甘蓝类蔬菜小孢子再生植株染色体倍性与气孔保卫细胞叶绿体数的相关性

 【目的】研究甘蓝类蔬菜游离小孢子再生植株的染色体倍性与气孔保卫细胞叶绿体数的相关性,为甘蓝类蔬菜提供一种快速、简易、经济、实用而又可靠的倍性鉴定方法。【方法】采用分布型分析和t测验,对结球甘蓝、青花菜和芥蓝不同倍性的小孢子再生植株的气孔保卫细胞叶绿体数进行统计分析。以根尖染色体计数法和田间形态学观察法的倍性鉴定结果,对叶绿体数分界法的可靠性进行验证。【结果】同一倍性植株上的不同叶片间及同一叶片的不同部位间,气孔保卫细胞叶绿体数平均值及变异幅度非常接近。同一小孢子再生植株群体内的不同倍性植株的叶绿体数平均值差异极显著。不同倍性植株间的气孔保卫细胞叶绿体数均呈正态分布。本研究提出了一种根据甘蓝类蔬菜气孔保卫细胞叶绿体数进行染色体倍性鉴定的方法,即气孔保卫细胞叶绿体数≤10的为单倍体,10＜叶绿体数≤15的为二倍体,＞15的为多倍体。该方法经花期形态学观察和根尖染色体计数法验证,其吻合率达93.93%,且此倍性鉴定方法稳定,不受植株生长环境等外界因素影响。【结论】甘蓝类蔬菜游离小孢子再生植株的染色体倍性,可于幼苗期根据气孔叶绿体数目的多少进行鉴定,而且此倍性鉴定方法简单、快捷、经济而又可靠。     

Study on the Relationship Between the Ploidy Level of Microspore-Derived Plants and the Number of Chloroplast in Stomatal Guard Cells in Brassica oleracea

The relationship between the ploidy level of microspore-derived plants and chloroplast number in stomatal guard cells was studied in cabbage, broccoli, and Chinese kale. In the experiment, distribution statistics analysis and t-test were used to perform statistical analysis on chloroplast number of different ploidy level in those stomatal guard cells mentioned above, and morphology identifying and chromosome counting were used to test accuracy of counting chloroplast number in stomatal guard cells. The chloroplast average number in stomatal guard cells was very similar among the different leaf positions on the same plant and among the different locations in the same leaf, while the chloroplast number varied significantly among the different ploidy stoma in the same variety. All the distributions of the chloroplast number in different ploidy stoma were normal distribution fitted. A correlation has been established between ploidy and chloroplast number in the stomatal guard cells. In every single stoma of microspore-derived plants, the chloroplast number for a haploid should not be more than 10, diploids 11 to 15, and polyploids more than 15. The accuracy of this method for identification of different ploidy plants was 93.93%. Furthermore, the accuracy of this method was reliable and did not vary with the plants growth conditions. Therefore, the chromosome ploidy of plants derived from microspore culture in cabbage, broccoli, and Chinese kale can be identified by simply counting the chloroplast number in stomatal guard cells.     

用西瓜叶片气孔保卫细胞叶绿体数鉴定西瓜染色体倍性

为了寻求简便、快速的西瓜染色体倍性鉴定方法,以二倍体西瓜TS和0517及其同源四倍体为试材,通过观察叶片气孔保卫细胞叶绿体数来鉴定西瓜染色体倍性.结果表明,两倍性间的叶绿体数差异显著.二倍体叶绿体数在15个以下,四倍体叶绿体数大于等于15个;气孔叶绿体数随染色体倍性的增加而增加,用气孔保卫细胞叶绿体数预测植株倍性的准确率可达90.2%,因此,用万能荧光显微镜观察叶绿体数可以在苗期快速、准确地确定植株的染色体倍性.     

辣椒染色体倍性水平的快速检测

为了寻求简便、快速的辣椒染色体倍性鉴定方法,以辣椒纯系B19、B23花药培养产生的单倍体植株(n=x=12)及用其种子长成的二倍体植株为试材,对用气孔保卫细胞叶绿体计数法鉴定其倍数性进行了研究。结果表明,单倍体和二倍体辣椒植株气孔保卫细胞叶绿体数平均值的差异极显著,单倍体的叶绿体数在13以下,二倍体的叶绿体数等于或大于13;气孔叶绿体数目随染色体倍数性的增加而增加,用气孔保卫细胞叶绿体数目预测植株倍性的准确率可达92.68%。表明采用气孔保卫细胞叶绿体计数法可以在苗期快速、准确地确定植株的染色体倍性。     

辣椒染色体倍性与气孔性状的相关性

以辣椒GT3、GT10和GT16的花药培养再生单倍体植株和其种子植株为试验材料,对叶片的气孔密度、保卫细胞叶绿体数、保卫细胞横纵径等气孔性状进行显微镜观察与统计分析.结果显示:随辣椒染色体倍性的提高,叶片气孔密度呈明显下降趋势;保卫细胞叶绿体数与保卫细胞横径呈明显上升趋势;保卫细胞纵径升高变化不明显.表明叶片气孔密度、保卫细胞叶绿体数、保卫细胞横径可作为鉴定辣椒染色体倍性的有效依据.     

