资源描述：
《我国棉花双隐性核雄性不育系研究与应用进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、我国棉花双隐性核雄性不育系研究与应用进展巩养仓，张雪林，张兴平，彭凡嘉，张志刚（湖南省棉花科学研究所，湖南常德415101）ResearchAndUtilizationProgressofDouble-recessiveGenicMaleSterileCottoninChinaGongYangcang,ZhangXuelin,ZhangXingping,PengFanjia,ZhangZhigang摘要：综述了双隐性核雄性不育系在基础理论、品系改良、品种选育等方面的研究进展，并对双隐性核不育系的利用前景进行了展望。棉花双隐性核雄性不育系ms5ms5ms6ms6是1961年发现于
2、美国佐治亚州的抗风暴品系，不育性表现彻底、稳定。Weaver确定此不育系是由两对隐性基因所控制[1]。自1989年引入我国以来，多家单位进行了相关遗传机理、改良、品种选育研究，其中，以中国农业科学院棉花研究所、南京农业大学、四川省绵阳市农科院、山东农业大学等单位研究最为深入，并选育了多个新品种，如中棉所38、南农98-4、蜀杂棉3号等，为杂交棉的研究应用开辟了新途径。一、基础理论研究中国农科院棉花研究所在引进双隐性核雄性不育系ms5ms5ms6ms6材料后，对其进行了遗传研究，通过不育株与可育株杂交后代的分离推测基因型，并选育出了半保持系[2]。随后，国内开展了细胞学、分子生物
3、学等方面的相关研究。豆丽萍等[3]利用石蜡切片技术从胚胎学方面对陆地棉双隐性核雄性不育系ms5ms6花药发育过程进行研究,发现陆地棉双隐性核雄性不育系ms5ms6花药的败育时期是在花粉母细胞时期和小孢子发育期,以小孢子发育异常为主。败育特征为:花粉母细胞时期有少量核仁穿壁现象,还有部分小孢子母细胞出现半月形。小孢子时期出现小孢子粘连和少量的五分体,小孢子都没有刺突长出,最后解体、退化。不育花药和可育花药的绒毡层无明显差异,但不育花药的绒毡层分泌胼胝质的功能不正常。XiaodingMa等[4]利用cDNA-AFLP技术，对双隐性不育系与保持系花粉发育期差异表达基因进行分析，获得可
4、重复扩增的差异片段48个，经反向Northern杂交验证，15条片段结果为阳性。经过克隆、测序及序列分析，发现3条片段没有同源性或功能未知，推测其可能与棉花雄配子发育相关。宋宪亮等[5]研究了陆地棉双隐性核不育系(ms5ms6)不育株和可育株不同发育时期花药中POD活性、IAA、GA3和ABA含量的动态变化。结果表明，在花药主要败育时期以前，不育花药与可育花药相比，POD活性、ABA含量明显偏高；IAA、GA3含量明显偏低。不育花药中IAA、GA3、ABA含量异常和POD活性偏高与其败育有关。针对碳水化合物和游离氨基酸的变化研究发现，双隐性不育系花药中缺乏淀粉积累，蛋白质氨基酸
5、组成异常,游离天门冬氨酸、游离谷氨酸含量明显高于可育花药,游离脯氨酸、游离苯丙氨酸含量明显低于可育花药。认为不育花药中缺乏淀粉积累和游离天门冬氨酸和谷氨酸含量异常与花粉败育有关。ChenD等[6]以中抗A为研究材料，用“海7124”杂交，利用杂交后代产生的分离群体进行基因定位，结果表明，ms5、ms6定位在两条不同的染色体上，这两条染色体具有部分同源性。ms5在第12条染色体上，距离最近的3个SSR分子标记是NAU3561、NAU2176、NAU2096，遗传距离分别为1.4、1.8、1.8cM；ms6定位在第26染色体上，2个SSR分子标记BNL1227、NAU460距离最近
6、，遗传距离分别为1.4、1.7cM。这些标记可用于分子标记辅助选择，同时，为这些基因的分子克隆打下基础。目前，双隐性不育遗传机理的研究还处于起始阶段，只是对不育材料的花器官发育特性、相关酶活性、基因差异等方面进行了初步探索，对于引起不育的真正根源尚不清楚，还需要进一步的研究。二、品系改良中国农业科学院棉花研究所对双隐性核雄性不育系材料中进行鉴定，发现田间表现不育株率低、农艺性状杂乱、茎秆粗壮、脱落率高，在生产上无法利用，因此，需要进行加工改良。目前，国内已培育出了中抗A、中抗58A、绵2A、96-2202A等一批优良品系。1998年，中国农业科学院棉花研究所通过杂交、回交和株对
7、株侧交等技术,将从美国引进的原始双隐性核雄性不育基因(ms5ms6)转育到丰产、优质、抗病品种中棉所12中去,经过定向选择,培育具有综合优良性状的双隐性核雄性不育系;在此基础上,又将抗虫Bt基因转育到此不育系上,经过一系列的选择、鉴别及南繁加代等程序,在国内首次育成了农艺性状较优良的抗虫双隐性核雄性不育系——中抗A[7]。田间群体调查,不育株和可育株分离比例为1：1;整个生育期不育株的不育性稳定,不育度达100%，败育彻底，并具有较强的抗虫性。2000年，该所又以非转Bt双隐性核不育系为母本
