玉米细胞质雄性不育分组鉴定研究

个部位的小穗 用 ƒ 固定 剥取花粉 用 2
染色 放大 ≅ 倍镜检 每小穗观察
个视野 分别计数可染 !半可染和不染花粉粒数 ∀
散粉 后 按 ⁄∏√ 提 出
1 2 同核异质细胞质雄性不育系线粒体 ⁄ 的
ƒ ° 分析 用黄早四作轮回父本 与 ≥ !× !≤ 雄性不育细胞 质 以及经鉴定属于 ≤ 组的川 !类 和类 雄性不
性 对 ≥ 组不育细胞质具有保持性 也可作为区分 ≥
组不育胞质与 × !≤ 组不育胞质测验种 ∀
2 2 同质异核细胞质雄性不育系对恢复系的育性
反应
在不同的核背景下 同样的雄性不育细胞质对
期
荣廷昭等 玉米细胞质雄性不育分组鉴定研究
同一恢复基因的育性反应也不相同 表 表 ∀ 这
种情况表现为 同为恢复的组合 恢复程度有别 如
¬
¬
∏
2
√
∏
∏≥ ×
≤
×
∏
−
.
∏≤
−
. −≠∏ .
− .∏
2
∏×
−
. − ≥. − . − . − ≠ ∏ . ×
∏
∏
∏−
.
ƒ°
⁄
∏
⁄
≤¬ ×
ƒ°
∏
≤
∏≤
∏ −≤. −≤ ∏ . − .
−.
ƒ°
∏
∏≥ ≤ ×
×
∏∏
ƒ°
∏
Ζεα μ αψσ ≤
ƒ° ƒ
细胞质雄性不育是玉米育种和良种繁育上利用 的主要雄性不育类型 ∀ 现已发现 余种不同来源 的雄性不育细胞质 在花粉败育的时期 !程度 !恢复 基因等方面存在较大的差异≈ ∗ ∀ 为了研究各种
ƒ ° 分析 探索用线粒体 ⁄ 的 ƒ ° 标记对雄 性不育细胞质进行分组鉴定的可能性 ∀
1 材料与方法
1 1 不同恢复系对同质异核不育系的育性恢复专
效性测交试验
用 ∗ 个不同的自交系分别作轮回父本 与
≥ !× !≤ 组细胞质雄性不育系回交 代以上 转育成
表 所示的 个同质异核细胞质雄性不育系 再与
胞质雄性不育系与 个恢复性不同自交系测交的 下简化分组体系≈
被恢复品系 , , , , , , , , , , , ≥ 组
细胞质雄性不育系 ≅ 恢
被保持品系 ≅ 自凤
被恢复品系 , ,≤ 组 被保持品系 , ,× 组
这一分组体系简便 在某些情况下 能准确鉴定 不育细胞质的组别 ∀ 但我们在育种实践中发现 自 凤 可以恢复某些 × 组细胞质雄性不育系 而不具 有保持性≈ ∀ 已有的研究结果表明≈ ∗ 将分子标 记与不育细胞质的分类鉴定相结合 有可能在不育 细胞质败育机理的探讨上取得突破性进展 ∀ 为此 我们用回交转育的同质异核不育系与不同的恢复系 测交 根据测交种育性恢复专效性 对细胞质雄性不 育分组测验种重新进行了鉴定 ∀ 同时 利用线粒体 ⁄ 探针 对同核异质细胞质雄性不育系进行
⁄ 之间均未检测到 ƒ ° 差异 ∀ 用 ≤ ¬ ∞
综
2
≥
自凤
探针 酶组合 仅在川 雄性不育细胞质与其它
细胞质线粒体 ⁄ 之间 检测到不很清晰的差异 ∀
这 种探针 酶组合均不适宜用来进行雄性不育细
胞质的分组鉴定 ∀但是 ¬
!¬
!
