苏丹草高粱及其杂种的细胞遗传学研究

苏丹草(S. sudanense)与高粱(S. bicolor)均为禾本科高粱属植物, 两者的杂种优势明显, 杂交种品质好, 抗逆性强, 在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景, 但两者是否属于同一个种至今存在争议。本文采用去壁低渗-火焰干燥法, 分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F₁有丝分裂核型, 观察了3个杂种F₁减数分裂染色体行为和2个杂种F₂体细胞染色体数目。结果表明, 苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型, 但核型公式不完全相同, 苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat), 高粱3042A和3042A×Sa F₁为2n=20m, 其余材料均为2n=20m(sat)。苏丹草、高粱及其杂种F₁ 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P>0.05), 说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显。杂种F₁花粉母细胞减数分裂, 终变期和中期I染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20), 配对行为规则; 棒状和环状二价体的频率因组合不同而异, Tx623A×S722 F₁、3042A×Sa F₁和Tx623A×Sa F₁棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126, 环状二价体频率分别为5.113、 4.290和4.874; 在后期I, 配对的染色体能够正常分离。杂种F₂体细胞染色体数目为20(2n=20)。因此, 苏丹草与高粱的亲缘关系非常近。     

高粱属4种植物的核型及其与入侵性关系探讨

对高粱属(Sorghum)4种植物假高粱(S.halepense)、黑高粱(S.almlzm)、高粱(S.bicolor)和苏丹草(S.sudanense)的染色体数目和核型进行了研究.结果表明,假高粱的核型公式为2n=4x=40=28m+12sm,属2B型,核型不对称系数为59.92%;黑高粱的核型公式为2n=4x=40=32m+8 8m,属1B型,核型不对称系数为58.68%.苏丹草的核型公式为2n=2x=20=18m+2sm,属1A型,核型不对称系数为55.56%;高粱的核型公式为2n=2x=20=16m+4sm,属2A型,核型不对称系数为57.95%.与高粱和苏丹草两种作物相比,具有入侵性的假高粱和黑高粱为多倍体、核型不对称性程度更高.     

Presto×晋农190杂种F_2-3及双亲的核型分析

为创制六倍体小黑麦(TriticosecaleWittmack)-普通小麦(Triticum aestivumL.)异染色体体系,将六倍体小黑麦的优良基因导入到普通小麦中,以六倍体小黑麦品种Presto为母本、普通小麦品种晋农190为父本,配置杂交组合,对双亲及其杂种F2种子根尖细胞进行有丝分裂观察,确定其染色体数目并进行核型分析。结果发现,双亲的染色体数目均为42,父本晋农190的核型公式为2n=42=36m(2SAT)+6sm,核型类型为1A;母本Presto的核型公式为2n=42=26m(4SAT)+4M+12sm,核型类型为2A。杂种F2中F2-3为双单体附加系,其核型公式为2n=44=36m(3SAT)+4sm+1m+1m,核型类型为1A。通过对染色体的形态、短臂和长臂的长度、臂比及相对长度系数进行分析,可初步推断杂种F-3附加的可能是母本的7号和21号染色体。     

散穗高粱与白壳苏丹草杂交F1及其染色体加倍植株ISSR分析

为了明确散穗高粱与白壳苏丹草杂交F1及其染色体加倍植株遗传差异性及其遗传距离,为下一步新品种育成利用奠定基础和提供科学依据。试验利用ISSR标记技术对散穗高粱与白壳苏丹草杂交F1及其染色体加倍植株进行多态性位点比较分析。结果表明：6条适宜引物共扩增得到重复性好的清晰条带164条,其中144条多态性条带,多态性比率达到86.9%;材料间的遗传距离变幅为0.2690~0.5923,散穗高粱与散穗高粱×白壳苏丹草F1加倍植株之间的遗传距离最远;供试材料以遗传距离0.26为基准可分为散穗高粱和白壳苏丹草;散穗高粱×白壳苏丹草杂种F1;散穗高粱×白壳苏丹草杂种F1加倍植株这三类。     

巴西橡胶树PR107和海垦1号品种的核型分析

巴西橡胶(Hevea brasiliensis)是重要的热带经济作物。PR107与海垦1号是我国橡胶树种植、育种的两个重要品种。利用染色体直接敲片技术研究橡胶品种PR107、海垦1号的染色体数目和核型。结果表明：PR107染色体数目为2n=36,核型公式为2n=36=30m(2sat)＋6sm,海垦1号染色体数目为2n=36,核型公式为2n=36=22m(2sat)＋14sm(2sat),两者核型类型均为2B型。     

北美驼绒藜不同世代间核型变异分析

采用常规压片法对北美驼绒藜的4个世代进行了核型变异分析,结果表明:北美驼绒藜各世代体细胞染色体数目为2n=18,均为二倍体,核型公式均为2n=2x=18=18m,其核型均属1A型.北美驼绒藜的4个世代间无染色体数量变异,但存在结构变异,主要表现在染色体绝对长度、染色体长度组成、染色体长度比、平均臂比等方面,其中,染色体绝对长度变异系数较大.     

