“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;

本研究是在导师张改生教投的悉心指导下完成的。三年来,学业上 直得到他的支持、理解和指导,特此深表谢意 论文研究期间,还得到刘宏伟副教投,王军卫讲师,王小利副教投, 田增荣副研究员,陈新宏副研究员,王长有助理研究员的热情指导和帮助 同窗杜伟莉博士、邵景侠博士,李桂萍、刘洪梅、王振华、何良荣、姬俊 华姜奇彦、李红霞,方正武、张胜利等,以及同学高瑞、张春霞、王江 波等均亦给予了鼎力相助,在此一并致谢

1.对不同来源的粘类非BLRS不育载体进行筛选,经细跑学鉴定,S4莫迦 小麦,9]10,24均属于非BLRS类型,将它们导入粘、易、偏和二角型异源细胞 质后均完全表现雄性不育。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育性恢复性良好,自交结实率与SP4莫迦相比达到极显著水平,是粘类小麦雄 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

效恢复基因;C3主效恢复基因+育性抑制基因;C微效可育基因;不育系育性基因有2 种组成方式,即:A,主效不育基因;A2,主效不育基因+育性抑制基因。不育系与恢复 系两结合后可构成8种育性表现,但仅3种(AXCA→XC2和A2XC)育性基因组 合方式复度最高,刘春光等(202)在此基础上,对恢复系的育性组成又添加两

选及其育性特异性比较 将SP4,莫迦小麦,普通小麦90-110和224核基因导入粘类4种异源细胞质,均可 产生完全雄性不育,经根尖随体细胞学鉴定,基本都属为非1BL/1RS类型,是对应粘 类不育胞质的不育基因载体,能完全保持粘类非1BL/1RS不育系的不育性。其共同特 点是恢复源广泛,凡是带有Rfv1基因的品种(系)都可恢复其不育性。但这4个育性 载体来源不同,其育性恢复性差异很大

作物育种的历史表明,育种方法的改进和作物新材料或新种质资源的发现将会 给作物育种带来新的突破,由此会产生巨大的经济效益和社会效益。作物杂种优势利 用是实现作物高产的一条重要途径,深入研究与开发利用是提高小麦产量,进而挖掘 其超高产潜力的重要途径

当木原(95)首次通过核置换回交,将普通小麦awm核基因导入尾状山 草( A e caudata}細胞质产生小麦雄性不育来这一发现为利用小麦杂种优势带来了希望, 但由于尾状山羊草细胞质除能诱导雄性不育外,也带来许多有害的副作用,使其难用于 实际生产。当啊s和R9%2报道培育成功提型小麦雄性不育系后,杂种小麦的研 究与利用才广泛开展起来

粘类小麦雄性不育系是指具有粘果山羊草( de kitsch)、易变山羊草 (Awab)、偏凸山羊草(:eaa)和二角山羊草( bicornis)细胞质等不 育系的总称,其最突出的特点是:既易保持又易恢复,且恢复源广泛分布在普通小麦栽 培品种内,为小麦杂种优势利用提供了极方便条件,因而有着广阔的应用前景+11

以四种异质同核、同质异核及一系列异质异核非1BLRS雄性不育系 ms(Ae. kotschyi)-90-110, ms(Ae. variabilis)90-110 ms(Ae. ventricoca)-90-110, ms(Ae.bicomis)-90-110, ms(Ae. Kotschyi)-224, ms(Ae. variabilis)-224, ms(Ae. ventricoca)224, ms(Ae.bicomis)-224, 10个优良品种(系)为父本进行杂交,其F1种子采用随机区组设计种植,行长100cm,行距21cm 每组合种植23行

小麦杂种优势利用是提高小麦产量的一条重要途径。目前人们已经创制了40余种 不同细胞质雄性不育类型,但实际用于小麦杂种优势利用的不育胞质并不多。其中被公 认为有利用前景的是具有粘果山羊草( Ae kotschyi)、易变山羊草(Ae. variabilis)、偏凸 山羊草(Ae. ventricosa)和二角山羊草( Ae. biconis)细胞质的粘类小麦雄性不育系,并 且不少学者对其细胞质效应