甘蓝型油菜小孢子离体培养条件改良

应用低含油量甘蓝型油菜品系1064与高含油量品系H105杂种F1花蕾进行小孢子培养,研究了两个种植地点的油菜小孢子产胚率的影响。对长度在0.4cm～0.6cm,0.6cm～0.8cm以及0.8cm以上的胚分别培养,并比较了秋水仙碱悬浮处理离体小孢子、浸根和滴芽3种染色体加倍方法的加倍效率。结果表明,种植在西宁的材料小孢子产胚率比南京高,为8.6枚/皿;0.6cm～0.8cm大的胚转接到B5固体培养基,其成苗率高达48.53%;3种加倍处理方法中以50mg/L秋水仙碱悬浮小孢子48h染色体加倍效率最高,达到46.23%。本研究构建了含有123个株系的DH群体,可用于油菜含油量性状的QTL分析。     

甘蓝型油菜DH植株创建及其倍性的流式鉴定

以甘蓝型油菜大粒品系和小粒品系的小孢子为试验材料,研究取样时期、花蕾大小、培养基类型及添加成分对小孢子产胚率的影响,利用流式细胞仪对小孢子再生植株及加倍植株进行了准确、快速的倍性分析。结果表明,始花期为最佳取蕾时期,花蕾大小在2.5~3.5mm为宜,培养基以液体培养基最好。培养基中加入0.1mg/L6-BA可以促进小孢子胚的发生,而活性炭对小孢子培养没有明显的促进作用。流式细胞仪倍性检测显示小孢子再生植株加倍后的双单倍体(doubled haploid,DH)占49%,还存在少量的三倍体(11.3%)、四倍体(1.1%)及嵌合体(27.3%)植株。本研究为油菜材料的快速纯合及其DH系群体的构建等提供了新的经验。     

秋水仙碱对油菜小孢子产胚率和再生植株二倍体率的影响

为探索适用于长江流域主产区生态条件下的甘蓝型油菜小孢子培养技术中最佳秋水仙碱浓度,以2个适合进行小孢子培养的油菜材料为对象,研究了4种不同浓度(0、100、200和400mg/L)的秋水仙碱处理对小孢子产胚率和二倍体率的影响。结果表明,200mg/L的秋水仙碱处理24h后,小孢子的产胚率和二倍体率都达到最大,与对照有显著的差异。用这一浓度,对40份不同基因型油菜的小孢子进行诱导培养,结果表明不同基因型油菜小孢子产胚率和二倍体率存在较大差异,小孢子产胚率为0.12~10.39胚/蕾,再生植株二倍体率为26.7%~90.0%。按照种皮颜色分类后发现,黄籽油菜与黑籽油菜的小孢子产胚率有显著差异,而二倍体率因材料基因型而异,推测油菜种皮颜色与小孢子的产胚率有一定相关性,而与再生植株二倍体率的相关性不大。     

γ射线和X射线对甘蓝型油菜小孢子胚状体再生的影响

采用60Co-γ射线辐照甘蓝型油菜初花期植株和X射线辐射甘蓝型油菜小孢子发育到单核晚期至二核早期的花蕾后,分离小孢子进行培养诱导胚状体和植株,探讨了适宜油菜小孢子诱变的剂量和诱变方法.结果表明,γ射线对油菜离体小孢子胚状体的发生和发育均有很大的抑制作用,15Gy和40Gy处理平均每花蕾小孢子的产胚量分别是0.574和0.268个,40Gy可作为小孢子诱变的参照剂量.X射线对4个基因型离体小孢子胚状体再生也有影响,40Gy处理平均每蕾小孢子产胚4.086个,80Gy处理为0.834个,120～200Gy处理下降到0.021～0.019个,120Gy以上的处理剂量严重阻碍了小孢子胚的发生.采用X射线80～120Gy较适宜油菜小孢子诱变.     

