小麥K型細胞質雄性不育系育性恢復機理的研究.pdf

1、小麥K型細胞質雄性不育系是目前利用小麥雜種優(yōu)勢的主要途徑之一，它具有細胞質副效應小、既易保持又易恢復等優(yōu)點，但是也存在著育性恢復度不高且不穩(wěn)定的缺陷，是直接制約它在生產上利用的主要原因之一。本研究利用不同的K型不育系及其恢復系組配雜交組合和構建分離群體，對其育性恢復基因進行了遺傳分析和標記定位，研究了不同不育系易恢性差異及其遺傳機理以及育性恢復的環(huán)境穩(wěn)定性，較全面地探討了小麥K型不育系育性恢復的機理。主要研究結果和結論如下： 1

2、.不育系//保持系/恢復系類型群體的育性分離表明：不同恢復力的恢復系攜帶的恢復基因對數不同，恢復力較強的豫麥2號攜帶2對主效基因，恢復力較低的豫麥49和豫麥66僅攜帶1對主效基因。 2.不育系/恢復系//保持系類型群體的育性分離表明在K型細胞質背景下沒有恢復基因的雌配子能夠正常傳遞，而不育系//不育系/恢復系群體的育性分離結果表明雄配子幾乎不能傳遞。 3.利用雙親的179對多態(tài)性SSR引物對K豫麥3號//豫麥3號/豫麥2

3、號回交群體進行了標記分析，篩選到5個與豫麥2號恢復基因連鎖的分子標記。位于1BS上的標記Xgwm18、Xgwm11、Xgwm374和BARC061與其中的一個恢復基因連鎖，遺傳距離分別為7.59cM、2.46cM、3.79cM和23.24cM，該基因應為Rfv1基因；位于2BL上的標記Xgwm526與一個新的恢復基因連鎖，遺傳距離為16.00cM，將該基因命名為Rfk2。 4.利用標記群體中可育株的恢復度表現(xiàn)以及分子標記的結果對

4、兩對K型恢復基因恢復力的差異以及它們間的作用方式進行了初步探討。結果表明Rfv1的恢復力較強，Rfk2的恢復力較弱，2個恢復基因有一定的累加效應。 5.在兩種環(huán)境條件下對16個K型不育系與12個恢復系組配的192個雜交組合的恢復度進行了鑒定。在16個不育系中，豫麥3號、豫農93019、豫農93151和漯珍1號的平均恢復度都在70％以上，為易恢性好的類型；豫教1號、豫農93221、S33、豫農92369、豫農92368和豫農923

5、82的平均恢復度在60％-70％之間，為易恢性中等的類型；MS43、S34、豫麥21、S43、矮82056和豫農212M2的平均恢復度在60％以下，為易恢性差的類型。在12個恢復系中，攜帶2對恢復基因的豫麥2號不僅平均恢復度高，而且在不同不育系間恢復力最穩(wěn)定；豫麥54和豫麥66的恢復力最差，二者均沒有攜帶Rfv1基因。不育系與恢復系間存在一定的互作效應。 6.以易恢性具有明顯差異的豫麥3號和S43以及對這兩個不育系的育性恢復度差

6、異較大的恢復系豫麥66作為親本材料組配三交群體K豫麥3號/S43//豫麥66，該群體的育性分離結果表明不育系豫麥3號和S43的易恢性差異是受2對主基因和微效多基因共同控制，不育系易恢性與恢復系恢復力差異的機理是相同的。 7.對K型豫麥3號不育系與豫麥66、豫麥2號、豫麥49和豫農97202等4個恢復系組配的雜交組合在二核期進行了高溫處理。35℃和40℃高溫處理使恢復度明顯降低，國內法恢復度分別降低4.712％和12.616％，國

7、際法恢復度分別降低11.687％和21.451％。其中豫麥3號×豫麥2號的恢復度較高，與親本豫麥3號的結實率相當，高溫處理后恢復度下降幅度較??；另外3個組合的恢復度較低，高溫處理后恢復度下降幅度較大。抽穗至開花期間的異常高溫是K型雜交組合恢復度不穩(wěn)定的主要外部原因。 8.選用了6個K型不育系和3個恢復系組配了18個雜交組合，研究了土壤干旱、播種期和播種量對小麥K型不育系育性恢復的影響。土壤干旱對育性恢復有一定影響，高恢復度的組合

8、降低，而低恢復度的組合提高，可能與土壤干旱條件下避開了高溫影響有關。播種期對K型雜交組合的恢復度有較大影響，推遲播種期會明顯降低組合的恢復度，國內法和國際法恢復度均達到極顯著水平，不同恢復度的組合間的表現(xiàn)較一致。播種量影響較小，但高恢復度的組合隨播種量的提高恢復度有所降低?；謴土^強的恢復系豫麥2號組配的組合受環(huán)境條件的影響相對較小，其表現(xiàn)與常規(guī)品種較一致，恢復力較弱的恢復系豫麥49和豫麥66組配的組合受環(huán)境條件的影響相對較大。合理的栽