平头型大白菜核基因雄性不育系的选育与利用

大白菜雄性不育系杂交种制种技术摘要介绍了大白菜雄性不育系杂交种制种技术，主要包括育种方法、苗床准备、播种、苗床管理、空间隔离区、土地准备、定植、定植后田间管理以及收获等方面内容，以期促进该技术的进一步推广应用。

关键词大白菜；雄性不育系；制种技术大白菜是风媒和昆虫传粉的异花授粉作物，目前采用2个自交不亲和系配制1代杂交种。

而雄性不育系制种是目前国内外很少采用的方法，它要求雄性不育系具有100%不育株率的稳定系统，同时在空间上有一定的隔离区。

在有效的面积内父、母本有一定比例，花期相遇，通过风媒和昆虫传粉，最后从不育系上采收种子就是1代杂种。

1育种方法为了节约能源，一般采用塑料薄膜冷床育苗。

方法是在一定的温度和时间内使小苗通过低温春化，当小苗长到一定大小时，父、母本按要求定植到田间进行杂交制种。

2苗床准备2.1苗床选择选择背风向阳、地势平坦、便于管理、不会受到畜禽危害的地方做苗床地。

2.2制做苗床一般在地表结冻之前及早做好苗床，东西北面夹好风障。

苗床南北宽1.8～2m，东西长度根据地块和育苗数量而定。

一定要踩实，床底整平，撒上1层细沙或草炭灰等。

2.3床土配制将床土腐熟马粪、牛粪分别过筛，然后按2∶1混合后，1m3加入氮磷钾复合肥1kg，混合均匀，加水和泥，摊入床内，整平，厚度约6cm，然后切成6cm×6cm 的营养块。

一般1m2放置280块营养块再盖地膜，防止营养块受损。

将剩余的床土留做盖土，同时把床上拱架做好，防止冬季寒冷拱架插不进地里。

2.4盖膜和草苫子根据不同地区的气候特点，选择覆盖塑料盖膜和草苫子的时间，一般在做好苗床后就覆盖薄膜，播种前15d开始覆盖草苫子，白天揭，晚间盖。

3播种3.1播种时间一般在当地气温稳定在0℃以上、前55d开始播种，同时要注意不同杂交组合的父、母本花期不同，确定父、母本播种时间，使父、母本花期相遇。

3.2播种方法如果苗床土块干燥，一定要向苗床喷水，水渗透土块后即可播种。

园艺学报 2012，39（3）：469–476 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@大白菜hau胞质雄性不育系的鉴定及不育相关基因结构分析施展，万正杰*，徐跃进，李雪红，邹瑞昌（华中农业大学园艺林学学院，华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉 430070）摘 要：采用染色体压片法和形态观察法，对大白菜hau胞质雄性不育材料6w-9605A的2个遗传世代（F1和BC6）的染色体数和花器官进行鉴定。

结果表明：F1染色体数为28条；BC6染色体数为20条，与白菜的染色体数相同。

6w-9605A的花药呈三角形，干瘪无花粉，败育彻底。

利用芸薹属作物雄性不育基因线粒体保守序列设计3对引物，在6w-9605A中扩增出867 bp的片段。

基因预测显示，在线粒体基因atp6的下游产生1个新的开放阅读框为orf288，与目前报道的芸薹属作物细胞质雄性不育相关基因orf224、orf138等均不相同，这种新的基因结构特点极有可能就是大白菜hau胞质不育系6w-9605A产生不育的原因。

