廊是全国春小麦高产区,该区小麦增产的关键在于群体优势,保证亩成穗40万左右,以达到亩产400kg以上的标准。在这种密度条件下,只有种植中矮秆品种,才能使高水平栽培措施发挥更大的增产作用。因此,我们在1984年开始太谷核不育小麦在春小麦育种上的应用研究时,就把建立基因库、创造特殊种质资源作为该项研究的主要内容之一,在为期10年的研究中,以经过多代回交转育的春性太谷核不育
黄晓荣, 甘斌杰, 夏孝群[7]2012年在《矮败小麦研究进展及其在安徽的应用》文中进行了进一步梳理介绍了矮败小麦的创制过程和四大优点,以及矮败小麦在远缘杂交、杂交育种、轮回选择等方面的研究进展,同时介绍了安徽省矮败小麦与等离子诱变相结合的育种技术体系和成果,并对矮败小麦的未来发展趋势进行了展望。
孙苏阳, 王永军, 李海军, 李丽丽, 刘友华[8]2013年在《小麦冬春轮回选择育种方法研究进展》文中进行了进一步梳理江苏淮安地处中国南北气候分界线上(33°33'N),冬季低于5℃的天数达112天,所有冬小麦都能通过春化,1月(最冷)平均气温在0.2℃以上,春小麦也可以安全越冬。经过多年研究与实践,利用中国独有的太谷核不育小麦、矮败小麦以及冬春性小麦品种在淮安地区开展冬春轮回选择育种,把轮回选择交配圃中生产的具有很高潜在育种价值的材料向全国更多地方的小麦育种单位提供,建立供种与优良材料部分返还制度,把冬春杂交、轮回选择和穿梭育种的优越性相结合,形成了一个投入小,效益高的小麦育种体系,并成功培育出了一系列小麦新品种,为提高小麦育种成效、丰富小麦育种手段开辟了新途径。总结了国内外轮回选择育种方法研究所取得的进展,并将以解决淮北地区小麦迟播、早熟、高产间矛盾;构建抗赤霉病轮回群体,创造出优异的赤霉病抗源;以轮回群体为材料诱导小麦单倍体育种;加强同国外科研单位的合作,引入国外优良种质资源,丰富群体的遗传变异;加强与矮败小麦育种体系单位的协作等方面的研究作为今后工作的重点,以期培育出适应性广、综合性状优良的小麦新品种。
刘洪梅[9]2003年在《不同种属花粉诱导小麦单性生殖及其胚胎学和遗传学机理》文中指出本研究以粘果、易变和偏凸3种山羊草细胞质两种核基因型1BL/1RS小麦雄性不育系ms(kots)-8222、ms(var)-8222、ms(ven)-8222、ms(kots)-偃师9号、ms(var)-偃师9号和ms(ven)-偃师9号为母本，采用黑麦和硬粒小麦分别延迟授粉，调查各不育系的结实率和结实种子孤雌生殖植株频率。结果表明：异质1BL/1RS小麦雄性不育系的结实率和结实种子孤雌生殖植株频率因授粉者不同而表现显著差异；与用黑麦授粉相比，用硬粒小麦授粉时不育系可获得较高频率的结实和单倍体植株，硬粒小麦更适合作为异质1BL/1RS小麦雄性不育系诱导单倍体孤雌生殖的授粉者。 以ms(var)-8222、ms(var)-偃师9号和ms(kots)-偃师9号为母本，用黑麦延迟授粉，一部分只授粉一次，另一部分第二天重复授粉一次，调查不同授粉次数各不育系的结实率，结果表明：在用黑麦延迟授粉情况下，重复授粉方式不能提高各不育系的诱导结实率。 用硬粒小麦授粉时，对ms(kots)-偃师9号、ms(var)-偃师9号及ms(ven)-偃师9号3种不育系的结实率与结实种子植株单倍体频率的关系进行分析，结果表明：结实率高的不育系诱导单倍体频率不一定高，如ms(ven)-偃师9号结实率与结实种子植株单倍体频率相关系数r=-0.46026，不表现相关性，即说明不育系的结实率与结实种子植株单倍体频率之间没有相关性，不能直接从不育系诱导结实率的高低来推测诱导单倍体频率的高低。 