和
种
中国农业科学
探针 酶组合 在 组雄性不育细胞质及正常细胞质 间 均检测到清晰的 ƒ ° 差异 正常细胞质 及 ≥ !× !≤ 组的多态性各不相同 而同属 ≤ 组的 ≤ !川
不同来源的不育细胞质
用具有不同恢复基
因的 个自交系作父本进行测交试验 根据细胞核
基因对细胞质基因不育性的恢复专效性 按如下方
法将不同来源的雄性不育细胞质分为 × !≤ !≥ 组≈
收稿日期
22
基金项目 国家/ 九五0科技攻关项目 2 2 2 2 和四川省作物育种攻关项目 2 2 2 2
作者简介 荣廷昭
自凤 对 × 组的黄早四 !玉 均表现为恢复 但花
粉粒的可染率却有较大的差别 分别为
和
∀ 又比如综 对 ≥ 组的 个核背景下的不育
系均表现为恢复 但花粉粒的可染率均较低 仅为
∗
∀ 同为保持的组合 有些根本不形
成花粉粒 有些可形成花粉粒但完全不可染 有些花
粉粒的可染率较低 ∀ 如 ≥
!自凤 和矮广
对 ≥ 组的 !玉 和
行 ƒ ° 聚类分析 将参试的 份细胞质雄性不育 材料和 份正常可育材料分为 ≥ !≤ !× 和正常 组
≥
√
°≤ Χροπ Σχι
与恢复专效性分组结果完全一致 ∀ 然而 应用这种 ≈ ≥
°≥ •
°×
∏
方法鉴定每个新的不育材料时 都需要用众多的探
Τρενδσ Πλαντ Σχι
针 酶组合对若干不育胞质进行 ƒ ° 分析 实验室
∏
∏
ϑουρναλ οφ
Σιχηυαν Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ
≤ 曹墨菊 荣廷昭 高之仁 同核异质 !同质异核玉米细胞质雄 性不育系及回交后代育性恢复的比较 四川农业大学学报
韦桂旺等≈ 用 个线粒体 ⁄ 探针与 种
限制性内切酶对两组同核异质细胞质雄性不育系进 ≈
≠≥
°
∏∏
•
°2
×
≥
2
ƒ
不育系
矮广 •
≥
≥ 玉 ≥ ≠∏ ≥
≤
≤ 玉 ≤ ≠∏ ≤ 黄早四 ≤ ≥ ≤
≤
合二 ≤
≤
×
× 玉 × ≠∏ × 黄早四 × ≥ ×
×
南2 2
2 3 同核异质细胞质雄性不育系线粒体 ⁄ 的
ƒ°
用
∞
探针 酶组合 在 种不同
来源 的 雄 性 不 育 细 胞 质 及 正 常 细 胞 质 的 线 粒 体
∀ 因此 根据测验种对
细胞质雄性不育系的育性恢复专效性进行分组鉴
定 需要考虑核背景的影响 ∀
表 1 同质异核细胞质雄性不育系测交 ƒ1 代育性表现
×
ƒ
ƒ
不育系 ≥
矮广 •
南2 2
2
综 ≥
自凤
≥
≥ 玉 ≥ ≠∏ ≥
≤
≤ 玉 ≤ ≠∏ ≤ 黄早四 ≤ ≥ ≤
≤
合二 ≤
≤
×
× 玉 × ≠∏ × 黄早四 × ≥ ×
具有不同恢复基因的 个测验种 矮广 ! • !
南 2 ! 2 !综 !≥
!自凤 和 测交
配制 个不完全双列杂交组合 ∀
按随机完全区组设计种植 个不完全双列杂
交组合 ƒ 代 行区 每行 穴 每穴定苗 株 宽
窄行行距分别
和
穴距
次重复
常规田间管理 ∀ 全生育期间 各材料生长正常 ∀
散粉前 每小区随机选 株 取雄穗上 !中 !下
期
荣廷昭等 玉米细胞质雄性不育分组鉴定研究
核不育系 其中 × 组参试的同质异核不育系有
Ζεα μ αψσ
Χροπ Σχι
个 根据供试不育系与自凤 测交 得出了与其它报 ≈
≠ ≥∏
√
道不完全一致的结果 ∀ 由此看来 ≤ 组与 × 组细胞 质雄性不育的花粉败育时期交错 细胞学机制相近 根据其与测验种测交的育性恢复专效性进行分组鉴
!类 和类 则完全相同 图 表 于细胞质雄性不育的分组鉴定 ∀
卷
有可能应用
ƒ
ƒ°
图 同核异质细胞质雄性不育系线粒体 ⁄ 的 ƒ ° ⁄
表 3 玉米 ≤ ≥ 材料 ⁄ 的 ƒ ° 带型比较
×
ƒ°
探针 酶 ° ≤¬
≤¬
× )
)
)
)
) )
) ) )
⁄
不同细胞质 ⁄
∞°
⁄
≤
≥
的 ƒ°
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类 °
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类 °
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3 讨论
细胞质雄性不育的分组鉴定是细胞质雄性不育 研究的主要内容之一 一直受到广大遗传育种工作 者的重视 ∀ 郑用琏用 种来源不同且分属 ≥ !≤ !×
组的细胞质雄性不育系 与 种恢复性不同的自交 系测交 根据测交种育性恢复专效性 提出细胞质雄 性不育分组的简便方法≈ ∀ 本研究考虑到雄性不 育系的核背景可能会对育性恢复产生影响 为避免 这一影响 每一种不育细胞质均采用 ∗ 个同质异
育细胞质≈ 回交 代以上 转育成 个同核异质
细胞 质 雄 性 不 育 系 ∀ 根 据 韦 桂 旺 等 的 研 究≈
≤ × 法提取总 ⁄ 分别用 ∞
!
和
等 种限制性内切酶酶切 ≥ ∏ 转移和
预杂交后 分别用
和 ≤ ¬ 两种放射性标
记的线粒体 ⁄ 探针杂交 洗膜后自显影鉴定 对 同核异质细胞质雄性不育系线粒体 ⁄ 进行
性不育系的选育及分组鉴定 作物学报
≈
•
•
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⁄
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⁄2
√
Γε νετιχ
≈
∏
Μαιζε βρεεδινγ
∏∏ °
ϑουρν αλ ,
≤
≤ 刘纪麟 玉米育种学 北京 农业出版社
韦桂 旺 郑 用 琏 张 德 华 刘 纪 麟 玉 米 ≤ ≥ 材 料 线 粒 体 ⁄ 遗传多样性的研究 遗传学报
≈
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∏ ≥ ≥∏
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ƒ
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