关键词：大白菜；雄性不育；hau胞质；不育基因中图分类号：S 634.1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2012）03-0469-08 Characterization of the Chinese Cabbage hau Cytoplasmic Male-sterile Line and Sequence Analysis of the Fertility-related GeneSHI Zhan，WAN Zheng-jie*，XU Yue-jin，LI Xue-hong，and ZOU Rui-chang（College of Horticulture and Forestry，Huazhong Agricultural University，Education Ministry Key Laboratory of Horticultural Plant Biology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）Abstract：The male-sterility of the Chinese cabbage（Brassica campestris L. ssp. pekinensis）line 6w-9605A，a cytoplasmic male-sterile line，was studied in this research. Chromosome squashing revealed that the chromosome numbers in the F1 and BC6 of 6w-9605A were 28 and 20，respectively，and morphologic observation in the BC6 of 6w-9605A showed that the anthers of this line were degenerated and completely abortive. Further，primers were designed based on the conserved sequence of known cytoplasmic male sterility genes in the Brassica species，and a new open reading frame（ORF）of 867 base pairs was amplified from 6w-9605A. Sequence analysis showed that this ORF located downstream from the mitochondrial gene apt6 and was predicted as orf288. Sequence alignment demonstrated that the ORF is different from the sterile genes of pol CMS and ogu CMS，and it may cause the sterility of 6w-9605A.Key words：Chinese cabbage；male-sterility；hau cytoplasm male-sterile line；infertility genes收稿日期：2011–12–19；修回日期：2012–02–21基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（2009QC027）；湖北省自然科学基金项目（2010CBB01703）* 通信作者Author for correspondence（E-mail：wanzj@）致谢：本文得到华中农业大学植物科学学院李再云教授的修改，在此表示感谢。

专利名称：大白菜细胞核基因互作雄性不育系选育繁殖制种技术
专利类型：发明专利
发明人：张书芳,宋兆华,赵雪云
申请号：CN89100421.1
申请日：19890127
公开号：CN1044380A
公开日：
19900808
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：从大白菜“7501”自然群体中发现细胞核显性雄性不育基因Rf及其显性上位雄性可育基因Ms的互作遗传规律。

依据雄性不育两用系中可育株自交是否发生育性分离将雄性不育两用系区分
为“甲型”和“乙型”，育成了大白菜细胞核基因互作雄性不育系88A及其杂交种“F8801”。

88A 不育性稳定，不育株率达到100％，且经济性状好，结实力高、配合力强。

“F8801”品质好、抗病、高产，比省统一对照增产30.4％，在此基础上提出了大白菜细胞核基因互作雄性不育系的繁殖制种技术措施。

申请人：沈阳市农业科学研究所
地址：辽宁省沈阳市皇姑区黄河大街8段
国籍：CN
代理机构：农牧渔业部专利事务所
代理人：陈如明
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615植物生理与分子生物学学报, Journal of Plant Physiology and Molecular Biology 2005, 31 (6): 615-6242005-02-23收到，2005-07-14接受。

国家自然科学基金项目(No. 30570104)资助。

*通讯作者(E-mail: hqtian@; Tel: 0592-2186486)。

白菜核雄性不育系可育和不育花药中Ca 2+的分布谢潮添1,2，杨延红2，邱义兰2，葛丽丽2，田惠桥2*(1集美大学水产学院，厦门361021，2厦门大学生命科学学院，厦门 361005)摘要：研究了白菜(Brassica campestris L . ssp . chinensis Makino)细胞核雄性不育系花药中Ca 2+的分布特征。

在可育花药发育过程中，减数分裂后花药壁细胞中钙颗粒明显增加。

早期小孢子开始积累钙颗粒并特异性地附在小液泡膜上。

小孢子分裂后，大液泡消失过程中又伴随着许多钙颗粒附在小液泡膜上，显示出Ca 2+与花粉中液泡的形成和分解有关。

在不育花药中，最早出现的钙颗粒异常分布是在小孢子母细胞的胼胝质壁中积累了较多的钙颗粒。

然而，在小孢子细胞质中钙颗粒一直很少，也不形成大液泡，最后通过细胞质收缩的方式败育。

这是首次发现Ca 2+参与调控花药发育过程，其异常分布与花粉败育密切相关。

关键词：白菜；花药；雄性不育；Ca 2+中图分类号：Q945白菜(Brassica campestris L . ssp. chinensisMakino)细胞核雄性不育系在白菜杂种优势利用中具有很大的潜力，对其生理生化以及分子生物学方面已做了一些研究(缪颖等2000；曹家树等2001)。

