实验20 作物雄性不育系的鉴定

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植物雄性不育系的观察与利用

植物雄性不育系的观察与利用
一、实验目的明确植物雄性不育“三系”概念，认识雄性不育系的一般特征及鉴别和利用。二、实验原理（略）三.实验材料及试剂玉米“三系”材料、1%碘液四.实验内容与操作 1.观察不育系的穗部形态花药形态,并与保持系作比较; 2.镜检不育系花粉粒形态及碘液反应,与保持系和恢复系作比较; 3.操作:分别取出不育系和保持系或恢复系的花药,放到载玻片中央,滴上一滴碘液,用解剖针挤压出花粉,去除花药壳等杂质后镜检。观察不育系和保持系或恢复系的花粉粒形态、大小以及着色深淺等。五.实验报告 1.绘图示不育系和保持系或恢复系的花粉粒形态，并说明碘染结果。 2.绘图示玉米“三系”利用的方式并说明原理。
“三系”法利用方式
繁殖区制种区
♀S(rr) ×N(rr)♂
N(rr)
自交
N(RR)Байду номын сангаас
自交 N(RR)
♀S(rr) × N(RR)♂
S(rr)
N(rr)
S(Rr) 生产利用
“二系”法利用方式光敏核不育系：短日照可育 ♀长日照不育 × N(RR)♂ F1利用

玉米细胞质雄性不育系的鉴定

第２８卷第５期
２０１６年ｌＯ月
黑龙江八一农垦大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＢａｙｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
中图分类号：￥５１３文献标识码：Ａ文章编号：１００２ — ２０９０（２０１６）０５ — ００１９ — ０８
ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｙｔｏｐｌａｓｍｉｃＭａｌｅＳｔｅｒｉｌｅＬｉｎｅｉｎＭａｉｚｅ
ｃｙｔｏｌｏｇｙｗｅｒｅｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｗｏｎｅｗｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｉｒｌｅｌｉｎｅｓｗｅｒｅａｌｌＴｔｙｐｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ
ａｂｏｔｒｉｏｎ．ｈｅＴｒｅｓｕｌｔｓｆｏｔｈｉｓｓｔｕｄｙｌａｙｔｈｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｔｒｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｉｎｆｅｔｉｒｌｉｔｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．

利用分子标记鉴定萝卜细胞质雄性不育种质的研究

型和相关遗传机制，有待于进一步鉴定和分析。
关键词：卜；ｇｒ胞质雄性不育；萝Ｏｕａ分子标记；种质鉴定
中图分类号：６１１３７５３．０．文献标识号：Ａ文章编号：０１４４（０１０ — ０８０１０ — ９２２１）８００－６
ＳａｄｎｒｎｈｏＮｔｎｌＶｇｔｌＣｎｒＪｎｎ２００，ｈｎ）ｈｎｏｇＢａｃａｉａｅｅｂｅｅｔ，／５１０Ｃｉｆｏａｅａａ
ＡｂｔａｔＦｖｌｔｒｅｒｄｓａｅｉｓｗｒｄｎｆｄｗｉｈｌｃｌｒｍａｋｒｏｔｉｉｇＯｇｒｓｒｃｉｅｍａｅｓｉａｉｖｒｔｅｅｉｅｔｅｔｔｅｍｏｅｕａｒｅｓｃｎａｎｎｕａｅｌｈｉｅｉｉｈ
Ｔｉｇ—ｒｇ ’ ＡＮＴｎｉ。，ＬＵＬ —ｆｎ，ＣＮＷｅＩＣａ，Ｌａ—ｙｎ，ＬｉｉｎＩｉｅｇ ’ ＨＥｉ，ＬＮｈｏＩＨｕｉＩＬ —ｂｎ，
ＷＡｈＮＧＳｕ—ｆｎ，ＧＡｉｎ—ｗｅ一，ＣＮＧＦｉ’ ｅＯＪａｉＨＥｅ ’ （．ｏｌｅｆＬｎｓｐｎｏｉｌｒ，ｉｄｏｇｉｌａＵｉ￣ｔ，ｉｇａ６１９Ｃｉａ１ＣｌｇａｄｃｅｄＨｒｃｔｅＱｎａｒｕｕｌｎｖｉＱｎｄｏ２６０，ｈｎ；ｅｏａａｔｕｕｇＡｃｔｅｙｒ２ｅｅｂｓｉｔｏＳａｄｎｃｄｍｇｉｌｒｃｎｅ／ＳａｄｎｅａｏａｒＧｅｎｏｓｅｅｂｉｏｙ．ＶｇｔｌＩｔｕｅｈｎｏｇＡａｅｙｏｒｕｕａＳｉｃａｅｎｔｆｆＡｃｔｌｅｓｈｎｏｇＫｙＬｂｒｔｙｏｒｈｕｅＶｇｔｌＢｏｇ／ｏｆｅａｅｌ

