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小麦温敏核雄性不育系BNS育性转换规律及其恢复性研究

张自阳  
【摘要】: 光温敏雄性不育小麦应用于杂交小麦生产,前提是明确其育性转换规律和界定其育性转换临界值。同时,研究光温敏雄性不育小麦恢复特性,又对选育恢复系有很好的指导作用。 本研究以温敏核雄性不育小麦BNS为材料,通过田间分期播种试验和人工气候箱定温定光试验对BNS育性转换规律进行研究,结果表明:(1)BNS具有不育彻底,转换彻底的特性,育性变化趋势为:“完全败育-半不育-完全可育”。低温是引起BNS育性发生转换的主要因素,表现为低温不育高温可育。(2)BNS感受低温的敏感部位为发育的幼穗。(3)BNS育性转换敏感期为抽穗前5~18 d,即雌雄蕊分化期至四分体形成期。(4)在温度敏感期内,最低温度低于8℃时BNS表现彻底不育,最低温度8~12℃是育性转换温度,结实率在0.1%~42%之间,最低温度高于12℃时表现完全可育,结实率在42%以上。在豫北地区9月23日-10月17日播种BNS稳定表现彻底不育,可以用于生产杂交种;11月18日以后播种均表现完全可育,可以自交繁殖不育系种子。(5)BNS的1-4位次的小花结实存在明显差异,并且不同播期表现规律也不相同。播种期较早的BNS可育植株,结实部位集中在第3、4位小花,即发育较晚的小花结实性较好,这种差异取决于敏感温度。而播种较晚的BNS结实却集中在第1、2位次的小花上,这种差异又取决于营养的竞争。(6)光照对育性有一定的影响,但不是主要的影响因子。 细胞学观察结果表明:低温影响下, BNS花粉母细胞虽然在减数分裂期间出现了频率极低的异常现象,但绝大部分花粉母细胞减数分裂行为正常,在花粉母细胞内能够清晰的观察到正常减数分裂的细线期、偶线期、双线期、终变期、中期Ⅰ、后期Ⅰ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、四分体。但是花粉粒进入单核居中期后,用碘-碘化钾染色呈浅黄色花粉粒,说明花粉粒内无淀粉等营养物质的积累,单核靠边期的花粉粒从圆形变成不规则形或三角形,用碘-碘化钾染色同样呈黄色,此后没有观察到二核和三核花粉粒。上述结果说明花粉粒发育到单核靠边期时停止发育,因此BNS花粉败育集中发生在单核居中期至单核靠边期。 对BNS的恢复性研究结果表明:光温敏雄性不育系也存在恢复问题,但不是所有的品种都能使其恢复育性。BNS杂种F1代育性可能受基因与环境的共同影响。


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