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化学杀雄剂对油菜骨干亲本的杀雄效果及应用研究

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化学杀雄剂对油菜骨干亲本的杀雄效果及应用研究

作者：杜欣欣西北农林科技大学

学位级别：硕士

油菜是我国的主要油料作物之一,其杂种优势显著。化学杀雄是油菜杂种优势利用的重要途径,利用化学杀雄剂生产杂交种具有多种优点,如亲本选择自由,周期短,后代无胞质不良效应等。为了更快更好地采用化学杀雄方法,选育优质、高产、多抗、... 详细信息

油菜是我国的主要油料作物之一,其杂种优势显著。化学杀雄是油菜杂种优势利用的重要途径,利用化学杀雄剂生产杂交种具有多种优点,如亲本选择自由,周期短,后代无胞质不良效应等。为了更快更好地采用化学杀雄方法,选育优质、高产、多抗、多功能油菜新品种和生产高纯度杂交种,本文研究了6个新种质材料的特征特性,根据6个新种质材料的不同特征配制了5个不同区域的化杀油菜新品种(组合)。并利用具有自主知识产权的复配化学杀雄剂(EN2)对6个甘蓝型油菜骨干亲本进行杀雄效果试验,通过大田调查、细胞学观察和乙酰乳酸合成酶(ALS)活性测定,研究了6个骨干材料的最适杀雄浓度和EN2对甘蓝型油菜农艺性状、花器官形态、花粉活力、育性及ALS活性的影响,还研究了EN2对细胞质不育系的作用效果。结果表明:1.6个新种质材料存在明显差异,S1强抗倒伏、抗病、抗裂荚、适应性广,配制的新品种陕油1203达到国家3个区域的登记标准,特别适合机械化收获,适合在国家长江下游、黄淮、陕南种植。S6高油、高产、抗病,配制的新品种陕油1309高油、高产,达到国家3个区域的登记标准,适合在国家长江中游、黄淮、陕南种植。S2、S3、S4、S5配制的组合也表现突出。2.6个材料对EN2的敏感程度不同,可分为敏感型、比较敏感型和迟钝型三种类型,其中S2、S3属于敏感型材料,在单核期和初花期分别用0.5μg/mL EN2处理可获得95%以上的全不育株率,S1、S5属于比较敏感型材料,在单核期和初花期分别用0.9μg/mL EN2处理可获得95%以上的全不育株率,S4、S6属于迟钝型材料,在单核期用1.3μg/mL EN2处理,初花期用0.9μg/mL EN2处理可获得95%以上的全不育株率。3.油菜单核期和初花期,在不同材料茎叶上喷施各自适量复配化学杀雄剂,杀雄效果较好,全不育株率在95%以上,花药缩短干瘪为针状,花丝显著缩短,花药中没有花粉,或花粉空秕、破裂。4.油菜单核期喷施EN2,能明显降低不育系209A、203A和169A的微粉花朵数,提高其不育度,有效抑制低温下微粉的产生。不同的不育系对EN2的敏感性不同,不育系209A、203A和169A的最佳处理浓度分别是0.5μg/mL、0.5μg/mL、0.7μg/mL。5.通过三个不同时期,两个部位ALS酶活性测定试验,显示其活性于现蕾后期已经下降,盛花期降到最低并趋于稳定,其中花蕾ALS活性下降的幅度大于叶片,表明在花蕾中ALS活性被抑制的程度更强,而盛花期表现最为明显。其中S4的ALS活性受抑制程度最大,S3的ALS活性受抑制程度最小。

关键词：甘蓝型油菜化学杀雄杀雄效果 ALS

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化学杀雄两系杂交油菜庆油1号高产制种技术

中国种业 2019年第10期 76-78页

作者：胡承伟刘希忠朱程唐世义黄桃翠重庆市农业科学院/重庆中一种业有限公司

庆油1号是以0911为母本、0802为父本通过化学杀雄剂诱导配组而成的两系甘蓝型油菜品种,田间长势旺、产量高、适应性广、熟期较早,符合双低油菜标准,于2014年通过重庆市和国家审定,并于2018年通过国家非主要农作物品种登记。介绍了庆油1... 详细信息