宽柄芥胞质雄性不育系的选育与主要性状鉴定

宽柄芥胞质雄性不育系的选育与主要性状鉴定冷容;范永红;李娟;杨仕伟;刘雪姣;赵守忠【摘要】Using the mustard male sterile lines JL154-5A as sterility source, and fine cultivars of Brassica juncea (inbred lines) as male parents, four B. juncea CMS, DJA, K6A, HK -1A and K46A, with representativeness, stable sterile characteristic and fine economic characteristic, were obtained through cross hybridizing and continuous back cross. This paper systematically observed and identified the main characteristics, agronomic trait expression and SSR molecular marker of the male sterile lines, and confirmed that a lot of good B. juncea CMS could be utilized in future actual production.%以茎瘤芥不育系 JL154-5A 为不育源，宽柄芥优良自交系为转育父本，通过杂交和连续回交的方法选育出4个具有代表性、不育性状稳定、经济性状良好的宽柄芥胞质雄性不育系 DJA、K6A、HK-1A、K46A，对不育系的主要特征和农艺性状表现进行了调查，并用 SSR 分子标记进行了系统观察鉴定，确证是一批可以利用的宽柄芥优良胞质雄性不育系。

【期刊名称】《长江蔬菜》【年(卷),期】2016(000)022【总页数】4页(P49-52)【关键词】宽柄芥;胞质雄性不育系;选育;性状;鉴定【作者】冷容;范永红;李娟;杨仕伟;刘雪姣;赵守忠【作者单位】重庆市渝东南农业科学院，涪陵，408000;重庆市渝东南农业科学院，涪陵，408000;重庆市渝东南农业科学院，涪陵，408000;重庆市渝东南农业科学院，涪陵，408000;重庆市渝东南农业科学院，涪陵，408000;重庆市渝东南农业科学院，涪陵，408000【正文语种】中文【中图分类】S637.2宽柄芥（Brassica tipa）属芥菜类蔬菜的一个变种[1]，俗称笋壳菜、青菜、宽板菜等，是闻名于世的四川酸（泡）菜的主要原料，也是市民鲜食或农户常作饲用的蔬菜种类之一。

