甘蓝细胞质雄性不育类型鉴定及比较研究

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利用雄性不育系选育甘蓝杂种一代已经成为继自交不亲和系杂种选育途径后的另一个重要的途径。目前,国内外各育种单位先后通过不同渠道引进了大量的细胞质雄性不育资源开展不育系的选育和杂种一代的培育。大多数育种者由于缺少对引进不育资源背景的了解,面对不育资源回交转育后出现的器官发育异常、育性不稳定等情况缺少解决思路和办法,导致育种进展缓慢。因此,有必要理清当前甘蓝细胞质雄性不育资源的遗传背景、不育源在不同核背景下的形态学特征以及育性的稳定性,对于指导未来甘蓝利用细胞质雄性不育系培育杂种具有重要的指导意义。本研究拟通过胞质类型鉴定、花器官形态学及败育的细胞学研究来挖掘甘蓝中的新的、更好的胞质不育源,以便为进一步的研究及实际育种工作奠定基础。本研究以从国内外不同单位引进的胞质不育源回交转育所得到的同质异核及同核异质细胞质雄性不育系为材料,首先对所有材料进行不育胞质类型分子鉴定,再进一步对各材料间花器官形态的比较研究及各材料花药败育的细胞学研究进行观察和比较,主要结果如下:1.对转育得到的70份细胞质雄性不育甘蓝的不育胞质类型的分子鉴定结果表明,其中有13份同质异核材料为Nap CMS型,55份材料为Ogu CMS型,2份材料为Nap胞质与Ogu胞质共存型,且在含有Nap胞质的15份材料中发现一个长687bp,可以编码228个氨基酸的开放阅读框“orf228”。2.花器官形态调查的结果表明,这些Ogu CMS材料可以被分成两组,第一组是以(87、100-104)为代表的,用2000年从天津引进的胞质不育源转育得到的同质异核Ogu CMS材料,表现为雄蕊心皮化或丝状,雌蕊多数弯曲,蜜腺较小;第二组是以(105-117)为代表的,用2003年从北京引进的胞质不育源转育得到的同质异核Ogu CMS材料,表现为花朵正常开放且雌蕊形态正常,蜜腺大,雄蕊退化彻底;而同质异核Nap型材料花朵基本不开放或者仅仅呈半开放、微开放状态,雄蕊退化严重,花药呈盾形或花瓣形,雌蕊形态不正常,弯曲严重,蜜腺中等偏大。3.细胞学观察可知:第一组同质异核Ogu CMS材料的花药败育时期主要集中在造孢细胞至花粉母细胞时期,主要表现为花粉囊延迟分化或者很少分化,且分化的花粉囊成畸形;第二组同质异核Ogu CMS材料的花粉败育时期主要集中在四分体时期至单核小孢子时期,败育方式主要为绒毡层细胞增生,将小孢子挤压于药室中央,并与其一起解体于药室中;在同质异核Nap CMS材料中,花药败育时期主要在单核小孢子时期,主要表现为部分单核小孢子解体成空壳花粉粒,或者部分能形成成熟的花粉但花药不开裂,不能正常散出花粉,且部分花粉囊分化数目异常。
其他文献
马铃薯(Solanum tuberosum L.)属于茄科,是世界上第四大粮食作物。近年来发展起来的玻璃化法是长期保存植物种质资源最安全有效、最理想的方法。茎尖分生组织被认为是超低温保存最理想的材料。本试验以内蒙古地区主要四个马铃薯品种:费乌瑞它、荷兰薯91、克新一号、紫花白为材料,采用玻璃化法超低温保存马铃薯茎尖,通过正交试验方法,对影响马铃薯茎尖超低温保存主要因素间的最优组合进行了研究,获得以