玉米雄性不育系晋玉1A的选育及其特性

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张欢欢

作者： 张欢欢;崔贵梅;王长彪;王晓清;郝曜山;杜建中;王亦学;孙毅

作者机构：

关键词： 玉米;雄性不育;恢复基因;配合力

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2020 年 53 卷 021 期

页码： 4322-4332

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]利用分子生物学和细胞学方法确定晋玉1A的雄性不育类型,鉴定玉米种质资源对该不育系的恢保关系,并测定其一般配合力和特殊配合力,为应用晋玉1A雄性不育系开展杂交育种工作提供依据.[方法]在海南乐东、山西晋中、忻州和运城,调查晋玉1A连续3年田间的育性;对晋玉1A与郑58的雄花、花药、花粉进行观察比较;对晋玉1A与昌7-2杂交F1代的花粉进行I2-KI染色观察;用专性PCR方法对晋玉1A的不育类型进行鉴定;以晋玉1A作母本,与1 58个自交系进行测配,对F1代进行田间育性调查,以筛查与之适配的恢复系与保持系;对以晋玉1A配制的可育杂交种F2代群体和BC1群体,进行育性调查;对晋玉1A及郑58与1 0个玉米自交系杂交F1代的籽粒产量性状进行一般配合力和特殊配合力分析.[结果]晋玉1A在以上4个地点,连续3年的田间不育性状保持稳定.晋玉1A与郑58的雄花外形相似,但其颖壳不开裂,花药不外露,无花粉散出.I2-KI染色表明,晋玉1A的花粉完全败育.对晋玉1A与昌7-2杂交F1代植株花粉的显微观察表明,64.4%的花粉粒能够被I2-KI正常染色,35.6%花粉粒败育,说明该不育系属于配子体不育类型.经专性PCR鉴定,晋玉1A和昌7-2的细胞质都属于S型雄性不育细胞质类型.昌7-2核基因组携带恢复基因,掩盖了其细胞质雄性不育的表型.郑用琏等设计的专性鉴定引物特异性更强.在以晋玉1A作母本进行测配的158个自交系中,鉴定出96个保持类型,47个恢复类型和15个半恢复类型.在以晋玉1A配制的可育杂交种F2代群体中,存在3.1%-8.7%的不育株,表明恢复系中存在微效恢复基因.晋玉1A和郑58分别与1 0个自交系配制的同父异母杂交种之间籽粒产量差异不显著;对这些杂交种F1代配合力分析表明,晋玉1A的一般配合力略高于郑58.[结论]晋玉1A属于S型胞质雄性不育系,其不育性状稳定,花粉完全败育,在现有玉米种质资源中有一定量的恢复与保持类型材料.它与昌7-2杂交的F1代植株能够产生正常雄穗并散出可育花粉.微效恢复基因的存在使得花粉可染率向可育方向偏移,并导致F2群体中出现不育株.用晋玉1A和郑58分别与相同父本配制的杂交种间的产量均无显著差异,晋玉1A的一般配合力比郑58略高,可以在玉米杂交种选配中使用,也可用于转育新的不育系.

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