植物雄性不育相关基因的鉴定及其在育种中的应用

植物雄性不育相关基因的鉴定及其在育种中的应用植物生殖过程中，雄性生殖器官的发育和功能对种内杂交和品种改良至关重要。

雄性不育这一现象的出现会大大地限制产量、生产效率和稳定性。

因此，正确鉴定和利用与植物雄性不育相关的基因是育种研究中的重要问题。

一、植物雄性不育的原因植物雄性不育的原因主要有遗传和环境两个方面。

遗传因素主要涉及花药发育的异常、花粉形成与释放的异常，以及花粉和胚囊之间的相互作用的异常等。

环境因素包括化学成分、温度、光照和水分等。

二、植物雄性不育相关基因的鉴定科学家和育种专家可以通过遗传学分析和分子生物学技术鉴定与植物雄性不育相关的基因。

首先需要筛选出具有雄性不育性状的材料，并通过遗传分析确定其杂交类型。

在家族谱中找到了负载雄性不育等位基因的行的位置后，就可以利用分子生物学技术进一步鉴定。

现代遗传学手段中有许多识别单个基因等位的技术，比如RAPD、AFLP、SSR、STS等分子标记。

利用这些分子标记，我们可以精确地筛选出与植物雄性不育相关的基因等位，进而为育种研究提供了理论和实验基础。

三、植物雄性不育和育种中的应用植物雄性不育固然会给作物产量和品质带来很大的影响，但许多学者和种植者都利用其进行了强有力的创新。

在对品种改良和杂交育种的研究中，植物雄性不育已成为了一种重要的资源和手段。

在品种改良方面，利用雄性不育因子组合不同基因型之间的优异互补作用，能够大大地增强杂交种的优势，从而显著地提高产量和的商业价值。

在杂交育种方面，利用雄性不育基因能够更好地调控花药和花粉发育，增加杂交与纯合种之间的间隔，从而构建出适合育种目的的新品种体系。

四、结论总之，植物雄性不育的研究和利用为育种研究中的品种改良和杂交育种提供了良好的思路和方式。

对于植物生殖的研究，我们应该结合生态、分子、遗传、生理等课题，探索其本质，并深化其在植物育种中的应用。

水稻雄性不育系与保持系花培的比较的分析

摘要承联是入类矮主要翡粮食佟耪之一，汉次予奎麦，｛筵赛上约骞一半靛天墨叛稻米为主要食粮。

目前，人Ｅｌ不断增长，可利用耕地面积日益减少，导致粮食问题的艰巨性。

因此，发掘、谢造新煎基因和稀质资源迸行品种改琵疑提高粮食产量黧得尤为震要。

水稻杂种优势利用是增加稻谷产量的重要途径之一。

在水稻生产上，主要利用杂种优势的三系法秘二系法。

纛系是指雄性不育系、保持系和恢复系，在用于杂种生产时，一般要设鬣两个隔离医，鄄繁蔟医秘杂交制耱区，耱予生产成本裹，显叁予傺持系憋漫杂、遐纯等影响到不蠢系的纯度，进而影响到制种的质爨。

二祭法通常采用两个系，即部分不肖系和恢复系，而不用保持系，毽：系法巍于区努杂交耱＿耧宣交静对困难较大，犬瑟积推广弱翅受弼了限秘。

近年来，由于水稻光温敏不育材料的研究，二系法可望很快用于大面积嫩产，假值得特别注意的怒光温敏不育材料由于光照或温泼的改变，能导致育性的转换，在用于犬面积生产用秘时就潜在羞一定的煞险。

，。

、．……’、、≈檄验正悬在水稻杂种优势利用的量系法基础之上，以花药＿花粉培养为手段，通过，、不同培养基及培养条件豹筛选试验眈较研究永稻雄性不宵系和保持系的茬异性，为提纯复壮不育系移保持系提供试验依擐。

同时，对水稻雄性不肖系和僚持系的幼嫩花粉进行成熟培养，以探讨在离体培养条件下，不育浆和保持系幼嫩花粉成熟培养的麓异性及其培养成热翦霹戆性，为遴一步磺究不旁系莼粉豹黢弯过程及兹粉弯缝转换豹物矮基磷掇供参考秘思索的方向，从而为三系向二系转变和谶一步提高不育祭的不育率和不肖度来提高杂种Ｆｔ鹃杂释缝度提供灌论蔽攥和行之有效静途径。

既井，秘嫩花耪成熟培养瞧为多｝源基嚣静孕入提供了一种避想而又简捷的遗传转化系统。

本安验以三套籼型水稻（丑．３２Ａ、越．３２Ｂ，Ｇ４６Ａ、（Ｎ６Ｂ，Ｄ６２Ａ、Ｄ６２Ｂ）为材料，采用花药壤养要影响因索（１）在磷究水稻雄性不旁系秘保持系花壤效果戆＿燕受基因壁、花蓊接释密度、基本培券基、ＫＴ浓度和肖机附加物等因素的影响。