贵州本地两种豆类资源的细胞学分析

通过染色体滴片制片法对收集自贵州的一种地方栽培大豆材料和一种野生绿豆材料进行染色体核型研究,结果表明,贵州威宁大豆的核型公式为2 n=2 x=40=34 m+6 sm,平均臂比为1.31,染色体长度比为1.56;核型不对称指数为55.97％;核型类型为2 A型;贵州野生绿豆核型公式为2 n=2 x=20 m(2 sat...     

高粱远缘杂交育种现状分析

高粱在进行远缘杂交时目前可利用的近缘植物主要有苏丹草和约翰逊草2种．它们在植物学上的分类一般认为苏丹草与栽培高粱的亲缘关系较近．具有相同的染色体数目（2n=20）。二者很易杂交成功,在分类上苏丹草与栽培高粱均属于高粱种内的不同亚种,还有的学者认为栽培高粱就起源于苏丹草。关于约翰逊草（Sorgum halpense（L．）pers．2n=40）不少学者认为它是属于高粱Sorghum亚属中S.halpense（L．）pers种中的一个类型。关于广泛种植的栽培高粱则认为它只是bicolor亚种群中的一个基本族。     

崖城割手密11号与拔地拉核型比较分析

热带种与割手密种是甘蔗有性杂交育种的主要亲本材料,为探讨其染色体的数目、类型等特征,采用核型分析方法对崖城割手密11号（Saccharum.spont.YC No.11）和拔地拉（Badila）进行了研究。结果表明：崖城割手密11号染色体数目为2n=64,核型公式为：2n=64=56m（2sat）＋8sm,核型类型为2A型。拔地拉染色体数目为2n=80,核型公式为：2n=80=80m,核型类型为1B型。崖城割手密11号和拔地拉的核型在进化上属于比较原始的类型,而且崖城割手密11号的核型比拔地拉的核型更原始。     

葫芦巴(Trigonella foenum-graecum)染色体核型分析

葫芦巴是现在较为常用的中药材之一,但对其染色体的核型分析研究较少。为了研究葫芦巴染色体形态结构特征以及探索遗传机制,本试验以采自河北的葫芦巴种子为研究对象,采用根尖染色体制片与显微摄影技术相结合的方法,以确定染色体数目和进行核型分析。结果显示:河北葫芦巴有16条染色体,核型公式为2n=16=4m+2m (SAT)+10sm,染色体相对长度在4.63%~8.17%范围内,臂比在1.17~2.43范围内,核型不对称系数为64.03%,随体在第8对染色体的短臂上,核型类别为2A型。本研究结果既可为今后选择种内杂交和种间杂交育种种类提供科学依据,又可为探索其物种遗传机制、亲缘关系与进化、远缘杂种的鉴定等提供重要依据。     

高梁、苏丹草及高梁-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较

在大田条件下，比较研究了高梁-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高梁、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明，与高梁和苏丹草相比，高梁-苏丹草杂交种的生物产量高，其中，皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83．8％和121．9％，京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98．6％和139．9％；杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高，无氮浸出物含量低；粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高，高梁次之，苏丹草最低，杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高；从物质分配和能量形成的角度分析，茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分，而在干物质产量和能量的形成过程中，茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。     

高粱、苏丹草及高粱-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较

在大田条件下,比较研究了高粱-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高粱、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明,与高粱和苏丹草相比,高粱-苏丹草杂交种的生物产量高,其中,皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83.8%和121.9%,京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98.6%和139.9%;杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高,无氮浸出物含量低;粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高,高粱次之,苏丹草最低,杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高;从物质分配和能量形成的角度分析,茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分,而在干物质产量和能量的形成过程中,茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。     

高粱和苏丹草营养生长阶段的判别和聚类分析

4个苏丹草品种和6个高粱品种在营养生长阶段的生物学性状差异性分析表明：27个数量性状除性状3、9、13、15、19、27在两类间差异不显著外，其余21个性状在高粱和苏丹草间差异达显著或极显著水平。高粱和苏丹草两两品种间差异极显著；苏丹草类内品种1与2、10的F测验不显著；高粱品种5、6、9三者间F测验不显著。逐步判别分析剔除14个性状后，筛选出最主要的16个性状指标，全部观察个体基本散布成两大类但有交叉。聚类分析表明，参试的l0个品种被分成两大类，即苏丹草1、2、3、10为1类，高粱5、6、7、8、9为1类。     

