东方百合×喇叭百合杂种配子的育性

以常见的15个东方百合×喇叭百合(OT百合)品种和14个东方百合品种为材料,通过花粉离体萌发及常规柱头授粉,研究OT百合的花粉活力及其与东方百合雌配子的亲和性;同时,以这15个OT百合品种为母本,以‘布莱斯卡’、‘蒙特祖玛’和‘圣坦德’3个东方百合品种为父本,采用常规柱头授粉研究OT百合雌配子的育性.结果表明:(1)OT百合品种‘宇宙山’和‘入侵’的花粉具有低频率的活力(花粉萌发率分别为5%和6%),其他13个OT百合品种的花粉基本没有活力;(2)‘宇宙山’的花粉与东方百合品种‘卡西尼’、‘居里’、‘凯里湖’的雌配子具有一定亲和性;(3)‘入侵’的花粉与东方百合品种‘吉瑞斯’、‘科德萨’的雌配子具有一定亲和性;(4)除‘可可茶’、‘曼妮莎’、‘震动’和‘耶罗林’4个OT百合品种外,其他11个OT百合品种的雌配子均具有一定程度的育性.     

金樱子与2个现代月季品种杂交结实率差异的原因

以现代月季品种‘东方欲晓’和‘火焰舞’为母本,蔷薇属野生种二倍体金樱子(Rosa laevigata Michx.)为父本进行杂交,在人工杂交前,利用花粉离体培养法测定父本花粉活力,杂交后分别利用苯胺蓝染色法和常规石蜡切片技术研究授粉后花粉在柱头上萌发的形态特征以及胚胎发育情况。结果表明:杂交时金樱子花粉活力为39.8%;‘东方欲晓’与‘火焰舞’人工授粉后每个柱头上的花粉萌发数及萌发率均先升后降,在12 h达到最高值;但随后萌发数量急剧下降,并且大部分花粉管细短、弯曲且停留在柱头表面,到48 h时柱头萌发花粉数几乎为0。‘东方欲晓’在授粉后10 d可观察到其子房中幼胚异常降解,最终未收获到种子;‘火焰舞’的杂交胚胎中可观察到心形胚、鱼雷形胚及子叶形胚,但后期出现胚胎异常降解,结实率仅为6.3%。表明,父本花粉活力不影响杂交结实率,但授粉后24 h的花粉管出现异常以及受精后幼胚败育可能是导致‘东方欲晓’杂交失败的主要因素;胚胎后期败育是‘火焰舞’杂交结实率低的主要原因。     

不同授粉方法对克服百合杂交受精前障碍的作用

为克服由受精前障碍造成的百合杂交不亲和,以3个杂种系的品种和2个野生种为试材,探讨了切割花柱授粉对百合品种自交、近缘杂交和切割花柱授粉、柱头涂抹1 g/L BA或1 g/L NAA或柱头涂抹花粉培养液4种授粉方法对百合远缘杂交,以及花柱长度对百合近缘杂交结实的影响。结果表明:切割花柱授粉法促进百合‘Sor-bonne’的自交结实,获得30个自交胚,与对照比差异极显著(P<0.01)。11个近缘杂交组合中,切割花柱授粉法使本来亲和的6个近缘杂交组合所形成的杂种胚数从30个以上减少至10个以下,有的组合甚至1个杂种胚都没有得到。应用在远缘杂交组合上的授粉方法,只有柱头涂抹花粉培养液得到了8个果,比作为对照的柱头授粉法多6个果,但最终均未得到杂种胚。正反交的4个组合,以花柱较长的亲本为母本时成胚数较多;母本相同的2个近缘杂交组合,父本花柱较短的组合成胚数较多。可见,切割花柱授粉法能克服‘Sorbonne’的自交不亲和性,但对本试验的近缘杂交组合没有促进作用。对于东方百合品种‘Casa Blanca’与‘Sorbonne’正反交,以及‘Casa Blanca’与‘Siberia’正反交这2个近缘杂交组合,母本花柱比父本花柱长,并不阻碍杂交结实。     

