部分试验研究 15%醋酸洋红染色,观察花粉粒的形态特征。 §3结果与分析 §3212杂种F1育性表现 恢复系亲本R5451和R523分别和粘、易和二角型非BLRS小麦雄性不育系 m9,04,.021交F,恢复度均较高,除了组合ms24 XR5253育性恢复度为73X外,其育组合恢复度均达到80%以上,尤其R451对3 种异质非BU/RS小麦雄性不育系具有较高的恢复性,这说明45对3种异质不育 系有着较强的恢复力(表Ⅲ-1) 5322杂种F1、F2的育性恢复性 供试杂种F、F2的自交结实率见表Ⅲ-1至表Ⅲ-4结果表明,杂种F1、F2自交 结实率都表现连续性分布,说明育性状具有数量性状遗传的特点,但它又与多基因控 制的数量性状分布不完全相同,它不是正态分布而是偏态分布,育性分布都集中在高可 育和全育范围内。 表Ⅲ-1粘、易和二角型同核异质小麦雄性不育系与同一父本杂交育性恢复性比较 纽合 数9做发平均结实(%)3变异异是显器性 调查 国内法国际法 国内法国际法080 0.05 0.01 ms(24×545119736100095113928AaA ms8:025051109295171065808AaA msK242X512295941409aA2A 平均 8571106 m:0285231560410095103127aAaA ms(24×k525321652495:491093958A2A ms8k5234604957310102312A8A 平均 826114 aa 2 A 从表I-2、表Ⅲ-4来看,用同一不育系,如m9s4与不同父本k54, R3杂交杂种F和F分离世代自交结实率1测验都不显著:0404 与R518和R523杂交F:和F2自交结实率t测验也都不显著表明不父本即551 和RL23与粘、易、偏型非1BLRS不育系杂交后,其F恢复性和自交结实率差 异不显著 从表Ⅲ-1、表Ⅲ-3来看,父本都为k5451,与粘、易、偏型非 1BLIRS不育系杂 交F1自交结实率无论以国内法计算还是以国际法计算,分别表现差异也不显著,父 本都为R5253,也得到相同的结论,这进一步说明粘、易、偏型异源细胞质对F恢复 性和F2自交结实率影响不显著。另外,对F自交结实率国內法和际法进行t测验
第二部分 试脸研究 1.5%醋酸洋红染色，观察花粉粒的形态特征。 ' 3.2 结果与分析 ' 3.2.1 杂种F，育性表现 恢复系亲本Rk5451和 Rk5253分别和粘、易和二角型非 1 BLI RS小麦雄性不育系 ms(kots)-224, ms(var)-224, ms(bior)-224杂交F,，恢复度均较高，除T组合ms(bior)-224 X Rk5253育性恢复度为77.3 外，其育组合恢复度均达到80%以上，尤其 Rk5451对 3 种异质非I BLI RS小麦雄性不育系具有较高的恢复性，这说明Rk5451对3种异质不育 系有着较强的恢复力 (表II-1). ' 3.2.2 杂种Ft, F:的育性恢复性 供试杂种F� F2的自交结实率见表II-1至表It-4。结果表明，杂种Fl, F:自交 结实率都表现连续性分布，说明育性性状具有数量性状遗传的特点，但它又与多基因控 制的数量性状分布不完全相同，它不是正态分布而是偏态分布，育性分布都集中在高可 育和全育范围内。 表II-1 粘、昌和二角型同核异质小定雄性不育系与同一父本杂交F,育性恢I性比较 差异显著性 组 合 调查 株数 可育幅度 平均结实率 〔%) 国内法 国际法 变异系 数 国内法 国际法 005 003 压叮 0.01 A A a a A A a a a 92 80 肠 ms(V)-224 X Rk5451 ms(B)224 X Rk5451 ms(K)-224 X Rk5451 19 11 22 73.6-100.0 76.3一5.2 71.1一5.5 平 均 ^ A A A A A ms(K)-224 X Rk5253 ms(V)-224 X Rk5253 ms(B)-224 X Rk5253 15 21 4 60.4-100.0 65.2-97.5 60.4-95.5 12.7 9.5 23.1 平 均 85.8 85.7 84.4 85.7 85.5 84.9 77.3 82.6 111.3 106.5 114.0 110.6 120.3 109.3 107.0 1124 a A a A 从表111-2、表111-4来看，用同一不育系，如ms(kots)-224与不同父本Rk5451, Rk5253杂交，杂种F;和F2分离世代自交结实率t AiJ验都不显著;ms(var)-224,ms(bior)-224 与Rk5451和Rk5253杂交F,和F2自交结实率t测验也都不显著，表明不同父本即Rk5451 和Rk5253与粘、易、偏型非 1BUIRS不育系杂交后，其Fl恢复性和F2自交结实率差 异不显著。 