水稻四倍化及其对农艺性状和营养成分的影响

同源四倍体水稻原种(2n=4x=48)是通过加倍二倍体水稻品种(2n=2x=24)的染色体数创造的。自1979年对四倍体水稻原种(4x)和相应的二倍体水稻品种(2x)进行了对比,结果发现,四倍体水稻原种的许多农艺性状发生了变化。它们的每株穗数、每穗粒数和结实率大幅度减少,而千粒重增加很多。四倍体水稻原种的株高降低、茎秆变粗,比较抗倒伏     

‘细叶’芒(Miscanthus sinensis’Variegatus’)四倍体诱导与表型分析

本研究以观赏植物二倍体‘细叶’芒的幼穗为外植体诱导出愈伤组织,采用秋水仙素诱导处理获得其同源四倍体,分别通过流式细胞仪检测和根尖细胞染色体计数鉴定再生植株的倍性。进一步对四倍体‘细叶’芒的叶片气孔特征和植株表型特征分析,结果表明,与其二倍体亲本相比,四倍体叶片下表皮的气孔密度显著降低而气孔大小明显增大,四倍体植株的株高、分蘖和冠幅显著降低,但是叶片宽度比二倍体植株明显增加,而四倍体茎粗和叶长跟二倍体植株无明显差异。该研究获得的‘细叶’芒同源四倍体可为观赏植物新品种的培育提供新种质资源。     

种芽诱导获得同源四倍体水稻技术的研究

用０．０４％的秋水仙素溶液对３份二倍体水稻材料的种芽进行同源四倍体诱导处理，结果表明，在３５±１℃条件下处理７２ｈ比较适宜；在种子露白进行诱导处理只能使胚芽鞘明显膨大而不能从其后代中筛选到四倍体材料；先行预处理，使胚芽鞘伸长到２．０ｃｍ左右时再用秋水仙素对种芽进行诱导处理则能从其后代中筛选到四倍体材料。     

同源四倍体水稻与假稻杂交结籽的胚胎学机理研究

利用激光扫描共聚焦显微技术对同源四倍体水稻与假稻杂交结籽的特殊生殖现象进行了研究.研究结果表明,假稻的花粉粒不能在二倍体水稻的柱头上萌发,因而二倍体水稻与假稻的生殖隔离很严格.然而,假稻的花粉粒在同源四倍体水稻的柱头上能萌发,前者的花粉管能在后者的花柱中伸长并能将雄配子送入胚囊内.在同源四倍体水稻与假稻的     

高粱同源四倍体与二倍体受精前后生殖特性的比较研究

观察四倍体与二倍体的胚囊、花粉特性和受精过程，结果表明，四倍体胚囊发育完整，与二倍体相似，但四倍体花粉育性及萌发和在花柱中的生长情况与二倍体存在显著差异，因此，认为这是影响四倍体结实率的主要因素。同时，不同品系诱导的四倍体结实率和生殖特性存在显著差异。     

不同倍性栝楼生长发育及果实糖酸含量的研究

摘要：以天然二倍体和人工诱变成的四倍体栝楼为材料,对其生长发育和果实中总糖和总酸含量的测定研究表明：四倍体栝楼的长势快于二倍体;叶片中叶绿素含量明显高于二倍体;四倍体栝楼果实大小、重量、结实率和百粒重明显小于二倍体;果实中总糖和总酸的含量四倍体明显高于二倍体。由DPS软件分析可知：在0.05水平下,四倍体和二倍体栝楼总糖和总酸的含量有显著的差异;在0.01水平下,总糖和总酸的含量有极显著的差异。     

四倍体水稻杂种选株无性系的研究

利用组织培养法可以从四倍体水稻杂种优良选株获得大量的幼苗。这种无性系的植株能保持母株的优良农艺特性,而且整齐度高,大多数无性系内各种性状的标准差低于二倍体栽培品种。已经培养出许多四倍体水稻优良单株的无性系。1982、1983年的产量试验结果表明有些同源四倍体水稻无性系的产量达到目前生产上推广的最好二倍体水稻品种的水平。有些无性系的第一代收获的种子有可能作为下季播种的种子而仍能获得较好的产量和高的整齐度。     