庆油1号是以0911为母本、0802为父本通过化学杀雄剂诱导配组而成的两系甘蓝型油菜品种,田间长势旺、产量高、适应性广、熟期较早,符合双低油菜标准,于2014年通过重庆市和国家审定,并于2018年通过国家非主要农作物品种登记。介绍了庆油1号亲本的主要特征特性,总结其高产制种技术。

关键词：化学杀雄杂交油菜庆油1号制种技术

化学杀雄剂诱导的油菜雄性不育花蕾中差异表达基因的分离及定量表达分析

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化学杀雄剂诱导的油菜雄性不育花蕾中差异表达基因的分离及定量表...

作者：黄荣仙四川农业大学

学位级别：硕士

油菜是我国重要的油料作物之一,我国油菜种植面积约占油料作物总面积的40%。由于油菜杂种优势表现明显,且化学杀雄具有亲本选择自由、杂种配制简便、杂种可以多代利用等优点,化学杀雄技术现已成为油菜杂种优势利用的重要途径之一。然而... 详细信息

油菜是我国重要的油料作物之一,我国油菜种植面积约占油料作物总面积的40%。由于油菜杂种优势表现明显,且化学杀雄具有亲本选择自由、杂种配制简便、杂种可以多代利用等优点,化学杀雄技术现已成为油菜杂种优势利用的重要途径之一。然而对化学杀雄剂诱导雄性不育作用机理的研究多见于细胞水平和生理生化水平,本研究利用抑制消减杂交技术(SSH)和反向Northern斑点杂交技术相结合的方法,获得化学杀雄剂诱导的甘蓝型油菜R121雄性不育花蕾中差异表达基因片段,并对差异片段在不同育性和不同长度的花蕾中的表达做定量分析,结合差异片段同源性比对和定量表达结果,对“化杀灵WP1”诱导雄性不育作用机理做进一步讨论。本研究为廉价、高效、低污染的化学杀雄剂的研发工作和油菜育种研究提供有力的理论指导和奠定坚实的物质基础。本研究主要获得以下几个方面的结果： (1)按每株9m17mg/ml的量对R121实验组整株进行喷药处理后,完全不育株率达到98%以上,在初花期观察发现花的大小,花瓣颜色,雌蕊发育均与正常可育花相似,没有明显差异,但雄蕊发育明显表现出干瘪、短小等不育性状。 (2)利用抑制消减杂交技术构建出包含248个单克隆的正向消减文库和包含359个单克隆的反向消减文库。文库中单克隆率均高于90%,且条带清晰,片段长度均小于1000bp。 (3)消减文库经反向Northern斑点杂交检测和测序后,获得编号为1130、1252、1301、1319的四个差异表达基因片段。 (4)编号为1130的片段与登录号为9326790的基因片段有87%的同源性,该基因产物具有GYF蛋白结构域功能,它是一种识别富含脯氨酸序列的结构域。对该基因在不同育性和不同长度的花蕾中的表达量进行定量分析表明：当蕾长为0.00mm-2.50mm时,该基因在雄性不育花蕾中高效表达,而当蕾长为3.00mm-4.00mm时,该基因在雄性不育花蕾中抑制表达。该基因表达量的变化,可能与花蕾中富含脯氨酸蛋白质的相关功能的变化有关,从而影响植株的抗逆性或育性的发育。 (5)编号为1252的片段与登录号为D10840.1的基因片段有97%的同源性,该基因产物具有5.8S,25S,18S rRNA功能。对该基因在不同育性和不同长度的花蕾中的表达量进行定量分析表明：当蕾长为0.00mm-2.00mm时,该基因在雄性不育花蕾中高效表达,而当蕾长为2.00mm-3.00mm时,该基因在雄性不育花蕾中抑制表达,当蕾长为3.00mm-3.50mm时,该基因在雄性不育花蕾中高效表达,而当蕾长为3.50mm-4.00mm时,该基因在雄性不育花蕾中抑制表达。该基因的差异表达,可能影响花蕾中核糖体的正常功能,使花蕾不能正常发育,导致雄性不育。 (6)编号为1301的片段与登录号为BT021929.1的基因片段有91%的同源性,该基因产物是一种未知功能的蛋白质。对该基因在不同育性和不同长度的花蕾中的表达量进行定量分析表明：当蕾长为0.00mm-2.00mm时,该基因在雄性不育花蕾中高效表达,而当蕾长为2.00mm-4.00mm时,该基因在雄性不育花蕾中抑制表达。 (7)编号为1319的片段与登录号为DQ658218.1的基因片段具有100%同源性,该基因是芸薹属中花粉特异性表达的多聚半乳糖基因(MF6)。对该基因在不同育性和不同长度的花蕾中的表达量进行定量分析表明：在花蕾的整个发育过程中,该基因在雄性不育花蕾中均是抑制表达,且在蕾长1.00mm-1.50mm和3.50mm-4.00mm时差异最明显。该基因表达量的变化情况,说明MF6基因的表达可能与雄蕊发育和花丝伸长生长相关。

