蜡梅与光叶红蜡梅和夏蜡梅属间杂交亲和性初步研究

为了选育蜡梅科Calycanthaceae植物新品种,拓展育种亲本,以蜡梅Chimonanthus praecox,光叶红蜡梅Calycanthus floridus var.glaucus和夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis为实验材料,利用低温或超低温保存花粉克服属间杂交花期不遇,应用荧光镜检技术检测花粉与雌蕊互作,来探讨蜡梅属Chimonanthus与美国蜡梅属Calycanthus和夏蜡梅属Sinocalycanthus属间杂交亲和性。结果表明:以变色硅胶干燥2 h,而后利用液氮保存3个月的蜡梅花粉活力保持最高(12.7%),授粉后在夏蜡梅和光叶红蜡梅柱头上均能黏附和萌发,能用于属间杂交;而以类似方法保存的夏蜡梅和光叶红蜡梅花粉未检测到活力,授粉后在母本柱头上只观察到少量花粉黏附而未观察到花粉萌发。以夏蜡梅和光叶红蜡梅分别为母本,蜡梅为父本,其花粉黏附、萌发和花粉管生长动态基本一致:授粉后6 h花粉在母本柱头上黏附,授粉后12 h花粉萌发长出花粉管,24 h至36 h花粉管继续向下生长,约48 h到达花柱基部,开始进入胚囊。这表明以蜡梅为父本,与夏蜡梅和光叶红蜡梅杂交在花粉-雌蕊互作和花粉管生长阶段不存在杂交障碍,而反交亲和性有待于改进花粉保存方法后进一步研究。     

基于荧光显微观察不同仁用杏杂交组合的花粉萌发特性

为选择适宜的仁用杏授粉品种,以龙王帽和优一为母本,白玉扁、一窝蜂和北山大扁3个品种为父本进行品种间授粉,利用荧光显微技术观察人工授粉后柱头上花粉的黏附、萌发和花粉管生长情况。结果表明:龙王帽×白玉扁杂交组合授粉后4h花粉萌发,而其他组合授粉后6h花粉才萌发,但授粉24h后全部授粉组合的花粉管伸长穿过花柱中部。不同授粉组合之间有花粉黏附柱头比率、单个柱头平均花粉数、有花粉柱头比率和单个柱头平均花粉萌发率差异显著,但有花粉黏附柱头比率和有花粉萌发柱头比率之间,以及单个柱头平均花粉数和单个柱头平均花粉萌发率之间无相关性。龙王帽×白玉扁、龙王帽×一窝蜂和优一×白玉扁3个杂交组合的花粉萌发率高、深入花柱的花粉管数量多,是较为适合的杂交组合。故选择白玉扁作为龙王帽和优一的授粉品种,而一窝蜂只能作为龙王帽的授粉树。     

菊属与春黄菊族部分属间杂交亲和性初步研究

以菊属植物为母本,通过荧光镜检观察亚菊属、菊蒿属、木茼蒿属、匹菊属、茼蒿属、太行菊属、芙蓉菊属、紊蒿属、滨菊属等近缘属植物花粉在其柱头上的附着与萌发情况,探讨属间杂交亲和性.结果表明,亚菊属、菊蒿属、太行菊属、木茼蒿属、茼蒿属和匹菊属植物花粉可在菊属植物柱头上附着与萌发,属间有一定杂交亲和性,通过常规杂交或结合幼胚拯救方法可能获得远缘杂种;芙蓉菊属、紊蒿属、滨菊属植物与菊属植物杂交不亲和,相互间亲缘关系可能相对较远.     

海州常山授粉受精及杂交育种

为推进海州常山杂交育种进程,以11个地理种源为试材,采用荧光显微镜及石蜡切片法观察授粉受精过程,亦对21个种内杂交组合进行人工杂交授粉,统计座果率探究杂交亲和性。结果表明：授粉0.5 h,母本柱头上花粉未萌发;授粉1 h有少量花粉萌发;授粉2 h花粉管生长至花柱基部;授粉4 h,花粉大量萌发,花粉管伸入胚珠;授粉8 h,大量花粉管达花柱基部,胼胝质增多;花粉管伸入胚囊发生在授粉后1 d,精细胞与卵细胞、极核融合发生授粉后2 d,授粉后3 d合子开始原胚生长。杂交组合座果率分布范围0.00%～73.33%,母本座果率分布为0.00%～52.94%,父本座果率在0.00%～46.08%,通过正反交可提高座果率0.00%～363.00%。     