我们对它的花药也做了光学显微镜观察，发现不育花药中花粉的败育发生在小孢子早期，同时绒毡层细胞不能合成油菜植物特有的油脂类物质(谢潮添等2004)。

进一步的超微结构观察发现不育花药在造孢细胞中核仁就有靠边定位的异常现象。

大白菜雄性不育系良种繁育技术规程1 范围本文件规定了大白菜雄性不育系良种繁育的环境条件、育苗、定植、授粉、田间管理、种子采收及生产档案。

本文件适用于以雄性不育系为母本进行的大白菜杂交种良种生产。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 5084 农田灌溉水质标准GB/T 8321(所有部分) 农药合理使用准则GB 15618 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）GB 16715.2 瓜菜作物种子 第2部分：白菜类NY/T 2118 蔬菜育苗基质NY/T 2119 蔬菜穴盘育苗 通则3 环境条件3.1 自然条件繁育基地应位于海拔500 m～1000 m、地势平坦、排灌条件好、蜂源充足的地区。

在4月～7月大白菜开花结籽期间晴朗少雨、气候温和。

土壤应符合GB 15618的规定，耕层深厚、理化性状良好、pH6.5～7.5。

灌溉水应符合GB 5084的规定。

避开工矿企业等污染源及病虫害多发区。

3.2 隔离要求制种地块要求集中连片，周围2000 m以内无花期相遇的不同品种的白菜类作物（若周围有屏障物，隔离要求可适当放宽）。

4 育苗4.1 设施使用日光温室进行大白菜育苗。

设施条件应符合NY/T 2119的规定。

育苗前清除设施内外杂草、污物，使用符合GB/T 8321规定的杀菌、杀虫剂进行设施消毒。

4.2 穴盘使用50孔或72孔标准化穴盘。

不得重复使用废旧穴盘。

4.3 基质育苗基质应符合NY/T 2118的规定。

4.4 装盘将基质预湿至相对含水量40%～50%，装入穴盘。

确保每个孔穴都装满基质，刮平穴盘表面。

4.5 选种种子质量应符合GB l6715.2中对亲本（大田用种）的规定。

品种纯度不低于99.0%，净度不低于98.0%，发芽率不低于85%，水分不高于7.0%。

大白菜雄性不育类型及应用现状吕艳玲1 吴海东1 王鑫1 王宁2【摘要】对目前关于大白菜细胞质和核基因雄性不育类型及应用、雄性不育假说作了综述，同时介绍了相应的应用情况。

【期刊名称】长江蔬菜【年(卷),期】2009(000)024【总页数】6【关键词】大白菜雄性不育类型假说应用大白菜（Brassica campestrisL.ssp.pekinensis）是我国重要蔬菜作物之一，属十字花科（Cruciferae）芸薹属（Brassica）芸薹种（campestris），两性花，异花授粉，因其杂种优势显著，杂交制种已在生产上广泛应用。

利用雄性不育系制种，不但能生产高纯度的商业杂交种，还具有较强的知识产权保护功能[1]，这在目前商品经济时期显得十分重要，所以雄性不育的选育及应用研究成为国内外竞相研究的热点。

本文对大白菜雄性不育遗传类型及应用现状进行了综述。

1 雄性不育的遗传理论雄性不育是指两性花植物雄性器官发生退化、畸形或丧失功能的现象，是植物界中普遍存在的遗传现象。

由于植物雄性不育遗传关系复杂，不育性表型不一，所以先后出现了几种不同学说：有Sears[2]提出的“三型学说”，Edwardson[3]的“二型学说”。

后来的病毒学说、核质协调学说[4～5]、多种核质基因对应学说及数量性状遗传假说。

而在近20多年来，孙东发[6]提出变异基因假说，刘忠松等[7]提出雄性不育的双基因模型假说，都极大地丰富了植物雄性不育遗传理论。

由于“二型假说”能较好地解释多数雄性不育遗传现象，为大多数学者所接受。

2 大白菜细胞质雄性不育类型及应用大白菜细胞质雄性不育的不育源主要来自萝卜（Ogura）和甘蓝型油菜（Polima）等异源材料。

2.1 萝卜细胞质雄性不育Ogura不育源是小仓于1968年在日本鹿儿岛一个萝卜留种田中发现的雄性不育个体[8]，后经选育而成的不育系。

因小仓的拉丁语为Ogura，故把该不育源称为Ogu CMS，其雄蕊败育彻底，不育度及不育株率均为100%，是迄今发现的芸薹属作物不育源中不育性最理想的类型。