关键词：油菜化学杀雄化杀灵WP1 差异表达基因荧光定量

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油菜复配化学杀雄剂杀雄效果及应用研究

油菜复配化学杀雄剂杀雄效果及应用研究

作者：马君红西北农林科技大学

学位级别：硕士

化学杀雄是油菜杂种优势利用的重要途径之一,亲本选择范围广,无需三系配套,育种速度快,成本低。为快速利用新种质材料培育化杀两系杂交种,本试验应用课题组自主研发的油菜复配化学杀雄剂,对5个新创制的优质自交系进行杀雄效果和杂交种... 详细信息

化学杀雄是油菜杂种优势利用的重要途径之一,亲本选择范围广,无需三系配套,育种速度快,成本低。为快速利用新种质材料培育化杀两系杂交种,本试验应用课题组自主研发的油菜复配化学杀雄剂,对5个新创制的优质自交系进行杀雄效果和杂交种配制试验。利用分光光度法、醋酸洋红染色、田间育性鉴定、近红外法等,测定MDA含量、SOD活性、POD活性、花粉活力、花器形态变化、育性、农艺性状、经济性状、抗倒性、品质性状等,研究其杀雄效果,确定化学杀雄剂最适喷施浓度,筛选优质杂交品种（组合）。结果如下:1.化学杀雄后,油菜花朵变小,雄蕊花丝缩短、花药空瘪、花粉无活力,雌蕊变化较小,不育花粉细胞外形不规则、破裂、内容物外渗。2.油菜复配化学杀雄剂处理后第10d和第20d,测定表明,油菜花蕾中MDA含量增多、SOD活性减少、POD活性增多;叶片中MDA含量减少、SOD活性增多、POD活性减少。3.化学杀雄处理后,5个材料对油菜复配化学杀雄剂的敏感性不同,A2、A3在0.5μg/m L处理下效果最好,对药剂反应敏感;A4在0.8μg/m L处理下效果最好,对药剂反应比较敏感;A1在1.1μg/m L处理下效果最好,对药剂反应比较迟钝;A5在1.4μg/m L处理下效果最好,对药剂反应迟钝。对农艺性状影响程度有差异,低浓度处理无明显变化,高浓度处理株高下降、一次分枝数增多、主花序长变短。4.16个品种（组合）的单株产量与单株角果数、二次分枝数、一次分枝数、主花序角果数、株高呈极显著正相关,相关系数分别为0.83、0.76、0.68、0.50、0.33。单株产量和每角粒数均呈显著正相关,相关系数为0.28。5.16个品种（组合）,根颈粗和倒伏指数呈负相关,相关系数为-0.41,根颈越粗抗倒能力越强。抗拉力和倒伏指数呈显著负相关,相关系数为-0.54,油菜抗拉力值越高,植株抗倒伏性就越好。抗折强度与倒伏系数呈显著负相关,相关系数-0.56;与倒伏指数呈极显著负相关,相关系数-0.61。6.因子分析表明,XNY3的综合评价得分最高,为0.722,XNY13最差,为-0.692。其中XNY3倒伏指数为1.4,单株产量32.330g,含油量达47.10%,综合性状较好,该组合优质、高产、抗倒性好。

