无核葡萄胚败育机制研究进展

为了更加全面地掌握无核葡萄胚败育机制研究进展,明晰相关的研究结果和存在问题。笔者对 国内外近年来相关的研究成果进行了综述,发现研究成果主要集中在细胞学、生理生化、无核性状遗传 规律、无核基因的分子标记和无核相关基因功能5 个方面。然而有关胚发育及败育过程中基因种类、基 因间如何互作,调控网络等方面研究还相对欠缺。最后对今后的趋势提出展望,认为可运用多组学联合 分析从整体上探讨无核葡萄胚败育机制。     

植物胚败育相关基因研究进展

种胚败育在许多植物中普遍存在并一直是研究的热点，但种胚败育机制尚不明确。为探寻植物胚胎败育分子机制，本文在介绍植物胚发生过程的基础上，重点阐述了种胚败育的相关基因及基因表达研究方面的进展情况。当前植物胚胎发育的调控基因互作、协同机制尚不清楚，今后应运用多组学加大从基因调控到信号传导过程的深入研究，并对植物胚胎败育分子机制的研究进行了展望。     

红宝石无核葡萄胚发育及败育的观察

以种子败育型葡萄红宝石无核为试材,采用石蜡切片法系统观察其胚发育及败育进程.结果表明,红宝石无核胚能发育到心形胚阶段,随后胚逐渐败育,胚珠不能继续发育为成熟种子.红宝石无核的胚乳败育早于胚败育,其胚挽救适宜取材时期是花后40天.     

木质素在果树果核退化的作用

果核是包被种胚的外部结构,在果实发育过程中,对种子起到保护作用,并对果肉提供支撑。果核的主要成分为木质素和纤维素。本综述阐释了果核退化的果实类型以及果核退化对果树育种的影响,包括无核果实和核果类果树裂核现象,并通过对木质素的合成途径及其在合成过程中的动态分布、差异蛋白分析、相关酶和激素进行研究,并对影响木质素合成物质的糖类和酚类物质的代谢状况,以及果核退化相关的基因调控果核发育的研究等多方面进行综述,阐释果树果核退化的机制,认识木质素对果核退化的影响,为果树的果实无核化育种提供理论依据,并对防止果核裂核提供理论指导。     

枣胚败育因素分析及提高幼胚发生的措施

枣胚退化或败育特性是枣树杂交育种的重要障碍。本文重点介绍了枣胚败育类型及特征、胚败育的生理与分子机制,提出了诱导幼胚合成内源激素以及利用胚挽救技术等提高幼胚发生的措施,为进一步深入探索枣胚败育的分子机制以及枣树杂交育种提供一定的理论参考。     

植物种子败育研究进展

种子败育在许多植物中普遍存在并一直是植物界研究热点。本文重点综述了近十年来在研究影响种子败育的内因(胚胎学、生理生化机制)和外因(环境条件、生长调节物)方面取得的主要进展。种子败育的胚胎学机制主要有以下4个方面：(1)雄性不育,包括花药退化、花粉败育、绒毡层细胞结构异常等;(2)雌性器官不孕,主要表现为雌性器官形态结构异常、大孢子母细胞及营养器官退化;(3)授粉受精不良,主要表现为自交或异交不亲和;(4)胚中途败育,不同植物胚败育的时间、败育原因及解剖学特征各不相同。不同的内源激素对植物胚胎发育的影响各不相同,激素含量的异常会导致种子败育;田间喷施GA3在提高果树座果率的同时常大大提高无仁率。矿质元素的缺乏会使一些植物发生种子败育。另外,环境胁迫等外在因素会严重影响种子发育。     

胚抢救在果树育种上的研究及应用

胚抢救是果树早熟类型品种的选育以及近年来对无核类果树品种选育所采取的有效手段与成功方法之一。1933年Tukey成功的培养了甜樱桃的幼胚成为胚培养在果树应用上的里程碑，自1987年至今，Ramming利用胚挽救技术已成功的培育出了早熟桃与无核葡萄。本文对胚抢救在果树育种上的研究进展进行了综述。     

特晚熟红桔JZT(P)-1胚珠败育的胚胎学研究

为进一步探明晚熟无核红桔的无核机理,为晚熟柑橘种质资源的开发利用提供可靠的科学依据,以特晚熟无核红桔JZT(P)-1为实验材料,采用直接解剖、连续石蜡切片、显微技术等方法重点对其胚珠败育过程进行系统的观察研究。结果表明,JZT(P)-1胚珠中的孢原细胞、胚囊原始细胞以及不同发育程度的胚囊基本上都败育,极少数胚珠发育成为健康的种子。在幼果前50天的发育中,胚囊原始细胞多起源发育,发生时间紊乱,使得珠心中早期孢原细胞及不同发育期胚囊的正常发育受到干扰,促使胚珠中各雌性结构的败育。幼果中雌性败育率极高,通过石蜡切片观察到正常胚的发育十分困难。基本成熟的果中,种子数0~4粒,平均种子数(1.3±0.42)粒,经济无核率高达100%。正常种子多胚。研究结果为探明特晚熟红桔新种质JZT(P)-1的无核机理提供了胚胎学证据。     