毛白杨杂种三倍体的2n雌配子形成途径鉴定

由于受杨树大孢子母细胞减数分裂不同步性影响,通过施加理化处理诱导杨树大孢子染色体加倍授粉杂交获得的三倍体,可能既包括来源于第一次减数分裂核复原形成的2n雌配子(FDR),也有来源于第二次减数分裂核复原形成的2n雌配子(SDR),难以进行表型鉴别,而通过分子标记分析可以实现不同类型2n雌配子的区分。本研究以通过高温诱导毛白杨大孢子染色体加倍所获得的87株三倍体及其亲本为材料,从母本杂合且与父本有差异的SSR多态性引物中,筛选出5对适宜于2n配子诱导途径来源鉴定的重组率较低的SSR分子标记。在此基础上,利用这5对低重组率SSR分子标记,开展毛白杨杂种三倍体的2n雌配子诱导途径来源分析。结果表明,不同毛白杨杂种三倍体的2n雌配子相应简单重复序列区域的等位基因配置不同,利用筛选出的5对低重组率SSR标记可以实现毛白杨杂种三倍体的2n雌配子诱导途径鉴定,其中35株三倍体来源于FDR型2n配子,另52株来源于SDR型2n配子。此外,选用5个位于高重组率位点的SSR引物进行检测分析,结果验证了随机挑选的SSR引物用于鉴别结果是不完全可靠的,只有挑选低重组率的SSR位点才可能准确鉴定2n配子来源。开展毛白杨杂种三倍体的2n配子诱导途径鉴定研究,对于FDR、SDR不同形成途径的2n配子传递亲本杂合性分析,以及毛白杨三倍体育种策略制定等具有重要意义。      

野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究

【目的】探讨野黄瓜（Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24）与栽培黄瓜‘NC4406’（C. sativus L., 2n = 14）的种间杂种F1（2n = 19）雌雄配子发生、发育特点，为种间亲缘关系、杂种可育和败育机制提供细胞学证据。【方法】采用减数分裂制片法和石蜡切片法分别观察研究雄配子和雌配子发生、发育过程，并通过回交试验测定雌雄配子的实际育性水平。【结果】花粉母细胞减数分裂中期I中存在单价体、二价体、三价体和四价体等多种染色体构型；后期I和后期II中常出现落后染色体和染色体桥，最终导致了多分体的形成和只有部分小孢子能发育成正常可育的花粉粒（约占总数的23.3%）。杂种F1雌配子体发育过程中常出现胚囊退化或产生无极性的异常胚囊，只有40%左右的胚囊能发育成正常的8核胚囊。正反回交的平均结籽数分别为22.8和6.3粒/果，表明该杂种F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力。【结论】尽管该种间杂种F1仅具有部分育性，但它的减数分裂过程证明了野黄瓜和栽培黄瓜的染色体组发生了广泛的交换和重组，表明这一种间杂种F1在转导野生有用性状中将能发挥重要作用。     

青黑杨杂种三倍体花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉变异研究

目的本研究通过分析青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂特征和配子变异规律,为进一步利用三倍体种质作为中介材料进行杨树染色体工程育种奠定基础。方法本研究以雌配子染色体加倍来源的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种三倍体WT-21及杂种二倍体WD-2雄株为材料,基于醋酸洋红染色压片观察,比较分析了两者花粉母细胞减数分裂染色体行为及花粉形态变异。结果（1）无论是三倍体杂种WT-21还是二倍体杂种WD-2,其花粉母细胞减数分裂染色体行为均非常丰富,存在高频率的染色体提前分离、落后染色体、微核等异常现象,反映了亲本基因组间较强的异质性。（2）WT-21和WD-2花粉母细胞减数第二次分裂过程均存在平行纺锤体、融合纺锤体、三极纺锤体等异常定向,而且在WT-21中还发生胞质提前分裂,共同导致减数分裂产物中二分体、三分体等的产生。（3）三倍体WT-21的花粉空瘪率达44.55%,高于二倍体WD-2;WT-21饱满花粉的直径显著大于WD-2,从花粉直径分布可推测出WT-21能产生少量未减数花粉;WT-21的花粉生活力为（1.08 ± 0.44）%,显著低于二倍体WD-2（28.67% ± 2.04%）。结论由于倍性效应和杂合性的双重影响,青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂存在复杂的染色体行为,并对配子发育造成影响;利用三倍体的花粉进行授粉,可能获得非整倍体和四倍体后代,为杨树染色体操作奠定基础。      

紫薇×大花紫薇不同育性株系花粉生活力及柱头可授性对比分析

为了阐明紫薇和大花紫薇杂种后代不同株系育性差异形成的原因,通过花粉生活力测定、柱头可授性检测,结合紫薇花粉在杂种株系柱头上萌发和花粉管伸长过程的显微观察实验,对比分析了紫薇‘粉晶’×大花紫薇株系Lis-FD1和紫薇‘紫霞’×大花紫薇株系Lis-ZD6的育性.结果表明,Lis-ZD6株系的花粉部分可育,但花粉生活力低,萌发率为25.90%;其柱头的可授性较强,紫薇‘Dynamite’的花粉在其柱头表面能够正常萌发,花粉管48 h后即可伸进胚珠,顺利完成受精,能正常结实.Lis-FD1株系的花粉没有生活力,不能萌发;其柱头可授性很差,作为母本时,紫薇‘Dynamite’的花粉在其柱头上能够萌发,并在24 h后花粉管进入子房,但72 h后膨大的果实开始脱落.研究结果证明,Lis-ZD6株系可以进一步作为紫薇种间杂交改良的育种材料.     