棉种染色体倍性与叶片气孔性状的关系

观察了棉属(Gossypium)中不同染色体组的二倍体棉种、四倍体棉种及种间杂种共9个材料的叶片气孔,测定了气孔密度、气孔保卫细胞的大小、气孔最大开张程度及保卫细胞内叶绿体数目。结果表明,不同染色体组问、不同棉种间和不同染色体倍性间在这些性状上均存在明显的差异。并且。随着染色体倍性提高。四倍体棉种的气孔保卫细胞的大小和叶绿体数目增加,而气孔密度则比二倍体棉种的小。因此,认为通过对上述叶片气孔性状的测定分析,可以用于鉴定不同染色体倍性的棉花植株。     

饲用甜菜染色体倍性与叶片气孔性状相关性研究

以饲用甜菜二倍体和四倍体为试验材料,研究了气孔的长、宽度及气孔保卫细胞叶绿体数目与倍性的关系.结果表明:二倍体植株与四倍体植株的气孔长、宽度和保卫细胞叶绿体数之间差异显著.四倍体气孔长度约为二倍体的1.8倍,宽度约为二倍体的1.42倍;且相对于气孔宽度,气孔长度具有更好的可靠性和区分效果;二倍体植株与四倍体植株的保卫细胞叶绿体数的平均值分别为13.69和23.24,可将保卫细胞气孔长度与保卫细胞叶绿体数两个气孔性状相结合,作为饲用甜菜多倍体育种初期的筛选鉴定指标.     

棉属中染色体倍性与叶片气孔性状的关系

观察了棉属(Gossypium)不同染色体组、不同染色体倍性的种间杂种及其加倍后代的28个材料的叶片气孔,测定了气孔密度、气孔保卫细胞的大小及其中叶绿粒数目.结果表明,不同染色体组间、不同棉种间和不同染色体倍性间在这些性状上均存在明显的差异.这些差异的总趋势是染色体倍性间>染色体组间>种间>种内.染色体倍性提高,气孔保卫细胞的大小及其中叶绿粒数目增加,而气孔器密度减小.认为叶片气孔保卫细胞中的叶绿粒计数配合保卫细胞大小和气孔器密度的测量,可以用于不同染色体倍性棉花植株的鉴定.     

南瓜胚囊再生植株倍性鉴定方法的比较

以南瓜胚囊再生植株为材料,采用形态学鉴定法、根尖染色体计数法和气孔保卫细胞叶绿体计数法3种方法对46株南瓜胚囊再生植株的倍性进行鉴定。结果表明:在46株再生植株中,有12株再生植株生长势弱、叶片较薄、叶脉不明显、分枝少、根系不发达,与其他倍性植株在形态上有明显差异;进一步进行染色体计数后,发现仅有7株再生植株的染色体数n=x=22,7株单倍体植株的保卫细胞叶绿体数的平均值为4.28个,正常二倍体组培苗的平均叶绿体数目为8.37个。说明形态学鉴定法只能作为倍性鉴定的一种辅助方法,而染色体计数法虽直接、准确,但效率低,气孔保卫细胞叶绿体计数法高效、简便。     

西瓜叶表皮微形态特征与倍性相关性研究

通过显微镜观察3个西瓜品种的二倍体和同源四倍体的气孔保卫细胞叶绿体数目,同时测定气孔长度和计算气孔密度。结果表明：二倍体和四倍体的平均叶绿体数分别为9．9±0．19,18．1±0．50;符合染色体数目1：2的比例,两倍性间的叶绿体数差异达极显著水平。初步提出以叶绿体数15为界来判定倍性,少于15的为二倍体,大于或等于15的为四倍体。气孔长度与倍性相关性不显著;不同倍性间气孔密度有显著差异。叶绿体数和气孔密度可作为西瓜染色倍性的鉴定依据。     