不同倍性菘蓝根叶干物质积累特性研究初报

以二倍体菘蓝和四倍体菘蓝为研究对象,定期分别取样,通过烘干后测定根、叶干重来考察两个品系的菘蓝在营养生长期干物质积累特性的异同。研究发现,与二倍体菘蓝相比,四倍体菘蓝干物质进入快速积累期要晚,快速积累期长,快速积累期干、叶干重的日积累量大;四倍体菘蓝的抗寒性较二倍体增强,营养生长期体延长;菘蓝四倍体和二倍体地下部分干物质的积累均滞后于地上部分的积累,整个营养生长期四倍体菘蓝的根叶比较二倍体要小。研究还发现,水涝会降低菘蓝干物质的积累速度,而且四倍体菘蓝更容易受到影响。     

不结球白菜同源四倍体苏州青的诱导鉴定

为获得高产优质的不结球白菜四倍体苏州青,本研究使用浓度分别为0.1%,0.2%及0.3%的秋水仙素溶液,点滴处理二倍体苏州青幼苗植株的子叶生长点,进行5次处理后,通过形态学和细胞学方法筛选鉴定四倍体苏州青植株,并比较二、四倍体苏州青的农艺性状及品质差异。结果表明：秋水仙素浓度为0.2%时加倍效果最好。形态解剖学鉴定结果表明：四倍体在株型、叶片、花、种荚、种子大小都有较明显的变大趋势;四倍体植株叶片气孔较二倍体变大,气孔密度变小;同时四倍体植株花粉粒比二倍体更膨大,更不规则;细胞学鉴定结果表示,四倍体植株染色体数为40条,二倍体植株为20条;通过流式细胞仪鉴定,四倍体植株荧光强度约为二倍体的2倍。通过品质比较分析,结果显示四倍体苏州青的各项生理指标含量较于二倍体均有不同。通过农艺性状比较,单株质量、叶宽、叶厚都有一定程度的增加。本研究利用秋水仙素操作技术,抑制有丝分裂后期纺锤丝的形成,实现染色体加倍,创制不结球白菜新种质,为选育四倍体不结球白菜提供理论基础和种质资源。     

同源四倍体和二倍体水稻香味的遗传分析

本研究用1.7%KOH 溶液浸泡叶片法分析了同源四倍体水稻和二倍体水稻的香味遗传。采用的香稻品种:香籽、香芒糯、京香1号和早香17。包含1个香稻品种的各种杂交组合的 F_1植株均无香味。在 F_2代,4个四倍体杂交组合无香味与有香味植株的分离比例符合35∶1,5个二倍体杂交组合的分离比例符合3∶1,而且正反交的分离比例没有差别。     

栽培稻与疣粒野生稻杂种二倍体和四倍体的鉴定及比较

利用基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)技术,对栽培稻(Oryza sativa L.)与疣粒野生稻(O. meyeriana)远缘杂种二倍体(AG)及四倍体(AAGG)进行鉴定。通过对其主要农艺性状和减数分裂的比较和分析,探讨染色体加倍对杂种的影响、明确杂种不育的原因及其利用潜力。GISH检测结果证实了杂种的真实性,杂种细胞中来自疣粒野生稻的染色体有红色杂交信号,而来自栽培稻的染色体上无杂交信号。杂种四倍体的株高、剑叶长、穗颖花数、颖壳长/宽等与二倍体相比明显增加,显示出明显的多倍体优势。二者的减数分裂也存在很大差异,杂种二倍体减数分裂过程紊乱,杂种四倍体减数分裂过程则基本正常。染色体加倍明显改善了杂种的减数分裂,但杂种四倍体仍不能结实,推测杂种的不育性很可能与核质亲和性有关。但杂种在新品种(系)或育种中间材料选育上仍具有改造和利用的潜力,无芒特性使其在芒的遗传研究及多倍体水稻芒的改造等方面同样具有重要作用。     

