對山羊草細胞質基因的研究和利用的製作方法
2024-02-25 03:46:15
專利名稱：對山羊草細胞質基因的研究和利用的製作方法
技術領域：
對山羊草細胞質基因的研究和利用，屬於分子生物學領域。
背景技術：
山羊草屬的細胞質的21個種分別具有C、D、M和S四種細胞質類型。 表1山羊草屬的細胞質分類
細胞質山羊草種名
c型小傘山羊草、三芒山羊草(4X、 6X)、鉤刺山羊草、尾狀山羊草
D型粗山羊草、柱穗山羊草、粗厚山羊草(4X、 6X)、偏凸山羊草、敘利亞山羊草
M型頂芒山羊草、單芒山羊草、無芒山羊草、卵穗山羊草
s型易變山羊草、擬斯卑爾脫山羊草、雙角山羊草、高大山羊草、沙融山羊草、西爾
斯山羊草 上述4種細胞質類型都可以與小麥雜交產生細胞質不育。
發明內容
Mukai (1979)最早發現粘果山羊草的細胞質能夠引起某些普通小麥品種的完全或 部分雄性不育，代替提莫菲維小麥G型細胞質，用於雜種優勢利用。Kino-shita和kihar等 (1987)發現東方山羊草細胞質中存在著G基因，決定著自交不育和每穗小穗數，是小麥雜 種優勢利用的有益基因。Koji Mukai等(1994)發現粗厚山羊草D型細胞質決定著光敏細 胞質雄性不育(PCM)，它與"農林26"的核質雜種，在長於15小時的日照條件下幾乎完全不 育。Wu Yuwen(1993)研究證明山羊草的細胞質不僅決定著細胞質雄性不育，而且還與籽粒 高蛋白和核胺基酸的含量有關。我國西北農業大學利用粘果山羊草S型細胞質和偏凸山羊 草的D型細胞質，分別育成K型和V型雜交小麥已經試種.Zhang Gaisheng等(1993)發現 偏凸山羊草，粘果山羊草、雙角山羊草和單芒山羊草細胞質控制的不育系，不僅具有穩定的 不育型，而且具有較好的農藝性狀，很容易找到恢復系。另外，研究還發現卵穗山羊草、三芒 山羊草、小亞山羊草、歐山羊草、離果山羊草、尾狀山羊草及頂芒山羊草的細胞質對普通小 麥的細胞核也是不育的。山羊草的細胞質與普通小麥的細胞核結合所形成的核質雜種，由 於核質互作，多數表現不育或部分不育，少數表現得育性恢復好，生長正常。木原均(1979) 用粗山羊草作母本，普通小麥作父本，通過連續回交，獲得了具粗山羊草細胞質和普通小麥 細胞核的雜種。該雜種與其相應的核供體系相比，生長勢強，具有高產、早熟、抗病、蛋白質， 賴氨酸含量高等性狀。陳孝等用具有D型細胞質的粗山羊草為母本與具有B型細胞質的普 通小麥雜交，並用普通小麥品種豐抗13回交9次，篩選出3個核質雜種小麥。它們與回交親 本相比、生長勢、抗旱性、產量，某些生理生化指標均有不同程度的提高。趙軍等(1995)，對 粗厚山羊草/普通小麥的核質雜種(B8F1)的酯酶、過氧化物酶兩種同工酶進行電泳，發現 核質雜種的兩種酶譜均偏向於普通小麥，而明顯的區別於粗厚山羊草。認為同工酶主要由 細胞核內遺傳物質控制。宋喜悅等(2001)，以含有粗厚山羊草(6X)、牡山羊草、瓦維洛夫山羊草等tf型異源細胞質的3個穩定普通小麥(Triticum aestivum)異質係為材料，分別與 6個普通小麥品系雜交，調查該細胞質對供試小麥育性、生長勢和主要農藝性狀的影響。結 果表明牡山羊草細胞質對雜交小麥的生產利用價值更大，對普通小麥農藝性狀無不良的 細胞質效應，能改良小麥品質和提高小麥對白粉病的抗性。喬利仙等(2001)利用具有粘果 山羊草CAegilopskotschyi)、易變山羊草(Ae. variabilis)、偏凸山羊草(Ae. ventricosa) 和二角山羊草(Ae.bicornis)異源細胞質小麥雄性不育系(以下簡稱粘、易、偏和二角型) 組配成不同組合的雜種小麥，研究了這4種不育系細胞質源對雜種小麥籽粒品質的影響。 結果表明，由它們所配製的雜種小麥在千粒重、粗蛋白含量、溼麵筋含量、沉降值和籽粒硬 度等性狀上均高於具有普通小麥細胞質的相同核型雜種小麥，尤其粘、易、偏型某些組合在 千粒重、溼麵筋含量、沉降值等性狀上差異達到顯著水平。