植物及其雄性不育性研究及其在育种中的应用

植物及其雄性不育性研究及其在育种中的应用植物是人类生活的重要组成部分，从粮食作物到药用植物，均为人类提供了极为重要的生活资源。

如今，随着人口的增加和生活水平的提高，对植物的需求越来越大。

因此，如何有效地利用植物资源，提高植物的产量和品质，成为了植物育种领域中的关键问题之一。

在这方面，雄性不育性是一种常用的育种技术，也是当前研究的热点之一。

一、雄性不育性的定义和分类雄性不育性是指植物花粉形成异常，不能成熟、不能释放或者不能与雌蕊结合，最终导致种子无法结实的一种遗传特性。

根据其发生的原因，雄性不育性可以分为自然雄性不育性和人工雄性不育性两种类型。

自然雄性不育性是指由于植物染色体的基因突变或基因组组合变异而导致的雄性不育性现象。

这种类型的雄性不育性不会受到环境因素的影响，遗传性稳定。

人工雄性不育性是指通过人工手段诱导植物的雄性不育性，主要包括化学诱导、物理诱导和遗传诱导等方法。

这种类型的雄性不育性受到环境因素的影响较大，遗传性相对不稳定。

二、雄性不育性在育种中的应用雄性不育性技术是目前应用最广泛的一种育种技术之一，主要应用于杂种优势的利用和固定、纯系品种的选育以及遗传分析等方面。

1. 杂种优势的利用和固定利用杂种优势是提高植物种质利用率和生产力的有效途径之一。

但是，常规的种子杂交法存在以下问题：①杂交后代的杂种优势不一定能得到保留或遗传稳定；②有些杂交植物还会产生不育性后代，影响了产量和品质。

而使用雄性不育性材料进行杂交，则可以显著提高杂交植物的产量和品质稳定性，同时保证后代的杂种优势能够固定传承。

2. 纯系品种的选育纯系品种的选育是指通过长期的选择和筛选，培育出具有一定特征的产业品种。

如果这些纯系品种具有显著的优势特征，可以进一步进行基因纯化。

而使用雄性不育性的植物材料，则可以在不同自交代之间，减少亲缘关系的重叠，从而提高基因纯化的效率。

3. 遗传分析雄性不育性子代与正常子代的比较，可以从遗传学的角度研究雄性不育性的发生机制，进而为育种提供理论指导。

某种水稻雄性不育基因的鉴定

某种水稻雄性不育基因的鉴定我国是一个农业大国，农业是我国经济的重要支柱。

因此，农业科技的发展对我国农业的发展至关重要。

其中，水稻的种植是我国农业的重要部分。

而在水稻的生产过程中，种子的质量直接关系到水稻的产量和质量。

因此，水稻的育种研究非常重要。

其中，水稻雄性不育基因的鉴定是水稻高产和优质的关键。

首先，我们需要了解水稻的繁殖方式。

水稻根据雌雄生殖器官所在的位置，可以分为两种类型：一型水稻和二型水稻。

一型水稻的雄蕊与花柱在同一高度，易受风媒或自交授精。

二型水稻的雄蕊与花柱高度相差一定，几乎都是昆虫传粉。

其中，一型水稻在自然条件下会自我授粉，而百分之九十的二型水稻都需要异花传粉，因此，如何利用异花授粉，又不引入病原体和杂质是雄性不育育种研究的关键。

接下来，我们需要了解什么是雄性不育基因。

雄性不育是指雄蕊不能正常发育或不能正常生产正常粉孢子，又称睾丸不育或花药不育。

在育种中，利用雄性不育基因，可以使水稻在不受人工控制情况下，自然地维持雌雄分离，达到孪生变异或杂种优势，从而实现高产和优质。

目前，雄性不育基因被广泛应用于水稻育种中。

然而，长期以来，雄性不育基因鉴定技术一直处于困境。

雄性不育基因是由基因突变所引起的，突变筛选相对非常困难，需要精密的实验手段和精细的筛选技术。

因此，我们需要开发出一种快速、准确、可靠的雄性不育基因鉴定技术。

近年来，国内外学者们在雄性不育基因鉴定技术方面开展了大量的研究。

他们通过分子生物学、生物化学、生物信息学和细胞遗传学等方法，成功鉴定出多种水稻雄性不育基因。