植物胚败育机理及其离体培养挽救技术之研究进展

从植物胚胎败育机理及影响植物胚胎离体挽救成功的因素两个方面综述了近些年来有关植物胚胎败育的研究进展。从器官发育、生理生化指标及遗传的角度看,引起植物胚胎败育的主要原因有七类：胚囊发育异常、胚乳发育异常、幼胚起源、营养供应失调、内源激素、酚类物质、某些酶的活性变异及基因调控。由于胚胎败育原因的多样性,增加了胚挽救的难度。文章还讨论了影响植物胚胎挽救成功与否的主要因素包括胚挽救材料及处理方式、胚龄、培养基种类及培养条件、渗透压、添加剂。在分析上述败育原因和挽救因素的基础上,讨论了未来植物幼胚败育研究的可能方向和挽救技术上仍存在的问题。     

普通小麦与六倍体小黑麦杂交不亲和性的研究 Ⅰ.杂种的胚胎发育

本文对普通小麦与六倍体小黑麦这一组远缘杂交的不亲和性,从胚胎学的角度进行了研究。以六倍体小黑麦作母本,杂种胚胎发育与亲本的差异较小;以普通小麦作母本,杂种胚发育逐渐表现出显著的异常,最终是胚败育,种子失去生活力。通过对胚的切片的解剖观察和胚离体培养的研究,表明在以普通小麦作母本的杂交种子中,胚乳的发育异常发生在胚败育之前,及时将胚取出作离体培养可以发育成苗,因而证明胚的败育是由胚乳的异常发育引起的。本文讨论了这些杂交种子中胚乳发育的不同情况对胚的不同影响。     

采用切割花柱和幼胚离体培养方法培育百合种间远缘杂交种

根据国际上以往的研究,许多百合种间远缘杂交时不能受精,即使受精后其种胚也不能正常发育。胚不能正常发育的主要原因是胚与胚乳不亲和或胚乳败育(1、7、9),而各种百合杂交不亲和的机制主要由花柱控制(1、10)。因此,试验中我们采用了切割花柱和幼胚离体培养法,来进行百合种间远缘杂交。     

辣椒雄性不育的选育及利用研究进展

雄性不育是辣椒育种中的重要表型性状,在试验研究和商业杂交种生产上得到了广泛应用。利用雄性不育制种可简化制种工序、降低制种成本、提高杂交种子纯度,增强杂交种市场竞争力,是辣椒育种发展的主要趋势。本研究概括了中国辣椒雄性不育的研究现状,从已被利用的雄性不育遗传类型及在杂种优势上的应用、小孢子败育机理、育性与生理生化、育性连锁标记的开发、基因克隆与表达等方面分析了雄性不育的败育机制,提出了当前辣椒雄性不育研究存在的问题及相应对策,旨在为相关辣椒育种研究者提供参考。     

胚挽救技术创造无核抗病葡萄新种质

为提高无核抗病、优质葡萄新种质的选育效率,以无核欧洲葡萄品种作母本,中国野生刺葡萄‘塘尾’、‘雪峰’、山葡萄‘双优’及欧山杂交品种‘北醇’做父本,利用胚挽救技术对取样时间和培养基进行优化;用分子标记筛选后代的无核与抗病性状。结果表明：（1）15个杂交组合中共获得杂交果实13341个,接种幼胚珠8589枚,幼胚发育胚1338枚,平均胚发育率15.59%,正常成苗234株,平均成苗率2.73%,‘红宝石无核’ב塘尾’组合胚挽救效果最好,胚发育率为40.17%、成苗率7.76%和成苗植株数178株。（2）‘火焰无核’×北醇’授粉后42天取样,胚发育率(11.37%)和萌发率(3.52%)为最高。‘京可晶’ב北醇’授粉后38天取样,胚发育率(4.3%)和萌发率(1.08%)为最高。（3）以MM3为基础培养基,外源添加3 mmol/L的腐胺,‘红宝石无核’ב塘尾’获得胚发育率(55.83%)和成苗率(20%)为最高。（4）4个自然授粉的品种（‘昆香无核’、‘美丽无核’、‘红宝石无核’、‘赫什无核’）,其胚珠在E20A培养基中更有利于幼胚发育率提升。（5）使用葡萄无核标记SCF27-2000和GSLP1-569、抗霜霉病标记S294-369和S382-615及抗白粉病标记OPY13-661进行筛选,杂种后代中有16株同时携带无核且抗霜霉病与抗白粉病特异性条带。该试验为无核葡萄抗病育种提供了新材料,将为进一步开展中国野生葡萄育种相关研究奠定基础。     