高粱与苏丹草杂种优势利用的研究

高粱与苏丹草杂种优势明显,F1单株生物产量性状高于双亲平均值,甚至超过或接近高亲。影响高粱-苏丹草杂交种单株茎叶鲜重的主要因素是主茎粗、叶长;决定单位面积鲜草产量的主要是密度、叶长和单株茎叶鲜重。多年随机区组试验结果表明,杂交种单位面积鲜草产量显著超过苏丹草,并以30万株/hm2为最适种植密度。杂交种营养品     

Production and cyto-morphological analysis of intergeneric hybrids of Sorghum × Saccharum

Four intergeneric hybrids were produced by crossing sorghum [ Sorghum bicolor (L.) Moench, 2n =20] as a female parent with sugarcane ( Saccharum officinarum L., 2n = 112). The hybrids were morphologically similar to the sugarcane parent, but lacked vegetative vigour. Sorghum characters present in the hybrids included soft texture of the leaves, tight clasping of the leaf sheaths, presence of aerial roots and triangular ligule. All the hybrids were highly susceptible to natural incidence of mites. Somatic chromosome number of the hybrids ranged from 2n = 62–66, indicating n+n transmission. This is the first report of Sorghum × Saccharum hybrids with sorghum cytoplasm. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

与高粱A2类型细胞质雄性不育性连锁的SSR标记的初步鉴定

高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)质核互作雄性不育类型有7种,即A1,A2,A3,A4,A5,A6和9E.对于雄性不育机理的研究以往都集中在A1类型上.本文运用SSR方法分析了高粱亲本622 A2,晋粱5号,它们的杂交种622 A2×晋粱5号,及其F2代323个单株的DNA,从60对SSR引物中筛选到与不育基因连锁的SSR标记Xtxp 65和Xtxp30,分别位于目的基因11.5 cM和20.0 cM处,其特异带型大小分别约为125 bp和250 bp.分子标记的有效利用有利于优良高粱不育系的选择,也为基于作图的基因分离奠定了基础.     

部分高粱转换系与不同高粱细胞质的育性反应

利用部分高粱转换系与具相同核背景不同细胞质的高粱不育系杂交,调查F_1代植株花粉育性和主要农艺性状,结果表明4种细胞质之间育性反应存在着明显的差异,A_1与A_2型细胞质之间差异较小;A_1、A_2与A_3、A_4型之间差异较大。A_1和A_2型细胞质与部分高粱转换系杂交F_1代的自交结实率之间的相关达极显著水准。A_2、A_3型细胞质对F_1代主要农艺性状的影响与A_1型对这些性状的影响无显著差异。A_2型细胞质可以在高粱杂交种生产中加以利用。A_3型细胞质与前两种细胞质的育性反应截然不同。找到了A_3型细胞质的恢复源和能同时恢复A_1、A_2、A_3型细胞质的材料。初步确定了能够鉴定高粱4种不同细胞质的鉴定系。通过对同核异质,异核同质育性反应的研究,表明4种细胞质完全不同,细胞质对育性反应起着决定性的作用,育性反应不因核背景的改变而发生显著变化,不同细胞质育性恢复机制不同。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A_2细胞质雄性不育系A_2Sx3197的选育

A1Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系,20世纪70年代末,由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化,该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重,制种产量极低,甚至造成绝收。为了改良A1Tx3197的抗病性及抗败育性,本研究利用A2保持系在A1位点含有A1育性恢复基因MS1MS1和在A1细胞质背景下表现恢复的特点,以不育系A1Tx3197为轮回亲本,以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV4为供体,通过杂交和多代回交,得到含有双抗基因的A2类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS1ms1ms2ms2),在该材料自交的同时,用其对A2细胞质雄性不育系进行细胞核代换,经过多代回交和自交,最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A2细胞质雄性不育系A2Sx3197和保持系BSx3197(MS1MS1ms2ms2)。结果表明,新选育的不育系A2Sx3197在A1和A5细胞质背景下表现恢复,在A2、A3、A4、A6和9E细胞质背景下表现不育,丝黑穗平均发病率为0～0.8%,败育率为0～8.4%,抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系,接近或达到抗源供体BV4水平;而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A1Tx3197差异不显著。