无花粉污染百合的杂交育种研究

[目的]本文旨在研究影响无花粉污染百合杂交亲和性的相关因素,为选育无花粉污染百合新品种奠定基础。[方法]选取无花粉亚洲百合品种‘小小的吻’和‘平凡生活’,不散粉品种‘简单华尔兹’以及花粉团聚状OT百合品种‘耶罗琳’作为母本,以11份百合种质资源为父本,进行常规杂交,研究各个组合的杂交亲和性。通过花粉管荧光显微观察与石蜡切片重点研究了‘小小的吻’为母本的杂交组合杂交亲和性差异的原因。[结果]父本中,东方百合‘索邦’的花粉萌发率最高(95.30%),LA百合‘莫泽尔’的花粉萌发率最低(6.79%)。33个杂交组合中,以‘小小的吻’作母本的10个杂交组合的平均杂交亲和指数最高,为3.61%,其中‘小小的吻’ב小飞碟’杂交亲和指数最高;以‘平凡的生活’为母本的9个杂交组合的平均杂交亲和指数为0.90%,其中‘平凡生活’ב正直’的杂交亲和指数最高;以‘简单华尔兹’为母本的8个杂交组合的平均杂交亲和指数为0.57%;以‘耶罗琳’为母本的6个杂交组合的杂交亲和指数均为0。所有杂交亲和的杂交组合中,其父本除LA百合‘正直’与川百合外,均为亚洲百合;亚洲百合与亚洲百合之间杂交有亲和性,而亚洲百合与东方百合、OT百合杂交均不亲和。‘小小的吻’部分杂交组合不亲和原因主要是花粉管未到达花柱底端所致;而以‘小小的吻’为母本的杂交亲和的组合中,花粉管均能到达子房,但其胚胎发育存在正常和异常2种情况。[结论]百合杂交亲和性与父本花粉活力无关,主要与父母本亲缘关系有关,来自同一杂种系列的父母本杂交亲和性较高,亚洲百合‘小小的吻’最适合作为选育无花粉污染百合的母本。受精前生殖障碍是无花粉百合杂交不结实的主要原因。     

异源三倍体百合减数分裂染色体行为的研究

采用细胞遗传学方法,对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合 ‘Bonsoir’（2n=3x=36）小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示,有64.31% 的花粉具有活力,且有活力的花粉大小范围在986.33~3 491.68 μm2之间,并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下:高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外,减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成,产生未减数的配子,如融合纺锤体和三极纺锤体;但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板,导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加,提高了未减数配子的频率。通过对小孢子发生过程中各种现象的观察,对异源三倍体百合在育种中的应用进行讨论。      

秋水仙碱处理诱导银灰杨2n花粉与杂种三倍体创制

目的为创制银灰杨杂种三倍体新种质，研究完善银灰杨三倍体育种技术体系，筛选生长迅速、抗逆性强的银灰杨新品种。方法本研究以银灰杨、河北杨以及银腺杨为试验材料，在优化秋水仙碱诱导银灰杨花粉染色体加倍技术条件的基础上，开展了秋水仙碱注射处理对2n花粉粒表面结构的影响以及杂交创制杂种三倍体的研究。结果减数分裂时期、注射次数、减数分裂时期与注射次数的交互效应均对2n花粉诱导率具有极显著影响。利用0.5%的秋水仙碱溶液对发育至粗线期的花粉母细胞进行11次注射处理是秋水仙碱诱导银灰杨花粉染色体加倍的最佳处理组合，2n花粉平均诱导率最高可达（30.27 ± 8.69）%。与天然2n花粉粒相比，秋水仙碱诱导型2n花粉粒表面结构出现了明显的裂沟，说明秋水仙碱注射处理对2n花粉花粉壁形成具有一定的影响。选取含有一定2n花粉比例的花粉，分别与河北杨、银腺杨雌配子进行授粉杂交，共收获杂种苗木4 955株，检测出三倍体5株，其中，2株三倍体来源于河北杨 × 银灰杨的杂交组合；另3株三倍体来源于银腺杨 × 银灰杨的杂交组合。结论秋水仙碱能高效诱导银灰杨花粉染色体加倍并获得2n花粉，但是注射会影响2n花粉花粉壁的形成，使得2n花粉粒表面结构产生裂沟。秋水仙碱诱导的2n花粉可以用于授粉杂交，成功获得杂种多倍体植株。      