从表III-1、表11-3来看，父本都为Rk5451，与粘、易、偏型非1BUIRS不育系杂 交F� F2自交结实率无论以国内法计算还是以国际法计算，分别表现差异也不显著，父 本都为Rk5253，也得到相同的结论，这进一步说明粘、易、偏型异源细胞质对Fl恢复 性和 F2自交结实率影响不显著。另外，对 Fl自交结实率国内法和国际法进行 t测验
42 粘类小雄性不育系育性特异性研究及其快定向转育体系的建拓 当父本为R5451时,粘、易、偏型非1BLRS不育系杂种F1平均自交结实率国内法和 国际法相比=1l3,父本为R23时3种不育系杂种F1平均自交结实率国内法和国 际法相比16507··,表明国际法计算自交结实率极显著的高于国内法计算的自交结实 率,说明354518和523与不育系杂交,杂种F1中部结实性相当好,F2代这-特点 尤为突出,自交结实率不仅国内法有所提高,而且国际法也大大的提高了,父本为 R5451和R5253,自交结实率国内法与国际法比较t值分别为1206,1043, 也达到极昱著水平 表Ⅱ-2粘、晶和二角型同一不育系与不同父本杂交F育性恢复性比较 平均练实率%显著性检验 变异系 异质间 组合苯可有幅度 国内法3[际 国内法国际法 测验 065001005001 ms324×k545122119559684 110 ms4×k235604101278550351203097 平均 aaaa m8242X61913610092834 l13 ms:22×8523265295958:490321093028 平均 854 116 aaa A m2B24XRk545l1173928085 105 ms24×k52346495217309210700 平均 815 a 3 A Ⅲ-3粘、易和二角型同核异质办麦雄性不育系与同一父本杂交R育性恢复性比较 慈异显著性 组台总株有育萌 数柝髹可育幅度 平均结实辜(%)变异国内法国际法 系数 国内法国际法0010501 ms(K/224X Rk41850080211595289132962AA ms(Vr-224X R451850184922647975815124882A1A ms(B-224X R41450040101509%487312617aAaA 平均 83131.6 息A:A ms(k-224X 85008502063297281395124 A Rk253 85008502071997285130.51:AaA ms(B-224X Rk350050106-087012529.7aAA 8751261
42 粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及其快速定向转育体系的建拓 当父本为Rk5451时，粘、易、偏型非 IBUIRS不育系杂种F‘平均自交结实率国内法和 国际法相比t-11.3 ，，父本为Rk253时，3种不育系杂种Fl平均自交结实率国内法和国 际法相比t=6.07 *，表明国际法计算自交结实率极显著的高于国内法计算的自交结实 率，说明Rk5451和Rk5253与不育系杂交，杂种F:中部结实性相当好。F2代这一特点 尤为突出，自交结实率不仅国内法有所提高，而且国际法也大大的提高了.父本为 Rk5451和Rk5253，自交结实率国内法与国际法比较t值分别为 12.06 ' " , 10.43 *， 也达到极显著水平。 表m一2 粘、昌和二角型同一不育系与不同父本杂交F.