关键词：甘蓝型油菜杂种优势化学杀雄因子分析

化学杀雄剂SQ-1对春小麦的化学杀雄效果初报

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甘肃农业科技 2017年第10期48卷 5-7页

作者：柳娜杨文雄王世红张雪婷刘效华袁俊秀甘肃省农业科学院小麦研究所甘肃兰州730070

为了明确化学杀雄剂SQ-1对春小麦雄性不育的诱导作用,以5个春小麦品种为研究对象,观察SQ-1不同喷药时期对不同基因型小麦的杀雄效果。结果表明,幼穗分化时期(Feeks8.0)为春小麦最佳喷施时期;用4.0kg/hm^2的SQ-1进行雄性不育的诱导,所有... 详细信息

为了明确化学杀雄剂SQ-1对春小麦雄性不育的诱导作用,以5个春小麦品种为研究对象,观察SQ-1不同喷药时期对不同基因型小麦的杀雄效果。结果表明,幼穗分化时期(Feeks8.0)为春小麦最佳喷施时期;用4.0kg/hm^2的SQ-1进行雄性不育的诱导,所有供试品种的相对雄性不育率平均可达到96.64%。喷施SQ-1后,春小麦的株高明显降低且穗长缩短。另外,基因型的不同导致化杀效果及制种产量有差异。

关键词：春小麦 SQ-1 化学杀雄剂化学杀雄制种产量

早熟杂交油菜黔油早2号夏播化学杀雄制种技术

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种子 2020年第1期39卷 144-146页

作者：代文东张超黄泽素唐容王婧泽肖华贵贵州省油菜研究所贵阳550018 贵州省油料研究所贵阳550006

核不育两系杂交油菜常规制种,必须及时、测底拔出母本行50%可育株,以确保杂交种的质量。由此带来劳动力需求量大、制种成本增加、农户制种积极性低等问题,是限制核不育两系杂交种大面积转化应用的主要技术难题。利用贵州省威宁县海拔高... 详细信息

核不育两系杂交油菜常规制种,必须及时、测底拔出母本行50%可育株,以确保杂交种的质量。由此带来劳动力需求量大、制种成本增加、农户制种积极性低等问题,是限制核不育两系杂交种大面积转化应用的主要技术难题。利用贵州省威宁县海拔高,夏秋昼夜温差大的气候特点,通过在该县多年的化学杀雄制种技术试验示范的基础上,集成熟化优质早熟杂交油菜品种黔油早2号保优高产夏播化学杀雄制种技术,为威宁县黔油早2号以及类似品种大面积高效制种提供技术支撑。

关键词：杂交油菜黔油早2号化学杀雄制种技术

应用SSR鉴定化学杀雄杂交油菜秦杂油19种子纯度的研究

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分子植物育种 2013年第4期11卷 517-524页

作者：李保军王灏王爱娜李殿荣田建华王晓东罗斌赵亚军赵卫国李建厂栗茂腾陕西省杂交油菜研究中心国家油料作物改良中心陕西分中心大荔715105 华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074