亚洲百合和铁炮百合正反杂交亲和程度的差异性分析

【目的】研究亚洲百合与铁炮百合杂交的亲和性,比较正反交组合在杂交亲和性上的差异。【方法】以亚洲百合‘Brunello’和铁炮百合‘新铁炮2号’配制正反交组合,利用荧光显微镜观察花粉在雌蕊中的生长动态。【结果】两个组合花粉均可在柱头上萌发,但花粉管在柱头乳突细胞、花柱通道细胞中会依次发生胼胝质反应。杂交后7-18 h,正交组合花粉管的平均生长速度一直比反交组合的快,18 h后反交组合花粉管的生长速度逐渐加快并超过正交组合。授粉后55 h正交组合花粉管到达花柱1/2处并停止生长,48 h时反交组合花粉管进入子房。正反交组合均表现柱头和花柱不亲和。【结论】正反交亲和性程度存在差异。采用切割花柱授粉和子房授粉结合胚培养可以克服杂交障碍,提高获得杂种胚的概率。     

君子兰种间杂交及自交亲和性

 【目的】以君子兰属（Clivia Lindl.）大花君子兰（C. miniata）、黄花君子兰（C. miniata var. citrina）、垂笑君子兰（C. nobilis）为试材,进行种或变种间正反交及自交,研究不同种或变种间杂交组合的亲和性。【方法】采用离体培养法对杂交亲本花粉生活力进行观察,利用荧光显微镜观察授粉后花粉萌发及花粉管伸长,并调查种间杂交坐果率及单果种子数。【结果】大花君子兰和黄花君子兰花粉生活力较高,均达80%以上,而垂笑君子兰的花粉生活力最低,为42.6%。垂笑君子兰为母本分别与大花君子兰和黄花君子兰杂交时,坐果率较低,分别为15.9 %和19.1 %,单果种子数分别为1.2个和1.4个,而其反交的坐果率和单果种子数均高于正交。大花君子兰与变种黄花君子兰正反交坐果率均达50%以上,单果种子数达5个以上,说明其亲和性强。荧光观察发现,垂笑君子兰作父本种间杂交时比自交花粉萌发明显滞后,花粉管伸长较慢,在96 h 内极少有花粉管到达子房。垂笑君子兰作母本时,发现柱头中胼胝质阻碍了花粉萌发。【结论】君子兰种间正反交亲和性有一定差异,垂笑君子兰作父本时坐果率高于其反交组合,且种间正反交的坐果率和单果种子数明显低于自交,但大花君子兰和变种黄花君子兰正反交组合的坐果率均较高。不同种间杂交的花粉管和柱头中均出现大量胼胝质。     

授粉方法对克服菊科近缘属杂交受精前障碍的影响

【目的】为克服菊科近缘属杂交受精前障碍,探究不同授粉方法对菊花柱头上异缘花粉附着及萌发的影响.【方法】以太行菊属长裂太行菊和地被菊‘赛牡丹’为材料,以常规授粉为对照,采用不同液体介质(蔗糖、蔗糖+Ca~(2+)、蔗糖+硼酸)混入花粉和不同浓度NaCl处理柱头,授粉后24 h内用荧光显微观察柱头上花粉附着、萌发及花粉管生长情况.【结果】授粉后8 h,100 mg/L蔗糖花粉的附着数、萌发数最大,分别为对照的4.08倍、1.09倍;授粉后2 h,0.1 mg/L Ca~(2+)处理附着及萌发的花粉最多,分别为8.1、3.6粒;授粉后1 h,0.025 mg/L硼酸处理花粉的萌发数显著多于其他处理,不同浓度硼酸处理后的花粉附着量均低于对照;8%NaCl处理柱头0.5 h,授粉后24 h,花粉附着数及萌发数分别为32粒、2.4粒,显著多于其他处理,且花粉管生长正常.【结论】0.025 mg/L硼酸对花粉萌发表现出一定的促进作用.100 mg/L蔗糖、0.1 mg/LCa~(2+)、8%NaCl处理柱头均可显著促进长裂太行菊柱头上异缘花粉附着、萌发及花粉管生长,有利于克服太行菊属和菊属杂交受精前障碍.     