因此，利用這4種不育系很有希 望培育出優質、高產的雜種小麥，其細胞質亦可作為改良常規小麥品種品質的細胞質源。孟 榮華等(2000)對粗厚山羊草(Ae. crnssa)細胞質普通小麥異質系進行人工控光試驗及分 期播種試驗，結果表明粗厚山羊草細胞質普通小麥異質系具有光敏雄性不育特性，溫度對 育性亦有一定效應；不同異質系的光周期敏感性與核供體品種的光周期敏感性相關。易自 力等(2000)以24種不同山羊草細胞質的穩定同核異質雜種為材料，進行了植株生長特性、 病害抗性、抗低溫能力、光合特性、主要農藝性狀、自交育性和種子蛋白質含量等方面的比 較研究，還分析了異源細胞質效應的遺傳特點，發現山羊草細胞質的遺傳效應具有明顯的 多樣性和複雜性，核質雜種的多種性狀都受到異源細胞質的影響，但受影響的程度各不相 同。山羊草的這種細胞質效應具有較好的遺傳穩定性，它們在不同世代和不同地理環境下 保持相對不變；同時具有相對的獨立性。張玲麗等(2003)將粗厚山羊草(Ae. crassa)細胞 質導人普通小麥，並對其對普通小麥主要農藝性狀的遺傳效應進行了研究。結果表明粗厚 山羊草除顯著降低育性外，對普通小麥的幾個主要農藝性狀均無不育的細胞質效應。徐潔 等(2001)研究發現，粗厚山羊草細胞質某些核代換系在我國適宜光、溫條件下可出現完全 雄性不育，粗厚山羊草6X種細胞質的光溫敏感性高於4X種細胞質。付金鋒等(2003)採用
雜交與回交置換法獲得了 io個具有粗厚山羊草細胞質的小麥核質雜種，並對核質雜種和
核供體親本的重要農藝性狀進行了比較分析，結果表明，Aelcrassa6x細胞質對普通小麥的 形態性狀，產量性狀，葉綠素含量，抗穗發芽性等方面有較好的綜合效應，在普通小麥改良 中有較大的利用潛力。侯寧等(2004)採用加鹽培養基進行幼穗愈傷組織誘導)等方法研 究了粗厚山羊草細胞質對小麥耐鹽性的遺傳效應，結果表明山羊草細胞質對小麥的耐鹽 性具有明顯的遺傳效應，其效應值的性質、大小與核親本品種的基因型有關，在特定的核質 組合中粗厚山羊草細胞質可明顯提高小麥的耐鹽性。張玲麗等(2003)將粗山羊草細胞質 導入普通小麥，研究其對普通小麥細胞核的遺傳效應。結果表明，粗山羊草細胞質對普通小 麥開花習性具有優良的作用；能增加小麥的株高，提高小穗數、穗粒數、結實率和發芽勢，但 延遲小麥的生育期；對其他性狀影響不顯著；粗山羊草細胞質對普通小麥細胞核之間有一 定的核質雜種優勢。
權利要求
我國西北農業大學利用粘果山羊草S型細胞質和偏凸山羊草的D型細胞質，分別育成K型和V型雜交小麥已經試種，發現偏凸山羊草，粘果山羊草、雙角山羊草和單芒山羊草細胞質控制的不育系，不僅具有穩定的不育型，而且具有較好的農藝性狀，很容易找到恢復系。另外，研究還發現卵穗山羊草、三芒山羊草、小亞山羊草、歐山羊草、離果山羊草、尾狀山羊草及頂芒山羊草的細胞質對普通小麥的細胞核也是不育的。山羊草的細胞質與普通小麥的細胞核結合所形成的核質雜種，由於核質互作，多數表現不育或部分不育，少數表現得育性恢復好，生長正常。
全文摘要
山羊草的細胞質不僅決定著細胞質雄性不育，而且還與籽粒高蛋白和核胺基酸的含量有關。我國西北農業大學利用粘果山羊草S型細胞質和偏凸山羊草的D型細胞質，分別育成K型和V型雜交小麥已經試種.Zhang Gaisheng等(1993)發現偏凸山羊草，粘果山羊草、雙角山羊草和單芒山羊草細胞質控制的不育系，不僅具有穩定的不育型，而且具有較好的農藝性狀，很容易找到恢復系。另外，研究還發現卵穗山羊草、三芒山羊草、小亞山羊草、歐山羊草、離果山羊草、尾狀山羊草及頂芒山羊草的細胞質對普通小麥的細胞核也是不育的。山羊草的細胞質與普通小麥的細胞核結合所形成的核質雜種，由於核質互作，多數表現不育或部分不育，少數表現得育性恢復好，生長正常。
文檔編號C12N15/29GK101760460SQ200810238569
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者李祥 申請人:李祥