第二部分试验研究
第二部分试验研究
第一章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
当木原〔1951)首次通过核置换回交,将普通小麦(T,aestuvum)核基因导入尾状山羊草叼e.caudata)细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Wilson和Ross(1962)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。但提型小麦雄性不育系亦由于恢复源少。恢复度不高或不稳定,以及所具有的一些不良细胞质效应,如种子皱缩,发芽率低,甚至常常出现穗发芽现象,迄今未能大面积应用于生产。据此,国内外众多研究者曾一度又开始大量探求新的优良不育细胞质源。Tsunewaki(1978)报道,粘、易型小麦雄性不育系远优于提型不育系,
其最大特点是恢复源广泛,被认为是很有利用前景的不育质源。然而,其现有的3个保持系资源:斯卑尔脱小麦(TSpelta),莫逛小麦(Tmacha)和1B/IR易位系莎尔蒙在利用中都有很大的局限性,斯卑尔脱小麦和莫迩小麦为非栽培品种,农艺性状不良;IB/IR
易位系莎尔蒙在粘、易不育细胞质背景下极易产生一定频率的单倍体,且恢复度变异较大,一些高恢复度的恢复系在普通栽培小麦品种(系)中并不多见,因而都无法有效组配强优势杂种小麦,在一定程度上均降低了其实际应用效果。有鉴于此,就目前三系小麦杂种优势利用而言,一方面除改良提型和粘类不育系诸多缺点外,另一方面继续深入探索以选育既易易保持、又易恢复,且育性稳定,恢复度高,种子饱满,无不良细胞质效应,杂种优势强的优良新不育质源或优异核育性基因载体,尤其是研究清楚这些育性载体对应特定不育细胞质源的育性特异性仍是杂种小麦7}待解决重大课题。本研穷花是基于这一目的,特就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进行了专门研究,旨在为利用粘类小麦雄性不育系进行杂种小麦的选育提供必要的理论根据。
圣1.1材料与方法互L1.1材料
(1)粘类不同育性载体小麦雄性不育系:ms(kots)-77(2),ms(var)-77(2),
ms(Ven)-77(2);以及已被确认为粘类小麦雄性不育系的部分保持系亲本材料:SP4,莫迎小麦,90-110,224.
(2)对粘类小麦雄性不育系具有较高的恢复力部分恢复系材料:ROM,Rk59888,
Rk5383等。
粘类小麦雄性不育系育it特异性研究及其快速定向转育体系的建拓28
互1.1.2
圣1.1.2.1
方法根尖细胞学鉴定
将种子直接用水浸泡脸小时,均匀摆放在铺有吸水纸的培养皿中,子25-C温箱中培养,当根长长至1-2厘米时取根尖放于0-41C冰水中预处理22-24小时,然后用3:
1(95%乙醇:冰乙酸)卡诺固定液固定2-3天,用15%的醋酸洋红染色2-4小时P
在45%的冰乙酸中进行压片观察。
芬1.1.2.2不同育性荃因载体不育系的创制与筛选
用粘类IBLIIRS小麦雄性不育系为细胞质供体,SP4.莫迩小麦、90-110和224
为核供体,采用杂交,连续回交的方法直到不育性稳定。
11.1.2.3不同育性墓因载体育性恢复性比较
以上述杂交、回交多代后创制出的稳定不育系为母本,Rk5132.Rk59888,Rk5M
等材料为父本进行测交,然后对其侧交F,调查其育性恢复性。
育性调查是在测交F:抽穗扬花前套袋自交,待小麦成熟前调查其自交结实率。
国内法:自交结实率(%),有效小穗基部两侧小花的结实数有效小穗数x2火100
国际法:自交结实率(%),有效小穗结实数有效小穗数x 1{30
试验在西北农林科技大学实验农场进行,
夸1.2结果与分析
x2
部分材料在温室加代。
经1.2.1粘类小麦雄性不育系不同育性载体材料来源及细胞学鉴定结果见表1 -I.细胞学鉴定见图版I一1,2,3,4.
衰1一1枯类小安雄性不育系不同育性级体细脸拳鉴定体细胞染品系种名来溥染色体组色体数(条)
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90-110ra"st8vum云南衍生224
互1.2.2不同育性载体与粘类不育系杂交F,及回交世代的育性表现