双低油菜新品种青杂6号

青海省农林科学院春油菜研究所利用引进双低春油菜品种马努从中选株与波里马细胞质雄性不育系331A测交,并用亲本与完全不育的后代连续回交4代,获得稳定的PolimaC—MS105A和保持系105B;2001年用双低恢复系ZD4R（带有波里马不育细胞质）作母本与抗菌核病性较强的半冬性双低甘蓝型油菜品系98—1079杂交,获得F1,2002年以F1为供体材料进行小孢子培养;2003年获得67个DH系;     

甘蓝型杂交油菜亲本的小孢子培养技术研究

通过对42份甘蓝型油菜(Brassica napus)不同基因型材料的小孢子培养研究,结果表明不同基因型材料的小孢子产胚率存在明显差异,但pol-CMS的恢复系与保持系之间的胚状体产量差异不显著,恢复或保持基因不影响小孢子成胚率,说明通过小孢子培养快速纯合pol-CMS杂交亲本是可行的.胚状体直接成苗率与培养基中琼脂浓度、培养温度及供体材料基因型有关,胚状体经低温诱导及适当增大培养基中琼脂浓度可有效提高胚状体直接成苗率.4℃低温处理10d和培养基琼脂浓度高于1.2%均可提高胚状体的直接成苗率,并以1.5%琼脂浓度效果较好.     

小孢子培养技术纯化 与选育Pol TCMS不育两用系

利用甘蓝型油菜游离小孢子培养技术,获得了4个甘蓝型Pol细胞质温敏雄性不育两用系( Pol TCMS)的 DH系,说明通过小孢子培养技术纯化选育Pol TCMS不育两用系是可行的。研究结果表明: Pol TCMS不育两用系 的最佳取样时期为第一朵花开放前的4～7d;在NLN培养基中补充0. 05mg/L的细胞分裂素6 - BA可以显著提高 出胚频率;游离小孢子首先在35℃高温条件下热激48h,然后转入到22℃恒温箱中连续暗培养效果最佳,其出胚频 率显著高于其他3种温度组合;胚状体在8～10℃条件下低温诱导两星期,能够显著提高其再生频率。     

甘蓝型油菜游离小孢子培养的胚胎发生

以生长在非控温控光下的4个冬性甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种为供体,进行游离小孢子培养.研究发现,多数品种在开花3~7d内取材最为适宜.在甘蓝型油莱小孢子培养中只有单核晚期的小孢子才可能发育成胚状体,而花药培养时处于单核早期的小孢子易于发育成胚状体.在适当花期选取发育比较一致的单核晚期小孢子培养.经数小时后,部分小孢子便开始膨大,这是小孢子发育成胚的最早标志,膨大的小孢子中,有部分形成多细胞球并进一步发育成胚.用春性甘蓝型油菜为材料进行蔗糖浓度的实验结果表明:培养3d后,在16%蔗糖培养基中存活的小孢子最多,达16.13%,培养30d后,胚状体诱导频率则以13%蔗糖浓度为最高,每花蕾可达144个胚状体.如果在16%蔗粮培养基中培养3d后,添加等体积的13%蔗糖培养基,能够大大提高胚状体的诱导频率,为仅用13%蔗糖培养基培养的3.7倍.这一实验体系正在用于抗菌核病诱变与筛选,并作为外源基因导入的实验体系.     

甘蓝型油菜与诸葛菜的杂种小孢子胚发生和小苗的形态

甘蓝型油菜与诸葛菜的杂种小孢子胚发生和小苗的形态石淑稳，李再云，刘后利（华中农业大学农学系）诸葛菜为十字花科、诸葛菜属，其油酸和亚油酸含量高，亚麻酸和芥酸含量低，是油菜品质育种的良好材料。李再去和刘后利［１］用常规杂交方法，对甘蓝型油菜与诸葛菜的交配...     