海甘蓝与芸薹属属间杂交的受精和胚胎发育

本文首先对海甘蓝和芸薹属属间杂交的花粉粒萌发、花粉管生长以及珠孔受精情况进行了观察,结果表明,甘蓝型油菜和白菜型油菜与海甘蓝杂交存在受精前不亲和,而芥菜型油菜与海甘蓝属间杂交时,花粉管生长正常,授粉后3～4天可通过珠孔受精。通过对芥菜型油菜×海甘蓝属间杂种胚与芥菜型油菜自交胚的发育过程的比较研究,发现杂种胚败育的原因是:①对于较早败育的胚囊,胚在2细胞原胚时,珠心组织开始解体,珠被绒毡层开始退化,胚在发育过程中呈饥饿状态。②对于较晚败育的胚囊,杂种后代的胚要比自交胚发育延迟,在32～64细胞原胚或多细胞球形胚阶段,胚体停止发育,胚乳细胞开始形成,要比自交提前4天形成胚乳细胞;到授粉25天后,球形胚体开始解体,胚乳细胞开始退化。这和前人观察到的杂种胚的败育的结论有所不同。     

植物远缘杂交育种研究进展

综述了近年来远缘杂交在植物育种中的应用价值和最新进展,重点介绍了导致远缘杂交失败的生殖障碍原因及其有效的克服方法,包括杂交不亲和等受精前障碍因素和胚胎败育等受精后障碍因素；概述了远缘杂种的形态学、细胞学和分子细胞遗传学等鉴定方法,并对植物远缘杂交育种提出了新的研究方向.     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育系105A花药败育的细胞学观察

旨在了解并揭示不育系105A的花粉败育时期和细胞学特征,为进一步正确认识细胞质雄性不育系分子机制提供必要参考依据。采用石蜡制片法,对甘蓝型油菜杂交种‘青杂5号’的雄性不育系105A及其恢复系1831R的小孢子发生和花药发育过程进行观察,以确定其花粉败育的时期和细胞学特点。研究结果表明,在不育系105A花药败育过程中,一部分发生于造孢细胞时期,属于无花粉囊败育型;另一部分发生于单核晚期,属于单核败育型,其特点为单核晚期绒毡层细胞膨大向小孢子靠近,并逐步降解,其破裂胞质退化残余物侵入药室,与小孢子混合粘连在一起,甚至有些绒毡层细胞整块脱落,成为染色很深的团块状物质,占据药室一部分空间,最终小孢子降解,花药败育。     

果树配子体自交不亲和关键基因S-RNase与SFB同源基因研究进展

近年来,随着果树自交不亲和研究的深入,在果树中发现了许多属于配子体自交不亲和(GSI)的树种。本综述着重从基因的分离鉴定、结构功能分析综述了果树配子体自交不亲和的关键基因S-RNase与SFB同源基因的研究进展及作用机制,对于果树品种杂交育种亲和性的选择及无核品种选育有着重要意义。     

月季（Rosa hybrida L.）单心皮中双胚珠现象研究

远缘杂交目前仍是将中国蔷薇资源的优良基因引入现代月季的最有效手段,而胚败育是得到远缘杂交后代的瓶颈问题。为此,本试验中采取幼果期、青果期、成熟期的果实分别进行不同预处理及解剖观察,探索月季胚珠发育的特点,为胚挽救的实施提供理论依据。在研究过程中发现了月季单心皮中存在2个胚珠的现象。此现象在多个月季品种花后15天内的幼果中普遍存在,此阶段的2个胚珠发育情况相同;花后30～60天的青果中,也观察到了双胚珠现象的存在,但比率明显降低,而且其中只有一个胚珠正常发育,另一个处于败育状态。同时还发现,经过低温沙藏的有的成熟瘦果中2粒种子同时萌发,说明同一个子房中的2个胚珠在适宜条件下可能同时发育并正常萌发。     

喷施不同化学试剂对杧果坐果率和大果率的影响

杧果坐果率很低,一般只有不到0.5%,导致其坐果率低的因素有授粉受精不良、胚胎败育、病虫害、低温等。胚胎败育的果实生长缓慢,通常为畸形,很难发育成正常果实大小(Zora,2005),给杧果生产造成巨大经济损失。在海南反季节杧果生产中,金煌、台农一号、贵妃等品种的胚胎败育和无籽果实(小果)的比例达到70%以上,果实商     

黄瓜重要性状相关分子标记研究进展

综述了不同分子标记技术在黄瓜重要病害（白粉病、霜霉病、枯萎病、黑星病、炭疽病、病毒病）、果实品质（苦味、果瘤、果色、果实光泽及果实形状）、生殖发育（性别分化和单性结实）及营养生长（叶色、植株高度及侧枝）等重要性状中的研究进展,旨在为今后黄瓜育种提供理论依据和基础。最后,讨论了目前黄瓜分子标记技术在黄瓜育种研究中相对薄弱的原因,并对今后黄瓜育种前景进行了展望。