三個YS型小麥溫敏不育系的溫敏特性差異比較及其1Bs染色體SSR標記.pdf

1、兩系雜交水稻的成功經(jīng)驗強有力地帶動著小麥光溫敏材料的研究和利用，為育種家提供了廣闊的實踐空間，開辟了小麥雜優(yōu)利用新途徑。許多研究者試圖用光溫敏材料建立兩系雜交小麥種子生產(chǎn)體系。近年來，何蓓如等發(fā)明了“一種選育適應(yīng)中國北方小麥溫敏不育系的方法”技術(shù)，將斯卑爾脫小麥1Bs染色體上的主效溫敏基因?qū)肫胀ㄐ←湥闪薃3314等一系列小麥溫敏雄性不育系，稱為YS型小麥溫敏不育系。 為了比較YS型小麥溫敏不育系的溫敏特性差異，研究其花粉敗

2、育特點及時期，以期揭示其遺傳機理，從而選育出適應(yīng)范圍廣的優(yōu)良溫敏不育系。本試驗從四個方面進行了研究：對3個核基因相似且均具有斯卑爾脫小麥(T．spelta vat．duh．)不育基因的YS型溫敏不育系和1B/1R類型K型不育系的染色體組成、單倍體頻率和再生分蘗育性進行了初步比較；通過分期播種和再生分蘗剪穗試驗比較研究了3個YS型小麥溫敏不育系的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度和自交結(jié)實率差異；觀察不同發(fā)育時期的YS型溫敏不育系和1B/1R類型K型不育系

3、K3314A花藥顯微結(jié)構(gòu)，研究了其花粉敗育特點及時期；對3個YS型小麥溫敏不育系和1B/1R類型K型不育系進行SSR分子標記研究，從分子方面了解其溫敏特性差異的原因。獲得如下研究結(jié)果： 1.通過根尖細胞制片觀察、單倍體頻率及剪穗再生分蘗自交結(jié)實率調(diào)查發(fā)現(xiàn)：與1B/1R類型K型不育系K3314A相比，帶有斯卑爾脫小麥1B染色體上不育基因的YS型小麥溫敏不育系不易產(chǎn)生單倍體，且具有溫敏特性，因而可將其應(yīng)用于兩系雜交小麥生產(chǎn)中。

4、 2.通過對正季播種不育系及其剪穗再生分蘗育性調(diào)查發(fā)現(xiàn)：3個YS型小麥溫敏不育系育性轉(zhuǎn)換臨界溫度存在一定差異，A731、A732和A733的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度分別為18.92、17.90和18.54℃；并且它們在不同的可育條件下自交結(jié)實率有所不同，但與各自的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度高低無關(guān)，帶有同一主效溫敏基因的3個不育系的溫敏特性存在著差異，揭示了YS型小麥溫敏不育系育性轉(zhuǎn)換遺傳機制的復(fù)雜性。 3.觀察不育和可育溫度條件下不同發(fā)育時期

5、的3個YS型小麥溫敏不育系和1B/1R類型K型不育系K3314A花藥顯微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)：YS型小麥溫敏不育系花藥低溫條件下花藥內(nèi)容物較高溫條件下少，且花藥壁破損較嚴重；YS型小麥溫敏不育系在單核期和二核期都會出現(xiàn)花粉結(jié)構(gòu)、形態(tài)異常，其中二核期是其發(fā)生敗育的關(guān)鍵時期，而1B/1R不育系10314A到三核期才出現(xiàn)異常；3個YS型小麥溫敏不育系花藥敗育特點總趨勢基本相似(以染敗為主)，而K3314A花藥敗育兼以染敗和典敗為主。 4.用小麥1

6、Bs上19個SSR引物對spelta、A731、A732、A733和K3314A的DNA進行擴增，共擴增出97條帶，其中48條(48.5％)在這5個材料上具有多態(tài)性，每個引物能擴增出1～8條帶，平均為5.1條；進一步篩選得到4個引物在這3個YS型小麥溫敏不育系間表現(xiàn)出多態(tài)性，達21.1％，片段長度100～300bp之間；各材料中spelta的多態(tài)性信息量(PIC)值最高，K3314A次之，A731最低，A732、A733居中，且A732