芍药与牡丹远缘杂交花粉萌发与花粉管生长行为观察

以探明牡丹与芍药远缘杂交结实率低的原因为目标,以芍药‘朱砂判’为母本,以牡丹‘凤丹白’、‘岛大臣’、‘正午’、‘姚黄’为父本,并以芍药品种‘Kansas’为对照父本进行人工杂交,采用培养液培养法测定父本花粉萌发率,用苯胺蓝染色法,在荧光显微镜下观察父本花粉在母本柱头上萌发及花粉管生长的过程。结果显示:‘朱砂判’在开花第4天为最佳授粉期;离体状态下花粉萌发率由高到低为‘Kansas’、‘岛大臣’、‘凤丹白’、‘姚黄’、‘正午’;‘岛大臣’及‘Kansas’作父本的组合花粉管能够到达子房,其他组合花粉管都未到达子房,并观察到一些异常的花粉管形态,花粉管生长过程中还伴随着一系列胼胝质反应。表明受精前障碍是影响牡丹与芍药组间远缘杂交的主要原因之一。      

有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究

为使我国野生百合资源用于新品种培育中,将有斑百合与亚洲百合进行杂交,评价其杂交亲和性.以有斑百合和8个亚洲百合品种为试验试材,采用常规柱头授粉,切割花柱授粉和柱头KCl处理3种不同授粉方法进行杂交.1)切割花柱的授粉方法能有效克服有斑百合为父本的组合的杂交障碍,其中‘Navona’×有斑百合、‘Lollypop’×有斑百合、‘Apricot pixels’×有斑百合和‘Pollyanna’×有斑百合的坐果率高达100％,‘Loroto’×有斑百合和‘ Prato,×有斑百合的有胚率也分别提高到15.9％和14.8％.2)柱头KCl处理未能克服有斑百合和亚洲百合之间的杂交障碍.3)有斑百合与亚洲百合杂交存在单向不亲和,有斑百合适合作父本.当父本花柱粗短(如有斑百合),母本花柱细长(如亚洲百合)时,用切割花柱的方法可以克服杂交障碍,提高蒴果膨大度.     

墨兰×兔耳兰杂交后代2n雄配子发生及其细胞学机制

为更有效开展国兰多倍体育种,采用显微观测技术对‘小香墨兰’、兔耳兰及其31份杂交后代2n雄配子发生及其细胞学机制进行了研究。结果显示:‘小香墨兰’×兔耳兰30份杂交后代2n雄配子发生率变幅为0%～9.36%,3 a平均发生率为2.28%,显著高于母本(0.19%)和父本(0.22%),获得2n雄配子平均发生率大于3%的资源8份。不同杂交后代2n雄配子发生率差异显著,多数后代不同年份间2n雄配子发生率差异显著,说明杂种后代雄配子发生既受遗传控制也受环境条件影响。杂种2n雄配子通过二分体和三分体方式产生,但不同后代主要发生途径不完全相同。二分体方式形成2n雄配子主要是由于小孢子母细胞减数分裂不同步导致一些小孢子母细胞减数分裂Ⅰ不分裂、减数分裂Ⅱ正常分裂所致,而三分体方式形成则是由于减数分裂Ⅱ纺锤体异常定向形成三极纺锤体所致。     

三倍体LA百合远缘杂交亲本的筛选

为探究三倍体LA百合是否可作为育种亲本并筛选与亚洲百合远缘杂交育性较高的组合,本研究对26个LA品种与10个亚洲百合品种进行62个组合的远缘杂交,并利用基因组原位杂交技术(GISH)对部分杂种后代进行鉴定分析。结果表明:1)三倍体LA杂种系百合通常雄性不育,但可以作母本与二倍体或四倍体亚洲百合杂交。2)与二倍体亚洲百合(AA)相比,四倍体亚洲百合(AAAA)与LA杂种系百合远缘杂交的育性普遍更高。3)筛选出了7个育性较高的亲本组合,包括 ‘Nashville’בNello’、‘Freya’בVal di Sole’、‘Desiderio’בDetroit’、‘Samur’בNello’、‘Batistero’בRegata’、‘Rousseau’בVal di Sole’和‘Ercolano’בBenlica’;对62个组合杂交结实情况的分析显示,3个LA品种(‘Freya’、‘Nashville’和‘Orange Tycoon’)作为母本较好,6个亚洲百合品种(‘Val di Sole’、‘Nello’、‘Regata’、‘Detroit’、‘Benlica’和‘Black out’)作为父本结实性较高。4)三倍体LA品种可产生非整倍体配子和基因组间的染色体重组,在百合种质渗入育种中有较大潜力。本研究为发挥三倍体LA百合育种潜力及进一步培育有商品价值的百合新品种奠定了基础。      

