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 摘要 “三系”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 粒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 系列异质同核、同质异核及异质异核非1BLRS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/小麦雄性不育系恢复性遗 传规律研究:粘类非1BL/I小麦雄性不育系及其杂种F雌雄配子传递遗传机理分析; 粒类非BL/RS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/不育载体进行筛选,结合细胞学签定可知$P4,莫 巡小麦,91,2均属于非8L/RS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,S4、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表现出育性分离;910 和24育首性恢复性良好,自交结实率与SP4莫迦相比达到极显著水平。因此,90-10 和4是粘类非B凵/S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BLS小麦雄性不育系的育性恢 复性,结果表明供试4种异质非13L/B小麦雄性不育系均属易恢复、易保持不育类型 以4种异质非儿/S不育系为母本与同一父本或不同父本测交,其F平均结实宰与单 株间结实率的变异系数呈显著负相关;4种异质非/1RS小麦雄性不育系,各自不育 细胞质源对杂种F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著;4种 异质非B门R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18RS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商低的主要判别 3.对粘、易和二角型#1:/1S小麦雄性不育系及杂种F配子传递方式进行研究 与分析,发现粘类非CR小麦雄性不育系及杂种F具有配子体不育的特征。本试验 供试组合绝大部分分离群体全表现为可育,无不育株分离,且自交结实宰F明显高于
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 摘 要 “三系”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/IRS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/lRS小麦雄性不育系恢复性遗 传规律研究;粘类非IBUIRS小麦雄性不育系及其杂种F,雌雄配子传递遗传机理分析: 粘类非IBL/IRS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IBL/lRS不育载体进行筛选，结合细胞学鉴定可知SP4,莫 迩小麦，90-110, 224均属于非 1BL/lRS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、莫迩两种不育载 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，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,莫逛相比达到极显著水平。因此，90-110 和224是粘类非IBUIRS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 IBL/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 IBUIRS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1BLi1RS不育系为母本与同一父本或不同父本测交，其F平均结实率与单 株间结实率的变异系数呈显著负相关;4种异质非1BLIIRS小麦雄性不育系，各自不育 细胞质源对杂种F」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著;4种 异质非IBUIRS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IBUIRS小麦雄性不育系及杂种 F:配子传递方式进行研究 与分析，发现粘类非M ARS小麦雄性不育系及杂种F、具有配子体不育的特征。本试验 供试组合绝大部分F,分离群体全表现为可育，无不育株分离，且自交结实率F,明显高于
F,进一步说明粘、易和二角型非1BLRS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B缺体、中国春181和中国春正常二体与粘类4种非1BLRS小麦雄 性不育系杂交发现,中国春正常二体1B染色体存在,不育系就可被恢复,阿勃1B缺体、 中国春1B吵核基因组中1B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,建立一套快遠转育 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 关键词小麦;雄性不育;恢复性:配子传递;染色体技术
F,，进一步说明粘、易和二角型非1BL/1RS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 1B01D"和中国春正常二体与粘类4种非 1BL/1RS小麦雄 ,险不育系杂交发现，中国春正常二体 1B染色体存在，不育系就可被恢复，阿勃 1B缺体、 中国春 1B01D' v核基因组中 1B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。 关 键 词:小麦; 雄性不育;恢复性:配子传递;染色体技术