四倍体与二倍体紫薇光合特性研究

为了解四倍体紫薇和二倍体紫薇光合生理特性的差异,培育优质林木,采用英国PP-Systems公司产CIRAS-1型便携式光合系统测定人工诱变培育的四倍体紫薇品种和二倍体紫薇品种的各项光合生理参数及其变化规律。结果表明：四倍体和二倍体紫薇的叶片净光合速率日变化都呈单峰型曲线,但峰值出现的时间不同。两个紫薇品种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和水分利用率(WUE)差异显著,蒸腾速率(Tr)、表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)差异不显著。光饱和点(LSP)为二倍体紫薇[1445μmol/(m2?s)]<四倍体紫薇[1670μmol/(m2?s)],光补偿点(LCP)为二倍体紫薇[12.23μmol/(m2?s)]<四倍体紫薇[42.2μmol/(m2?s)];CO2饱和点(CSP)为二倍体紫薇[1200μmol/mol]<四倍体紫薇[1427.5μmol/mol],CO2补偿点(CCP)为二倍体紫薇[32.24μmol/mol]<四倍体紫薇[35.71μmol/mol]。四倍体紫薇单位叶面积叶绿素含量显著高于二倍体紫薇(P<0.05)。     

Transmission of a Bacillus thuringiensis cry3Aa transgene from diploid to tetraploid potato using 4x-2x hybridization: effect of ploidy increase on transgene expression and implications for TPS hybrid production

The study examined the effect of ploidy elevation through unreduced gametes on transgene expression in potato. Tetraploid transgenic progenies were obtained from one tetraploid potato cultivar crossed with 2n pollen producing diploid clones harbouring an exogenous transgene (cry3Aa). Both single‐ and multiple‐insert diploid transgenic lines that were regenerated by Agrobacterium tumefaciens leaf disc inoculation were used in crosses. A DAS‐ELISA system and no‐choice feeding bioassay enabled characterization of the parental lines as either ‘high’ or low’ expressers of the Cry3Aa protein. High Cry3Aa expression was observed for both single‐insert transgenic diploids and their 4x‐2x progeny. On the contrary, 68% of 4x‐2x progeny derived from a multiple‐insert, diploid transgenic had significantly reduced Cry3Aa expression compared with the parent, with 32% demonstrating nearly complete silencing of the transgene. Multiple copies of a transgene, like homologous native genes, may be susceptible to transgene silencing following polyploidization. Therefore, incorporation of exogenous transgenes into a true potato seed (TPS) production system is feasible if a single‐insert diploid parent is used. Gene‐centromere mapping of the cry3Aa transgene demonstrated that a non‐transgenic refuge might be naturally created in a TPS hybrid system through genetic recombination.     

Induction of <Emphasis Type="Italic">Anthurium andraeanum</Emphasis> “Arizona” tetraploid by colchicine in vitro

Tetraploids plants of Anthurium andraeanum “Arizona” were successfully induced after treating diploid tissue masses with colchicine. Masses originating from diploid aerial roots were treated with colchicine at three different concentrations (i.e., 0.1, 0.2, 0.3%) for about 3, 5 and 7 h, and then were transferred into Murashige and Skoog medium containing 3 mg/l BAP + 0.2 mg/l 2,4-D. After 60 days, the survival rate and numbers of regenerative shoots were scored. The high concentration and longer duration sharply reduced survival rate. In contrast, the regeneration of plantlets was not noticeably affected by colchicine. Tetraploid plants were obtained in all treatments, but the percentage of induced tetraploids ranged from 0.2 to 7.6%. The best induction was obtained with a 5-h, treatment with 0.3% colchicine. The stomatal size of tetraploid plants was larger than in diploid plants; however, the stomatal density was lower than in diploid plants. Tetraploid plants possessed stronger petioles, thicker and deeper green leaves, and thicker and longer lived spathes in comparison with diploid plants. Abnormal spathes, such as double spathes or those lacking pedicels, were observed in tetraploid plants. Tetraploid plantlets could be regenerated via aerial roots; this technique could be applied to tetraploid plant propagation.     