育性恢盆性比较 平均结实串‘%)显著性检验 组 合 变异系 数 国内法 异质间 T 测验 国际法 T 侧验 国内法 国际法 0.05 0.01 0.05 0.01 m级K)-224 X Rk5451 m汉K卜224 X Rk5253 71.1一5.5 60.4-100.0 192.6.7 84.4 114刀 95.5 0.35 1203 0.97 2 15 平 均 85 。 95840s.0 117.2 ms(V冲24 X Rk5457 ms(V)-224 X Rk5253 73.6-1OD.0 65.2-97.5 10191.30.28 19 2l 平 均 85.4 110.6 ms(B卜224 X Rk5451 ms(B卜224 X Rk5253 76.3-95.2 60.4-95.5 8.0 85.7 23.1 77.3 0.92 106.5 107.0 0.08 平 均 81.5 106.8 a A a ^ 衰II-3 粘、昌和二角型同核异质小交雄性不育系与同一父本杂交F2育性恢il性比较 差异显著性 组 合 总株 数 不育 株 可育 株 调查 株数 平均结实率 (%) 可育幅度 _ 国内法 国际法 变异 系数 国内法 国际法 0.05 0.01 0.05 0.01 “ 8.2 ms(K)-224 X Rk5451 73.5-96.2 ms(V)一24X Rk5451 ms(B尸24X 64.7一7.5 89.5 132.9 87石 124.8 850 翎 450 75.0-96.4 87.8 122.6 7.7 ，.且 内乙 n U ， ‘ 丹 ‘ 1 n 仲 n U 卜U 那 85 书 88.3 131.6 Rk5451 平 均 ms(K)-224 X Rk5253 ms(V卜224 X Rk5253 ms(B)-224X 63.2-97.2 78.9-97.2 87.1 88.5 139.5 130.1 12.4 5J n ﹄ 幽盯 ﹄ n U 2 2 1 六U n l 弓 ﹄ 气 ︸ 口 臼 盛 臼 卜U n U n U n 甘 种、 户 气 ﹄ . 臼 . 臼 Rk5253 平 均 500 500 70.6-100 87刀 125.2 9.7 a A a A 87.5 126
第二部分试验研究 表Ⅲ-4粘、易和二角型同一不育系与不同父本杂交F测定 在株数 变异系 平均结实率显著性检验 组合 可育幅度 异质间 数内法测验际法戳国内法国际法 00500105001 M9K24k545121396266895 msK224×5232063297212487 139 平均 883 1352 m24545122641958876 ms24×Rk52532013925185 881 1275 aaa A msB24XRk511070941781 126 msB124×8531010610980122 平均 874 Aa A 323粘类非BL/RS小麦雄性不育系杂种F配子传递率遗传分析 832311类小麦雄性不育系及杂种后代成热花粉粒观察与分析 花粉母细胞减数分裂完成后形成四分体,再经过单核期、单核靠边期、二核期和三 核期才能发育成为成熟花粉粒,具有正常授精功能。此时的花粉粒是一个圆球形,轮廓 光滑,内含两个月牙形精子的三核花粉粒。 本试验对枯类非BLRS小麦雄性不育系,保持系杂种F、E2的成熟花粉粒进 行细胞学镜检(图版』,2,3,4,5,6,7,8,)不育系花粉粒有圆形,椭圆形不 等,轮廓不光滑,细胞质浓度低,内含物少,大多停留在单核和二核期不再分裂,表现 败育。保持系花粉粒呈圆球形,具有明显的细胞壁和浓厚的细胞质,细胞壁上的萌发孔 清晰可见,中央有一个染色较深的营养核,两边各有一个月牙形的精核,杂种一代花粉 粒发育较为正常,但也有少量的花粉败育,处于二核期、单核期,停上发育。杂种二代 花粉粒与其相比,败育花粉率有所降低 另外,在部分组合F1群体中还发现穗上部出现不育与可育的分离现象,穗上部花 药外露,瘦瘪而狭长,但花药顶部不开裂,呈现箭头状,研破花药后发现花粉量特别少, 经细胞学镜检,花粉粒处于单核,或二核期停止发育,完全败育(图版]-6,8);而中 下部花药正常开裂散粉,花粉量充足,经镜检花粉粒均为正常三核期(图版]-5,)