例如：阿维拉麦受体基因（ABA1）、细胞质保守蛋白基因（CMS）、粗粒双孢菌毒素基因（T、Rf3）、非加工米基因（nap）、膜磷酸二酯酶基因（PT）等。

其中，基于分子生物学的鉴定技术是目前最为先进和准确的方法。

它可以通过PCR扩增与特定基因相关的DNA序列，得到相应的DNA片段，并通过序列比对、酶切分析、核酸杂交、AP-PCR等多种方法进行分析。

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实验20 作物雄性不育系的鉴定
3. 雄性不育系套袋自交结实性鉴定
最后根据不育度，确定不育度等级（表20-5，表 20-6）。将鉴定结果填入表20-7，并指出其不育株率和不育度等级。
表20-5 水稻、油菜不育系不育度分级标准不育等级水稻不育度 % 油菜不育度 % 全不育高不育半不育低不育正常可育
实验20 作物雄性不育系的鉴定
油菜不育系
实验20 作物雄性不育系的鉴定
三、所需用品和操作方法
（一）用品
水稻、玉米、油菜雄性不育系及其保持系、恢复系生长的植株，扩大镜、显微镜、镊子、载玻片、盖玻片、回形针、羊皮纸袋、标签、吸水纸，1% I-KI 溶液。
实验20 作物雄性不育系的鉴定
用品
实验20 作物雄性不育系的鉴定
全不育
高不育半不育半可育高可育全可育
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表20-7 水稻（油菜）不育系育性鉴定结果不育系名称不育株率（%）不育度等级
实验20 作物雄性不育系的鉴定
四、作业
1、完成表20-2、20-4、20-7，并对结果进行分析讨论。 2、还有哪些鉴定花粉活力的方法？其优缺点有哪些？ 3、不同农作物雄性不育系最显著的共同特点是什么？
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
最后根据不育花粉率，判定花粉不育等级（表20-3 ）。并将取样观察结果列于表20-4。
表20-4 水稻、油菜不育系和保持系（或恢复系）花粉育性镜检鉴定结果
作物水稻
样品号
1 2 3 1 2 3
每视野花粉粒数
1 2 3
每视野不育花粉粒数
平均
1
2
3
平ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ均
不育花粉 %
实验20 作物雄性不育系的鉴定
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
最后根据不育花粉率，判定花粉不育等级（表20-3 ）。并将取样观察结果列于表20-4。
表20-3 水稻花粉不育性分级标准正常可育全不育
不育等级
低不育
半不育
高不育
不育花粉率（%）
<50
50—69
70—94
>95
100
实验20 作物雄性不育系的鉴定
实验20 作物雄性不育系的鉴定
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
（3）镜检：将制好的玻片，置于100倍显微镜下仔细观察。每片各选择有代表性的视野2—3个观察花粉粒的形状和染色反应，正常花粉因有较多淀粉粒，遇I-KI呈紫黑色，不正常花粉则染色浅或不染色。数计每个视野内不育花粉粒的数量，并计算不育花粉的百分率。
实验20 作物雄性不育系的鉴定
玉米雄性不育系与雄性不育保持系植株形态比较
性状
雄穗
不育系
不发达在主轴上着生稀而扁平关闭，不开放短小，干瘪，浅褐色，不伸出颖片外，不开裂无花粉或花粉败育，不散粉
保持系
发达，松散
小穗着生颖花开放
花药形态花粉
饱满而个体大开放，花丝伸长大而饱满，黄绿色，开花时伸出颖片，开裂散粉
实验20 作物雄性不育系的鉴定
一、目的
学习和初步掌握作物雄性不育系的植物学形态特征和花粉育性鉴定技术。
实验20 作物雄性不育系的鉴定