对用黑麦和硬粒小麦授粉时，6种不育系结实种子孤雌生殖植株频率及植株生长情况的调查结果显示：(1)用黑麦授粉时，8222和偃师9号两种核基因型的不育系都能诱导出孤雌生殖植株，但核基因型是8222的不育系诱导出的是二倍体，核基因型是偃师9号的不育系诱导出的是单倍体；(2)用硬粒小麦授粉时，核基因型是8222的3种不育系均不能诱导出孤雌生殖植株，核基因型是偃师9号的3种异质不育系都能诱导出单倍体植株，但3种不育系诱导单倍体植株频率的差异不显著。此结果说明异质不育系的孤雌生殖性首先决定于自身核基因型；其次，决定于授粉者和核基因型间的互作。那么在异质1BL/1RS小麦雄性不育系内，寻找核基因型与授粉者互作的优良组合可在一定程度上提高其诱导孤雌生殖的频率。 本实验还用黑麦、硬粒小麦花粉给以杀雄剂技术配制的强优势杂种组合延迟授粉，当用硬粒小麦授粉时，诱导后代都是各组合和硬粒小麦的三交种，没有诱导出孤雌生殖纯合二倍体植株；当用黑麦授粉时，四个杂种组合503×89150，1376×503，1376X89150和小堰6号X89150都出现了孤雌生殖纯合二倍体植株，试验结果表明黑麦是一个很好的诱导杂种组合孤雌生殖的诱导者，这对以杀雄剂技术配制的杂种小麦强优势组合直接诱导纯合优异小麦单株有重要应用前景。 为探明异质IBL/IRS小麦雄性不育系发生孤雌生殖产生单倍体或纯合二倍体植株的细胞来源，用黑麦给偏型IBUIRS小麦雄性不育系ms(ven)一8222延迟授粉，对其受精过程的胚胎学观察表明:(l)延迟授粉前大部分胚囊表现正常，延迟授粉不能诱发偏型IBL/IRS小麦雄性不育系的卵细胞单性生殖;(2)从受精过程中的一些异常现象，如未受精极核贴近反足细胞、珠被附近有助细胞团等，初步显示偏型IBL/IRS小麦雄性不育系单性孤雌生殖源于助细胞。
刘秉华, 杨丽, 王山荭[10]1994年在《矮败小麦及应用途径分析》文中指出矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料，非矮秆品种与之授粉，后代群体中的矮秆株是雄性不育的，而非矮秆株是雄性可育的。接败小麦是太谷核不育小麦的第二代产品，多方面优于太谷核不育小麦，在常规育种、轮回选择和基础研究中有远大的应用前景。
参考文献：
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[2]. 太谷核不育基因ms2的分子生物学研究[D]. 陈军方. 四川农业大学. 2003
[3]. 太谷核不育小麦Ms2近等基因系的差异蛋白质组学研究[D]. 王慧娜. 山东农业大学. 2014
[4]. 太谷核不育小麦Ms2改良群体的遗传多样性分析及Ms2基因分子标记的筛选[D]. 姜辉. 山东农业大学. 2009
[5]. 太谷核不育小麦在山西的利用与研究进展[J]. 温辉芹, 裴自友, 侯美莲, 张立生, 程天灵. 山西农业科学. 2015
[6]. 几个春小麦矮秆品系的选育及评价[J]. 宋自仁, 张爱国, 荆鹏晏. 作物品种资源. 1996
[7]. 矮败小麦研究进展及其在安徽的应用[J]. 黄晓荣, 甘斌杰, 夏孝群. 种子. 2012
[8]. 小麦冬春轮回选择育种方法研究进展[J]. 孙苏阳, 王永军, 李海军, 李丽丽, 刘友华. 中国农学通报. 2013
[9]. 不同种属花粉诱导小麦单性生殖及其胚胎学和遗传学机理[D]. 刘洪梅. 西北农林科技大学. 2003
[10]. 矮败小麦及应用途径分析[J]. 刘秉华, 杨丽, 王山荭. 华北农学报. 1994