为有效建立化杀杂交油菜品种的纯度鉴定方法,本研究利用简单重复序列（SSR）技术,对秦杂油19及其亲本进行了分子鉴定,从800对SSR引物中筛选出了5对带型清晰、扩增效果好且能将亲本与杂交种完全区别的引物。利用其中的SR767和SR790两引... 详细信息

为有效建立化杀杂交油菜品种的纯度鉴定方法,本研究利用简单重复序列（SSR）技术,对秦杂油19及其亲本进行了分子鉴定,从800对SSR引物中筛选出了5对带型清晰、扩增效果好且能将亲本与杂交种完全区别的引物。利用其中的SR767和SR790两引物对三者的单株进行了分析验证,三者的扩增图谱与标准图谱对应率极高,分别为97.33%、98.00%、100%和98.67%、96.67%、98.00%;利用两对SSR引物对秦杂油19的栽培品种进行分别鉴定和比较研究,结果显示两对不同引物的SSR分子鉴定结果的单株吻合率96.67%~98.32%之间,结果表明,利用SSR分子标记可以用于杂交油菜纯度鉴定。

关键词： SSR标记化学杀雄秦杂油19, 种子纯度吻合率

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油菜化学杀雄杂交制种新体系构建

油菜化学杀雄杂交制种新体系构建

作者：李小童湖北大学

学位级别：硕士

油菜是我国最重要的油料作物,杂种优势利用是提高其产量和含油量的重要途径,建立有效的杂交制种体系是油菜杂种优势利用至关重要。化学杀雄杂交制种是作物杂种优势利用的重要方式之一,具有许多优点,也存在一些缺陷。由于杀雄不彻底而导... 详细信息