甘蓝型油菜小孢子培养中几项技术改进

以大田种植的2个半冬性甘蓝型油菜品种为供体材料,对游离小孢子培养的合适时期、加倍方法、再生苗的继代与移栽技术进行了研究.结果表明:小孢子培养的最佳时期为初花期前后2周左右,游离小孢子经过含有50mg/L或75mg/L秋水仙碱的NLN-16培养基直接处理48h效果最好,其产胚率和加倍效率均显著高于未加秋水仙碱的对照.在固体B5培养基中加入4.5mg/L多效唑并补充液体B5-3培养基,再生苗可不需继代.在固体B5培养基或者补充养分的液体B5-3培养基中加入低浓度的0.5mg/L NAA 0.1mg/L 6-BA,直接移栽到大田的再生苗成活率可以达到90%以上.     

源于大麦F1小孢子氮胁迫培养自交一代的耐低氮性评价

为了探索快速改良大麦耐低氮性状的育种方法,以2份耐低氮亲本配制（正反交）杂交组合,游离其F₁代小孢子进行氮胁迫培养,获得85个加倍单倍体（Double haploid,DH）系。取其种子播种于正常供氮和降氮的土壤中,以亲本作对照,观察群体的形态特征表现,以此对耐低氮性进行初步的评价。同时,对耐低氮性明显超亲的基因重组体进行氮代谢相关的生理生化指标分析,以探讨其与有关农艺性状的相关关系。结果表明,（1）通过氮胁迫相关的形态特征鉴定,正反交DH系低氮胁迫响应的相对值优于亲本;（2）筛选到10份明显优于双亲的DH系,对其进行相关酶活力测定,发现在低氮胁迫下,谷氨酰胺合成酶（GS）活力相对值与成熟期单株产量存在极显著正相关性,可以初步作为成熟期氮素营养检测的生化指标。依据研究结果可以认为,运用杂交结合F₁小孢子氮胁迫培养方法,能够产生耐低氮性优于双亲的DH系。     

大麦加倍单倍体(DH群体)的建立及其在遗传育种中的应用

大麦加倍单倍体 (DH群体 )建立的方法很多 ,目前在大麦遗传育种中运用较多的主要有球茎大麦法、花药培养法和小孢子培养法等三种。大麦DH群体不仅为遗传学、形态发生学和分子生物学等基础研究提供了丰富的背景和遗传稳定的材料 ,而且对于单倍体的育种实践也有重要意义。本文简要综述大麦DH群体的建立方法及其在遗传育种中的应用 ,以期为大麦遗传育种研究提供参考     

应用小孢子离体培养技术培育大麦新品系

以大麦F1、F2代为供体材料,通过技术优化,建成了大麦小孢子培养高频再生技术程序。利用大麦小孢子加倍单倍体育种技术平台,二年内就可获得种性稳定的株系,四年内即可参加新品种区试。经过田间严格鉴定与选择,育成了大麦新品系“花98-11”和新株系“花01-3”、“花01-12”。     

芒果小孢子发育时期与花器形态的相关性

通过对芒果小孢子发育时期细胞学、小孢子不同发育时期花蕾形态和花药颜色等的观察,直接从花蕾或花药的形态特征来判断小孢子的发育时期.结果表明,芒果小孢子发育时期与花器外部形态变化密切相关.供试芒果品种的小孢子处于单核靠边期时,花蕾纵径为2.58～3.48 mm.花蕾横径为2.30～3.32 mm.花药长度为0.71～O.90 mm,花药宽度为O.56～0.72 mm.结果为通过观察芒果花蕾外观形态来确定花药发育时期,从而确定花药培养最佳时期所对应的选蕾标准,进而为花药单倍体培养奠定基础.     