二、内容说明
定义：作物雄性不育系是指雄性器官发育不正常
，无花粉，或虽有花粉但不具有受精能力，而雌性器官发育正常，能接受外来正常花粉受精结实。当前农作物杂种优势利用方法主要有雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系三系配套，以及雄性不育系和雄性不育恢复系两系配套。特点：一个优良的雄性不育系必须具有不育性稳定，且不育株率和不育度都达到100%，农艺性状好，且整齐一致，柱头外露率高，开花习性良好，以利提高制种产量。在植株形态、花粉育性等方面与正常作物有不同（表20-1）。鉴定：一般采用植株形态、花粉育性镜检和套袋自交鉴定等方法。
100
100
90-99
＞80
50-89
50-80
20-49
10-50
＜20
＜10
实验20 作物雄性不育系的鉴定
表20-6 玉米雄花育性分级标准
级别雄花育性育性分类
0
1 2 3 4 5
花药不外露,无花粉或花粉败育
花药外露5%左右,花药干瘪,花粉败育花药外露25%以下,花药小,半开裂,有少量可育花粉花药外露50%以下,花药稍小,半开裂,有较多可育花粉花药外露75%左右,花药饱满,正常散粉,有少量败育花粉花药全部外露,花药饱满,正常散粉
回室内。从中选择花药已伸长达颖壳（或花蕾） 2/3的花朵3—4个，剥开内外颖（或花瓣），从每朵花中取花药3个左右作镜检制片。
实验20 作物雄性不育系的鉴定
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
（2）制片
将花药分别置于戴玻片上，用镊子轻轻捣碎
，滴上一小滴I-KI溶液染色，去掉药壁后，盖好
玻片，用吸水纸吸去多余的I-KI，待镜检观察。
是否不育系
油菜
实验20 作物雄性不育系的鉴定
3. 雄性不育系套袋自交结实性鉴定
套袋自交是鉴定育性最准确、最可靠的方法。即在不育系中选择刚抽穗或尚未开花的花序10个，每穗或花序5朵花，套上羊皮纸袋，用回形针固定让其自交结实。15天后取掉纸袋，分别统计其自交结实情况。凡套袋的株（穗）只有一粒结实的就为结实株（穗）。再计算不育株（穗）率和不育度。
（二）主要作法
1．雄性不育系和保持系植株形态特征观察和识别在不育系繁殖田或杂交制种田对不育系及其保持系（或恢复系）进行逐行逐株观察比较：株型、株高、分蘖、叶色、抽穗开花时间、花药形态、颜色、开裂等情况和开颖角度等形态区别，断定其是否不育系，并选择你认为区分最明显的 3-4个性状填入表中，以此证实观察结果。若是利用盆钵植株展示的，则按盆钵编号，逐钵观察，将结果填于表20-2。
实验20 作物雄性不育系的鉴定
水稻雄性不育系与雄性不育保持系植株形态比较
性状
株型分蘖抽穗开花时间穗颈
不育系
较紧凑，植株较矮分蘖力较强较长，较分散有包颈现象
保持系
较松散，植株较高分蘖力较弱有明显高峰期正常
花药形态、色瘦小、干瘪、白肥大、饱满、色或淡黄色水渍状泽、开裂情况，不开裂鲜黄色、开裂
花粉量很多，散粉
实验20 作物雄性不育系的鉴定
油菜雄性不育系与雄性不育保持系植株形态比较性状花蕾花瓣不育系瘦小，色浅保持系
肥大饱满，色深较小，基部较细，色浅大，色深
花药
雌蕊
短小，约为正常的二分之一，顶端无钩，白色短，呈短颈瓶状，色浅，有的略弯
长而肥大，鲜黄色长，呈长颈瓶状
实验20 作物雄性不育系的鉴定
表20-2 根据观察断定几个主要作物的雄性不育系和保持系（或恢复系）行号 (钵号) 是否不育系性状1 断定理由
性状2 性状3 性状4
作物
实验20 作物雄性不育系的鉴定
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
（1）取样
分别从不育系、保持系（或恢复系）中随机
选取即将开花的穗或花序2-4个，挂上标签，带