王百合雄性不育突变体小孢子败育的细胞学研究

对王百合雄性不育突变体‘白天使’小孢子败育的过程进行了显微观察 .结果显示 :①花粉母细胞减数分裂异常 .花粉母细胞早期出现质壁分离及多核仁现象 ;减数分裂末期Ⅰ ,部分花粉母细胞畸形 ,核结构破坏 ;减数分裂过程中 70 %花粉母细胞出现了染色体结构或数量的变异 .②绒毡层行为异常 .花粉母细胞形成时期至减数分裂末期I ,绒毡层细胞液泡化 ,细胞质稀少 ;有的过度膨胀 ,彼此挤压 ,细胞粘连成团块或分隔成数块 ;单核花粉粒时期 ,绒毡层细胞质浓厚 ,细胞间间隙小 ,与中层细胞联系紧密 ,没有解体 .推测减数分裂及绒毡层行为的异常共同导致了小孢子的败育 .     

月季‘云粉’花粉母细胞减数分裂的初步研究

【目的】本文探讨了切花月季自育品种‘云粉’作父本时结籽率差异显著且较低的原因。【方法】以改良的制片法对‘云粉’的花粉母细胞减数分裂各个时期进行了观察。【结果】观察‘云粉’花粉母细胞减数分裂的最佳时期是当花药由淡绿色转变为淡黄色、花蕾横径为1.03~1.07 cm、纵径为2.9~3.4 cm大小时;在同一花药中,花粉母细胞的减数分裂并不同步,可以观察到不同时期的分裂相。花粉母细胞在减数第1次分裂过程中存在单价体、三价体、染色体桥等异常现象,减数第2次分裂末期观察到三分体和二分体。【结论】‘云粉’因花粉母细胞减数分裂过程存在异常分裂现象,从而产生2n雄配子,在一定程度上降低了其作父本时的结籽率。     

不同授粉处理对百合花粉萌发生长及坐果率的影响

利用荧光显微镜观察了‘Snow Queen’×细叶百合和‘Snow Queen’בPollyanna’不同授粉处理对花粉管萌发和生长的影响。结果显示:两种组合中,常规授粉花粉萌发率最高,但坐果率较低;常规授粉、切割柱头授粉均未观察到花粉管延伸至花柱道中;切割花柱授粉,坐果率最高,而且用胚培养可以获得幼苗,表明受精前障碍同时存在于柱头和花柱上部组织内。两个组合,相同的授粉处理,均表现为切割并涂抹柱头粘液花粉萌发率和坐果率高于未涂抹粘液。‘Snow Queen’×细叶百合的花粉萌发率及坐果率相对高于‘Snow Queen’בPollyanna’。     

百合雄性不育新品种‘无粉皇后’的选育

利用百合优株‘08061323-1’与‘瓦迪索’做杂交,采用切割柱头授粉,应用胚抢救技术,选育出雄性不育百合新品种‘无粉皇后’。花径为18.5 cm,复色,花药退化无花粉,具有栽培周期短、抗病等优良性状。     

龙葵种间杂种的染色体配对

龙葵(S.nigrum)是一年生六倍体植物,花粉育性为82.2%,配子染色体数是36;S.sarachoides的花粉育性为76%,配子染色体数是12。几次杂交表明,只有用染色体数目较多的龙葵作母本时,杂交才能成功。用S.sarachoides的花粉给一百朵龙葵的花授粉,得到14     

‘辣椒杏’开花生物学特性研究

[目的]了解‘辣椒杏’开花生物学规律及特点,为‘辣椒杏’的开发利用奠定基础.[方法]观察‘辣椒杏’的开花物候期、花器官特征,测定花粉活力和柱头可授性,分析与其他品种的差异,分析其特异性.[结果]‘辣椒杏’初花期为4月初,花期持续8d;花5瓣,花瓣卵圆形淡粉色,花粉黄色,雌蕊1枚,雄蕊31枚左右,子房上位花;雌蕊败育花比率为为23;,雌蕊退化花比率为7;;花粉萌发率为45.49;;柱头从花d至花后5d均有可授性,花后1d可授性达到最强.[结论]‘辣椒杏’与对照杏品种花期一致;花器官存在一定比例的雌蕊败育和雌蕊退化,败育率较低;花粉活力属中等水平,花后1d柱头可授性达到最强,是‘辣椒杏’最佳授粉时期.