美丽崖豆藤小孢子发育时期与花器形态的相关性

对美丽崖豆藤小孢子发育时期细胞学特征、小孢子不同发育时期花器官形态和花药颜色进行了观察;同时,对美丽崖豆藤小孢子不同发育时期的细胞学特征与花器官形态之间的相关性,以及花药外部形态指标与小孢子发育时期两者间的内在联系进行了研究.结果表明,美丽崖豆藤小孢子发育的四分体时期、单核期和双核期的特征差异明显.美丽崖豆藤小孢子发育时期与花蕾的外部形态特征、花药颜色密切相关,尤其与花蕾的大小关系密切.根据花器形态特征可以判断小孢子的发育时期,从而为美丽崖豆藤花药离体培养接种外植体的选择提供科学依据.     

麦类作物小孢子培养研究进展

植物小孢子培养研究对遗传学、分子生物学等具有重要意义。本文综述了麦类作物小孢子培养的基本步骤,包括供体植株的生长和收获、小孢子的预处理方法、小孢子的分离和纯化、影响胚胎发生的因素和胚状体的再生等,同时介绍了有关小孢子胚胎发生的细胞、分子生化机理的研究进展。为了促进小孢子由配子体发育向孢子体发育途径的转变,常采用物理、生理、化学等处理诱导雄核发育。离体小孢子培养以及有关细胞学和分子生化方面的研究将为明确雄核发育机理提供十分有用的信息。小孢子胚胎发生的细胞学研究已取得了显著进展,并分离鉴定出一些在小麦小孢子胚胎发生时表达的胚胎专一基因,但小孢子胚胎发生的机理尚未完全明确。     

菜心小孢子发育时期与花器官形态的相关性

研究菜心小孢子不同发育时期的细胞学特征及其与花器官外部形态的相关性,为直接从花器官外部形态特征来判断小孢子发育时期提供依据。结果表明,菜心小孢子发育分为四分体时期、单核期和双核期,各时期特征明显。菜心小孢子发育时期与花蕾和花药外部形态特征密切相关,供试菜心材料中处在单核靠边期的花蕾纵径为3.05～3.39 mm,花萼长为3.25～3.46 mm,花瓣长为2.10～2.33 mm,瓣萼比为0.63～0.71,花药长为2.57～2.89 mm、瓣药比为0.77～0.85,适合作为不同材料花蕾最佳取样时期的鉴定指标。处在单核靠边期的花器官外观特征表现为花蕾饱满,萼片绿色并包被着花冠,花瓣和花药均为浅黄色,花药略长于花瓣。可见,依据花器官形态特征可判断菜心小孢子的发育时期及所对应的选蕾标准。     

甘蓝型油菜叶绿素含量与产量关系研究及叶绿素主效QTL位点cqSPDA2连锁标记开发

本研究前期以中双11（ZS11）作母本、QU作父本通过小孢子培养构建了一个包含282个株系的DH群体，并通过两环境表型考察及DH基因型分型，对甘蓝型油菜叶片叶绿素含量（SPAD值）进行分析和定位，在A2染色体21.87~22.91 Mb区间获得一个主效QTL，为了进一步明确甘蓝型油菜叶绿素含量与产量的关系，通过分子标记和KASP技术以ZS11作轮回亲本构建了叶绿素主效QTL单位点的近等基因系群体，基于DH群体和单位点近等基因系群体为研究材料，对苗期叶片叶绿素含量和产量性状的相关性进行了分析。结果表明：在西宁和互助两个环境中，DH群体叶片SPAD值呈正态分布，双亲SPAD值呈极显著差异，F₁的SPAD值呈偏高值分布，表明该性状为部分显性，且不同环境条件下，同一群体叶绿素的含量不同，高海拔和低温条件下SPAD偏高；在一定范围内，叶绿素SPAD值与单株产量正相关，且相关系数随样本量的减少而增加；单株产量在两组不同基因型近等基因系中均存在极显著性差异（P<0.01）。根据遗传连锁图置信区间，开发了2个多态性较好的共显性InDel标记和基于KASP技术的6个分型较好的SNP标记作为分子标记辅助选择育种筛选的候选标记。本研究为油菜高叶绿素性状的分子标记辅助选择提供了标记基础，为高光效新品种的选择提供了理论依据。