油菜是我国最重要的油料作物,杂种优势利用是提高其产量和含油量的重要途径,建立有效的杂交制种体系是油菜杂种优势利用至关重要。化学杀雄杂交制种是作物杂种优势利用的重要方式之一,具有许多优点,也存在一些缺陷。由于杀雄不彻底而导致母本自花授粉结实、因而降低杂种纯度是化学杀雄杂交制种法的一个主要缺点。为了解决该问题,我们提出了一个油菜化学杀雄杂交制种的新思路,即用化学杀雄剂对母本进行杀雄,用抗除草剂的品种作父本对其进行授粉杂交,获得杂种,再在育苗时用抗除草剂喷洒杂交种子萌发的幼苗以清除非杂种苗,从而可以保证大田生产栽培的幼苗均为真正的杂种苗,可以确保F1代的杂种优势。为了开展相关研究,本课题开展了以下研究工作:1、油菜新种质12WH318的抗除草剂性状遗传与分子机制研究本课题组选出的油菜新种质12WH318具有抗除草剂咪唑啉酮的特性。通过12WH318与4个除草剂敏感型油菜品种进行正反交、F1自交、F1代与12WH318回交,并测定杂交F1、自交F2和回交一代BC1植株的抗咪唑啉酮能力,证明了 12WH318抗咪唑啉酮的特性是由一对核基因控制,呈完全显性遗传,无细胞质效应。由于咪唑啉酮类除草剂的作用靶标是乙酰乳酸合成酶(ALS),利用同源克隆方法从12WH318和3个非抗性油菜品种中获得了油菜BnALS基因家族中3个基因,BnALS1、BnALS2和BnALS3。序列分析发现12WH318的BnALS2和BnALS3序列与非抗性油菜的BnALS2和BnALS3序列完全一致,而12WH318的BnALS1在+1913位碱基由G突变为A,致使蛋白序列的第638位氨基酸由丝氨酸变为天冬酰胺酸。基因表达分析表明,除草剂处理后12WH318叶片中BnALS1表达量急剧升高,但4天后的表达量与对照无显著差异。2、油菜双单倍体的再生为了改良12WH318的生育期,提高抗除草剂父本的综合性状和配合力,选用4个(Lisandra×12WH318)×Lisandra、(ZS9×12WH318)×ZS9、(ZS1O×12WH318)×ZS10 和(QY14×12WH318)×QY14组合的BC1分离世代群体作为材料进行了小孢子离体培养。结果表明只有(ZS1O×12WH318)×ZS10组合的小孢子成功再生了单倍体植株,用2.5 g/L秋水仙碱处理5 h对213株单倍体植株进行加倍后,移栽至大田存活149株,存活率为70.0%,可育自交结实57株,加倍率为38.3%。DH群体的获得为培育综合性状优良的抗除草剂父本品种提供了选育材料。3、转抗除草剂基因油菜种质Z7B10的来源基础利用农杆菌介导法将抗除草剂基因bar转入除草剂敏感型油菜品种中双7号中,获得了再生植株。利用PCR方法对再生植株进行鉴定,筛选得到转基因植株。进一步用Sothern blot方法测定了部分转基因植株中的bar基因拷贝数,筛选得到了单拷贝的转基因植株。对其中一株进行套袋杂交,获得了纯合的转基因株系Z7B10,并对其进行除草剂的抗性与耐性试验。4、新型油菜化学杀雄杂交体系技术研究在花粉单核期,用 4 个苯磺隆浓度(0.00 mg/L、0.05 mg/L、0.075 mg/L、0.10 mg/L)喷施中双7号、中双9号、中双11号、恩油4号、青油14号和绵航油9号等6个甘蓝型油菜品种的叶面,通过考察各个油菜品种处理植株的花粉败育情况、生理指标、农艺性状和含油量等指标,确定苯磺隆喷施的最适浓度为0.1 mg/L。以中双4号、中双10号和中双12号为母本,用0.1 mg/L苯磺隆对其进行化学杀雄,分别与抗草胺勝的转基因株系Z7B10(父本)进行杂交,杂种产量分别为652.8±75.15 kg/hm2(中双4号为母本)、589.8±42.75 kg/hm2(中双 10 号为母本)和 469.2±88.5 kg/hm2(中双 12 号为母本)。3个组合杂种播种萌发后,在3-4叶期喷施0.1 mg/L除草剂,假杂种全部死亡,而真杂种成活很好;3个组合的杂交种纯度分别为89.64%±1.06%(中双4号为母本),79.28%±6.58%(中双10号为母本)和81.29%±2.99%(中双12号为母本)。杂交种播种后喷施除草剂除草的同时消灭了假杂种,从而保证了杂种群体的纯度,解决了化学杀雄制种纯度不高的难题。

关键词：油菜杂种优势利用除草剂抗性化学杀雄小孢子培养遗传转化

优质化学杀雄两系杂交油菜“宁杂1838”的选育

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江苏农业科学 2017年第13期45卷 64-66页

作者：付三雄张洁夫周晓婴顾慧陈松浦惠明龙卫华陈锋高建芹胡茂龙张维彭琦王晓东戚存扣江苏省农业科学院经济作物研究所江苏南京210014

宁杂1838属甘蓝型油菜中晚熟品种类型,选自096030×096033组合。株高168.50 cm,分枝点较高,一次分枝8个。单株角果数333.50个,每角种子数22.90粒,千粒质量4.10 g;芥酸含量0.60%,硫苷含量24.13μmol/g,含油量44.28%。国家油菜区域试验结... 详细信息

宁杂1838属甘蓝型油菜中晚熟品种类型,选自096030×096033组合。株高168.50 cm,分枝点较高,一次分枝8个。单株角果数333.50个,每角种子数22.90粒,千粒质量4.10 g;芥酸含量0.60%,硫苷含量24.13μmol/g,含油量44.28%。国家油菜区域试验结果,平均产量3 091.80 kg/hm^2,比对照增产5.73%;生产试验结果,宁杂1838比对照增产10.30%。该品种抗病毒病,较抗菌核病,抗倒伏能力极强。

关键词：甘蓝型油菜两系杂交种化学杀雄宁杂1838