枇杷叶片气孔保卫细胞叶绿体数目分析

[目的]研究枇杷叶片保卫细胞的叶绿体数目差异,探讨其变化规律。[方法]取43份枇杷资源嫩叶进行处理,在20倍显微镜下进行统计,随机选择50个保卫细胞计算叶绿体数目。[结果]枇杷叶片保卫细胞叶绿体数目在11～17,平均为13.19个,品种间差异大。不同品种叶绿体数目变异幅度不同,在9～14,仅栎叶枇杷的叶绿体数目大于16。[结论]栎叶枇杷可能是多倍体,这可为枇杷资源的倍性鉴定提供参考。     

烟草花粉植株染色体倍性苗期快速鉴定

为了提高烟草单倍体育种中花粉苗的利用效率,采用气孔保卫细胞叶绿体计数法对花粉植株染色体倍数性鉴定进行了研究.结果表明:单倍体、二倍体、多倍体的叶绿体数平均值分别为11.559,20.458,35.056个,差异极显著;通过对叶片进行失水处理,解决了幼嫩叶片不易制片的问题,结合第3,5,8,13,17叶的叶绿体数分布,将鉴定时期提到了移栽前的第5叶,得出了每株只计数1个气孔叶绿体数的一种快速、准确的计数方法--叶绿体数倍性分界法.该方法准确率高达98.5%.     

植物细胞染色体倍性鉴定方法

综述了植物细胞染色体倍性鉴定的染色体计数法、流式细胞分析法、检测气孔大小及气孔保卫细胞叶绿体数目法等各种检测方法 ,并对其优缺点进行了评述     

Oryzalin离体诱导小果型西瓜四倍体及倍性鉴定研究

以3个二倍体小果型西瓜优良自交系048、032、047-1为试验材料,研究培养方式、Oryzalin浓度、处理时间对离体诱导西瓜四倍体的诱变效果,并对变异植株进行形态学比较、气孔测定及染色体鉴定。研究结果表明,采用液体培养的四倍体诱导率比固体培养高。在含50 mg/L Oryzalin的液体培养基中振荡处理2 d,四倍体诱导率最高达33.3%。变异植株通过染色体计数法鉴定得出染色体数为44,确定为四倍体植株。再生植株表现为叶片肥厚,叶色深绿,茎节缩短,株型紧凑矮小,茎蔓挺直,叶形指数变小;叶片气孔密度明显减小,保卫细胞体积增大,叶绿体数目增多;花瓣颜色深黄,且增宽、增厚。此结果说明Oryzalin对不同基因型的四倍体诱变效果存在一定差异。     

不同熟性大白菜小孢子植株倍性变异及倍性鉴定方法

对不同熟性的大白菜小孢子植株群体的倍性变异进行观察,研究利用DNA流式细胞仪测定、形态学特征鉴定大白菜小孢子植株群体的倍性变异.结果表明,小孢子植株是倍性水平不同的混合群体;不同熟性的大白菜小孢子植株群体的倍性分布不同,中晚熟大白菜小孢子植株双单倍体比例最高,春大白菜最低;单倍体植株在组培无性繁殖中部分会自然加倍;DNA流式细胞仪和形态学方法均可以鉴定群体的倍性水平.     

秋水仙素离体诱导分蘖洋葱茎尖多倍体的研究

以分蘖洋葱品系Z-018的茎尖外植体为材料,通过不同浓度秋水仙素及处理时间对分蘖洋葱茎尖细胞染色体的诱导,以获得倍性变异的分蘖洋葱材料。结果表明:当秋水仙素质量分数为0.01%,处理4 d时,多倍体的诱导率最高,可达42.22%。得到的变异植株与正常二倍体植株相比,表现为生长缓慢,叶片、假茎及根系粗壮,叶片的气孔保卫细胞变大,密度减小。进一步对根尖染色体数目进行鉴定及利用流式细胞仪分析测定DNA含量,在149株变异株中,获得倍性变异株117株,其中四倍体材料81株,占变异总数的54.36%。     