第三部分 试验研究 表Ill-4 粘、晶和二角型同一不育系与不同父本杂交Fz洲定 平均结实率显著性检验 组 合 可育幅度 变异系 — 数 国内法 mTt国际法 ，mTia 异质间 国内法 0.05 0.01 国际法 调 查 株 致 Ms(K)-224 X Rk5451 21 73.5一6.2 132.9 ms(K)-224XRk5253 20 63.2-97.2 6石 89.5 12.4 87.1 139.5 平 均 135.2 ms(V)-224 X Rk5451 22 124.8 丈 U 工J 87 8 64，一，.5 ms(V卜224 X Rk5253 20 78.9-972 平均 一叨 127.5 A 公 A ms(B)-224 X Rk5451 10 75.0-96.4 一 122.6 ms(B)-224 XRk5253 10 70.6.100.0 1252 平 均 123.7 s ^ a A ' 3.2.3 粘类非1BIJIRS小麦雄性不育系杂种F1配子传递率遗传分析 13.23.1 粘类小麦雄性不育系及杂种后代成熟花粉粒观察与分析 花粉母细胞减数分裂完成后形成四分体，再经过单核期、单核靠边期、二核期和三 核期才能发育成为成熟花粉粒，具有正常授精功能。此时的花粉粒是一个圆球形，轮廓 光滑，内含两个月牙形精子的三核花粉粒。 本试验对粘类非 1BL/1 R5小麦雄性不育系，保持系，杂种Fl,凡的成熟花粉粒进 行细胞学镜检 (图版11-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, )。不育系花粉粒有圆形，椭圆形不 等，轮廓不光滑，细胞质浓度低，内含物少，大多停留在单核和二核期不再分裂，表现 败育。保持系花粉粒呈圆球形，具有明显的细胞壁和浓厚的细胞质，细胞壁上的萌发孔 清晰可见，中央有一个染色较深的营养核，两边各有一个月牙形的精核。杂种一代花粉 粒发育较为正常，但也有少量的花粉败育，处于二核期、单核期，停止发育。杂种二代 花粉粒与其相比，败育花粉率有所降低。 另外，在部分组合 F.群体中还发现穗上部出现不育与可育的分离现象，穗上部花 药外露，瘦瘪而狭长，但花药顶部不开裂，呈现箭头状。研破花药后发现花粉量特别少， 经细胞学镜检，花粉粒处于单核，或二核期停止发育，完全败育 (图版11一，8);而中 下部花药正常开裂散粉，花粉量充足，经镜检花粉粒均为正常三核期 (图版11一，7)0
粘类小交雄性不育系育性特异性研究及其伏速定向转育体系的拓 532粘类非BL/RS小麦雄性不育系不育性遗传方式的分析 粘类非BLRS小麦雄性不育系究竞是孢子体不育还是配子体不育目前,还尚无 定论,基因定位表明,粒类非BLRS小麦雄性不商系由一对主效不育基因!控 制,其对应的恢复基因是RRl。如按配子体不育,配子核基因为Rl基因,则该 配子表现可育,如配子核基因为州,则该配子表现不育。若其遗传方式遵循孢子体不 育则植株孢子体基因型若为R】M,其减数分裂后产生两种配子,即R和州, 配子育性均应表现可育,并能正常传递。F雌雄配子相结合后,按配子体不育方式传递, F2将不会出现不育与可育株3:1的分离,应表现为全可育。按孢子体不育方式传递, F2将会出现]RfR6M(可育):2Rl(可育):n6(不育)分离,即不 育与可育株分离比将为3:1。在本研究所做的6个组合中,调查其F2分离群体育性, 除了易型非BLRS不育系与R51杂交F2出现1株不育株,其它组合均未出现 株不育株,这正好与前述遗传分析相吻合,其分离特点符合配子体遗传方式证明粘类 小麦雄性不育系育性遗传方式为配子体不育(却-5 教Ⅲ-5粘、晶和二角型同一不育系与不同父本杂交FF2峙实率比较 结实率(%) 组合世代调重直栋数→国内法1.验区际法t验 ms(K)- R:545/ F 8)f2.38y*14.0 84.4 2,5339 132.9 ms22X863月 85.5 120.3 0.4317 2.6475 87,1 ms(V)-224XRk545/ F 245092 83.4 1.6831 87,6 84.9 ms4×k3 3.0958 885 130.1 010 85.7 87.8 12161.06 73 ms824k523 EFE 42x107.0 2.65 10 87.0 130.2 对粘、易和二角型同一不育系与不同父本杂交F1、E2自交结实率进行t验(表 5,结果每一组合乃2自交结实率都在8%以上,2自交结实率均比F1有所提高但 提高的幅度不同,以国内法比较,F2比F自交结实率提高幅度在16%97%,对FF2 白交结实率进t测验发现,只有粘型非BURS不育系组配的杂交达到极显著,而其 余组合都不显著而按国际法计算,F2自交结实率与F1相比,提高幅度是13121% t测验比较发现除了二角型非BRS不育系与5451杂交达到显著水平,其它组合 均达到极显著水平。根据以上分析又可明晰,粘、易和二角型非1BLRS不育系败有是
粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及其快速定向转育体系的建拓 ' 3.2.3.2 粘类非1BU1RS小麦雄性不育系不育性遗传方式的分析 粘类非 1BUIRS小麦雄性不育系究竟是抱子体不育还是配子体不育，目前，还尚无 定论.基因定位表明。粘类非 1BUIRS小麦雄性不育系由一对主效不育基因rfv 1 rfv 1控 制，其对应的恢复基因是Rfvl Rfv 1.如按配子体不育，配子核基因为Rfvl基因，则该 配子表现可育，如配子核基因为rfv l，则该配子表现不育。若其遗传方式遵循抱子体不 育，则植株袍子体基因型若为Rfvlrfvl，其减数分裂后产生两种配子，即Rfvl和rfvl . 配子育性均应表现可育，并能正常传递。F,雌雄配子相结合后，按配子体不育方式传递， F2将不会出现不育与可育株3:1的分离，应表现为全可育。按抱子体不育方式传递， F2将会出现 1 Rfvl Rfvl(可育):2 RfvIrfvI(可育) 1 rfvlrfvl(不育)分离，即不 育与可育株分离比将为3:1。在本研究所做的6个组合中，调查其Fi分离群体育性， 除了易型非 1BUIRS不育系与Rk5451杂交凡出现 1株不育株，其它组合均未出现 1 株不育株，这正好与前述遗传分析相吻合，其分离特点符合配子体遗传方式，证明粘类 小麦雄性不育系育性遗传方式为配子体不育 (表II一5)e 衰II-5 粘、舀和二角型同一不育系与不同父本杂交Fl. F2结实率比较 组 合 世代 调查株数 (% ) 国内法 84. 4 89. 5 85. 5 87. 1 t测验 平均结实率 国际法 t测验 2. 3897* 114. 0 132. 9 120. 3 140. 4 2. 5339** 2 2l 卜 ms(K)-224 X Rk5451 孔 0. 4317 2. 6475** 15 20 Fl ms(K卜224 X Rk5253 凡 一 ，一 一 种，，，，，，，，，，‘目... F. 19 R3. 4 111. 3 、 ms(V)-224 X Rk5451 1. 6831 2. 7931 ms(V )-224 X Rk5253 1. 7581 3. 0958*. F2 22 87. 6 124. 8 F. 21 84. 9 109. 3 “ :; Fz, :; 0. 3483 1. 9616* 88. 5 85. 7 87. 8 77。3 87. 0 106. 5 122. 6 l. 4204 107. 130. 。 2. 6636** 2 4 l0 对粘、易和二角型同一不育系与不同父本杂交F1. F2自交结实率进行t测验 〔表in -5)，结果每一组合F2自交结实率都在 }.%以上，F2自交结实率均比F:有所提高。但 提高的幅度不同，以国内法比较，凡比F.自交结实率提高幅度在1.6%-9.7%，对F,.几 自交结实率进行t测验发现，只有粘型非1 BUIRS不育系组配的杂交达到极显著，而其 余组合都不显著.而按国际法计算，凡自交结实率与Fl相比，提高幅度是13.5%-20.1%, t测验比较发现除了二角型非 1BUIRS不育系与 Rk5451杂交达到显著水平，其它组合 均达到极显著水平.根据以上分析又可明晰，粘、易和二角型非 1 BLl RS不育系败育是
第二部分试验研究 在配子体水平进行的,杂种F减数分裂产生的两种配子败育,它不能完成授精, 因而不会传递到后代;RⅥ是可育的,能正常传递到后代,那么无形中就提高了可育配 子的百分率,从而导致F2群体中的可育株率上升
第二部分 试验研究 在配子体水平进行的。杂种Fl减数分裂产生的两种配子，rfvl败育，它不能完成授精， 因而不会传递到后代;Rfvl是可育的，能正常传递到后代，那么无形中就提高了可育配 子的百分率，从而导致Fz群体中的可育株率上升