不同倍性田埂报春DNA含量和叶绿素荧光特性研究

研究旨在以田埂报春二倍体及经秋水仙素加倍获得的同源四倍体为材料,比较2种倍性植物叶片DNA含量和叶绿素荧光参数的日变化规律。采用流式细胞测定法和叶绿素荧光技术进行测定,结果显示：（1）四倍体叶片细胞DNA的相对含量为二倍体的2倍。（2）四倍体的叶绿素a、b、总含量及类胡萝卜素含量都高于二倍体。（3）四倍体与二倍体的叶绿素荧光参数PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm)、 PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/Fo)和以吸收光能为基础的光合性能指数(PI)值的日变化趋势相似,但四倍体的Fo小于二倍体。叶绿素总含量及类胡萝卜素含量、最大荧光、光化学效率、PSⅡ潜在活性和光性能指数均大于二倍体,田埂报春四倍体植株表现出优良的光合性能。     

不同倍性青檀的光合特性研究

为了解不同倍性青檀光合生理特性的差异,提高林木质量,本研究采用光合测定系统对人工诱变培育的四倍体品种、变异二倍体小叶品种和普通二倍体品种的各项光合生理参数及其变化规律进行测定。结果表明：四倍体和二倍体青檀的叶片净光合速率日变化都呈单峰型曲线,但峰值出现的时间不同。三个青檀品种叶片的LSP为4倍体青檀(1691.67μmol/(m2.s))> 2倍体青檀(1657.14μmol/(m2.s))> 小叶青檀(1635.71μmol/(m2.s)),LCP为4倍体青檀(77.43μmol/(m2.s))> 4倍体青檀(61.53μmol/(m2.s))> 小叶青檀(36.41μmol/(m2.s)),表观光合量子效率分别为4倍体青檀(0.0132μmolphotons.m-2.s-1)> 2倍体青檀(0.0131μmolphotons.m-2.s-1)> 小叶青檀(0.0104μmolphotons.m-2.s-1)。三个青檀品种叶片的CSP为2倍体青檀(1371.43μmol/mol)> 小叶青檀(1350μmol/mol)> 4倍体青檀(1337.5μmol/mol),CCP为4倍体青檀(153.17μmol/mol)> 2倍体青檀(149.48μmol/mol)> 小叶青檀(129.01μmol/mol),羧化效率为2倍体青檀(0.0194)> 4倍体青檀(0.0180)> 小叶青檀(0.0165)。四倍体青檀单位叶面积叶绿素含量显著高于二倍体青檀(P<0.05)。     

二倍体与四倍体葡萄品种形态特征与若干生理指标比较研究

为了给葡萄倍性选育工作提供理论依据和科学参考价值,对不同葡萄品种二、四倍体的形态特征、叶绿素含量、原花色素含量及POD、CAT、MDA含量进行了测定、分析。结果表明：（1）不同葡萄品种四倍体在植物学特性方面与二倍体对照,表现出巨大性的特点;（2）不同葡萄品种叶片中原花色素含量四倍体高于二倍体;（3）不同葡萄品种叶片中叶绿素含量四倍体高于二倍体;（4）不同葡萄品种叶片中MDA含量均极低;（5）不同葡萄品种叶片中POD、CAT活性四倍体高于二倍体。由此可以看出,葡萄同源四倍体相对于二倍体植株而言,不仅其形态方面均表现出巨大性的特点,同时适应性和抗逆性也均增强。     

转PEPC基因水稻花粉株系不同生育期的光合生理表现

以父本转玉米PEPC基因水稻、母本粳稻9516和杂交后代稳定的花粉株系JAAS45为材料,研究了JAAS45及其亲本的不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率。结果表明:分蘖期以后,杂交后代JAAS45的单位叶面积Chl含量超过母本9516,并一直维持着较高水平,与PC相近。在整个生育期,JAAS45和PC的叶绿素a/b一直高于9516。JAAS45苗期的净光合速率(Pn)与9516相近,而到了分蘖期,其Pn超过了9516,尤其到了抽穗及灌浆期,其Pn还超过了PC。从苗期到抽穗期,JAAS45的水分利用效率(WUE)与PC相接近,明显高于9516。这些结果说明,JAAS45具有较高的光合能力和水分利用效率,与父本PC相似。通过转PEPC基因水稻和杂交稻的亲本杂交,可将玉米PEPC基因转移到普通水稻品种中,培育出高光合效率和高产的水稻品系。