黄瓜倍性材料创制及染色体组成的FISH鉴定

【目的】黄瓜（Cucumis sativus L.）遗传基础狭窄,种质资源多样性较为有限,遗传育种研究相对落后。本试验旨在创制整倍体和非整倍体黄瓜种质材料,建立其准确的染色体组成鉴定方法,为进一步选育黄瓜各种染色体系、目标性状的染色体定位及遗传育种研究奠定基础。【方法】以华北生态型黄瓜‘长春密刺’的高代自交系为材料,0.4％秋水仙素溶液处理萌动种子,诱导染色体数目加倍。为获得同源三倍体材料,以诱导获得的同源四倍体为母本,二倍体为父本进行杂交,授粉35-45 d后采收成熟果实进行胚拯救。采用染色体计数,结合形态学、叶片气孔电镜观察,对诱导株及杂交后代的倍性进行鉴定。利用染色体特异的探针进行荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）,通过观察特异探针在染色体上杂交信号的数目、强弱及位置,结合黄瓜的染色体形态参数,对诱导株的染色体组成进行鉴定。【结果】对经秋水仙素处理的‘长春密刺’材料进行有丝分裂中期染色体计数观察,结果显示诱导获得8株四倍体（2n=28）,3株非整倍体（2n=16,19,27）材料。将四倍体与二倍体杂交获得了三倍体材料（2n=21）。经荧光原位杂交分析,根据黄瓜着丝粒探针Type III和核糖体45S rDNA两类信号在染色体上的信号特征可以看出,与二倍体相比,三倍体与四倍体上杂交信号为倍性变化关系,进一步验证创制出的整倍性材料为三倍体与四倍体。不同倍性‘长春密刺’植株的形态学特征存在一定差异,四倍体植株的形态指标与二倍体差异显著;三倍体植株与二倍体在形态学上差异不显著;非整倍体植株与二倍体在形态学上差异也不显著,但其长势较二倍体弱,且花期推迟,雌雄花花期不遇,坐果率明显低于二倍体。经叶片气孔电镜观察,‘长春密刺’二倍体、三倍体与四倍体植株叶片气孔的大小与密度均存在差异,随着倍性提高,气孔的长度和宽度增加,而气孔密度则下降,说明形态学筛选和叶片气孔电镜观察可以作为鉴定黄瓜倍性的辅助方法。以上述两类黄瓜重复序列（Type III和45S rDNA）和染色体特异的单拷贝基因Csa006700为探针,对染色体数目为16的一株非整倍体诱导株进行染色体组成鉴定。重复序列的荧光原位杂交结果显示,额外的两条染色体为1号或2号染色体。进一步利用黄瓜2号染色体端部的基因Csa006700探针检测,发现该基因只在其中一对染色体上有信号,由此明确该材料为附加两条1号染色体的四体材料（2n=14+2）。研究表明秋水仙素不仅可直接诱导出同源多倍体,同时可诱导各种非整倍体植株。【结论】利用秋水仙素处理黄瓜萌动种子,诱导染色体倍性的变化,结合染色体特异探针的荧光原位杂交鉴定,可快速创制并筛选出各种染色体组成的特异新种质。     

4种禾本科小麦族植物微观形貌特征的比较(英文)

[Objective] This study was to investigate the difference in microscopic features of pollen grain and stoma of four triticeae species, as well as the relationship between the sizes of pollen grain and stoma, and the chromosome ploidy. [Method] Comparison of the micro-morphological characteristics of pollen grain and leaf epiderm among diaploid Thinopyrum elongatum, Elytrigia intermedia, hexaploid Triticum aestivum and octoploid Tritielytrigia types were carried out by observation under scanning electronic microscope(SEM). [Result] There were some differences among the four species in the micro-morphology, the size, the surface protuberance, the germ pore of pollen grain and the leaf epidermal stoma, in which diploid Thinopyrum elongatum was obviously different from the other three. Diploid, hexaploid and octoploid species of triticeae had remarkable differences in micro-morphological characteristics of pollen grain and stoma. However, some differences between hexaploid species and octoploid species were not significant. [Conclusion] Some microscopic characteristics of pollen grain and stoma could be used as the evidence to identify diaploid, hexaploid and octoploid spieces whose chromosome ploidy are hugely different.     

Technology of In Vitro production of dihaploid Brassica plants

The conditions of cultivating isolated anthers and microspores are optimized for the purpose of producing haploid rapeseed, white head cabbage, and cauliflower plants under in vitro conditions and the process of direct embryogenesis is studied. It is established that the presence of 1 mg/l kinetin and 1 mg/l naphthaleneacetic acid hormones in nutrient medium B5 stimulated the process of direct embryogenesis in rapeseed as well as the formation of secondary and tertiary embryoids on hypocotyl and leaf segments of sterile sprouts. A cytological analysis of regenerant plants (count of the number of chloroplasts in stomatal guard cells and chromosomes in root meristem) confirmed the haploid nature of the rapeseed plants. Regenerants are obtained from callus tissue of cabbage microspores.     

小菜蛾性成熟前期在菜株中的垂直分布

本文通过田间调查,分析了小菜蛾卵、幼虫、蛹在菜心、芥兰、西蓝花菜株中的垂直分布,结果表明,卵的平均位置在心叶以下第二片叶,幼虫在心叶,蛹的分布则较均匀,本文还分析了小菜蛾的垂直运动规律及机制,为田间抽样及化学防治提供依据。