甘蓝×白菜种间花粉-柱头相互作用的研究

以甘蓝为母本与白菜杂交,授粉后采不同时期的子房用苯胺兰法染色,在荧光显微镜下观察花粉在柱头上粘合、萌发及花粉管在柱头表面和花柱中的生长情况。试验结果表明:甘蓝×白菜杂交的主要障碍在于白菜萌发的花粉管难以伸进柱头,并与柱头表面发生严重的胼胝质反应,使花粉管扭曲,尖端膨大,难以生长。     

卷丹与亚洲百合种间杂交花粉管生长的荧光观察

利用荧光显微镜对卷丹与亚洲百合品种"多安娜"(Pollyanna)、"精粹"(Elite)、"布鲁拉诺"(Brunello)种间正反交共6个组合授粉后花粉萌发及花粉管生长过程进行观察。结果表明,卷丹作母本的杂交组合授粉后4 h花粉均已萌发,8~24 h花粉管快速生长,48~72 h花粉管到达子房。卷丹作父本的杂交组合授粉后24~96 h内观察到花粉管横向生长、回折缠绕、末端膨大等异常现象,花粉管生长过程中花粉管、花柱道细胞、胚珠中的胚囊出现胼胝质,120 h内很少有花粉管穿过整个花柱到达子房。不同杂交组合花粉萌发及花粉管生长荧光观察结果与田间调查杂交结实率结果有很高的一致性。     

甘蓝型油菜×甘蓝的杂交亲和性研究——Ⅱ.母本基因型对花粉-雌蕊相互作用的影响

以遗传基础各不相同的6个甘蓝型油菜品系与甘蓝杂交,观察授粉后3、8和24小时花粉在柱头上附着,萌发及花粉管在柱头和花柱中的生长情况。从对花粉和柱头乳突细胞的形态学观察和统计分析的结果看,母本基因型对种间的花粉一雌蕊相互作用影响很大。对杂交幼果田间脱落率的调查结果支持这一论点。供试材料中以甘蓝型油菜自交不亲和系184×甘蓝的授粉亲和性最高,因此自交不亲和与种间杂交不亲和似乎是分别受极为相似的两套基因系统控制的。     

Assessment of Gene Flow Through Detection of Sexual Compatibility Between Transgenic Rice with bar and Echinochloa crusgalli var. mitis

The possibility of gene flow between two varieties of transgenic rice with bar gene (Y0003 and 99-t) (male) and barnyard grass(Echinochloa crusgalli var. mitis ) (female) was studied by means of reproductive biology. The germination and growth of rice pollen grains on barnyard grass stigmas at 30 rmin, and 1 -4 h after crossing by hand were observed with an optical microscope. The results were compared with the germination and growth of barnyard grass pollen grains at the corresponding time after self-pollination. The results showed that germination and growth of the pollen grains of the two varieties were similar on barnyard grass stigmas, but differed significantly from self-pollination of barnyard grass. Pollen grains germinated and pollen tubes penetrated stigmas normally, and the number of pollen grains being condensing or releasing their inclusions or having released them increased with the time after self-pollination. Pollen grains of transgenic rice on the stigmas of barnyard grass couldn‘t germinate or grow normally after crossing, neither could they penetrate the stigmas of barnyard grass. Therefore, it could be concluded that the sexual incompatibility between transgenic rice with bar gene and barnyard grass is due to the rice pollen being unable to penetrate the stigma of barnyard grass. Further proof of incompatibility lies in the fact that the emasculated barnyard grass pollinated with the rice pollen grains could not seed.     

双荚决明成熟花粉的超微结构观察

[目的]观察双荚决明（Cassia bicapsularis Linn.）花粉的超微结构,并首次对双荚决明花粉的形态特征进行系统描述。[方法]采用扫描电子显微镜观察。[结果]双荚决明正常的花粉形态为椭球形,极面观为钝的凸三角形,赤道面观为钝的截形菱形。花粉大小为21~23μm（极面）,13~16μm（赤道面）,极轴与赤道轴的比值为1.44~1.54。花粉的萌发器官是其萌发孔,正常的花粉粒有3条萌发沟,属3沟孔的萌发孔类型,萌发沟在极面端不汇合,在赤道面处隆起,是花粉破裂花粉管萌发的位置。花粉具有穿孔状雕纹。[结论]该研究可以为双荚决明花粉的相关研究奠定基础。     

白菜型油菜与海甘蓝属间杂交时花粉与柱头相互作用

采用不同化学药物处理柱头,研究白菜型油菜与海甘蓝属间杂交花粉与柱头的相互作用,利用扫描电镜观察海甘蓝花粉在雅安黄油菜柱头上的黏合与萌发过程。结果表明:赤霉素在促进花粉萌发方面效果明显,在一定程度上能克服属间杂交不亲和;甘氨酸在促进花粉与柱头的黏合方面效果明显。     

草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交不亲和原因初探

通过对草原樱桃与欧洲甜樱桃种间远缘杂交及草原樱桃品种间杂交后花粉管行为的荧光观察发现,草原樱桃品种间杂交授粉后花粉在柱头上能正常萌发生长,花粉管沿花柱到达胚珠完成受精过程,平均座果率为２７％。而草原樱桃与欧洲甜樱桃种间杂交授粉后花粉在柱头上虽少量萌发,但花粉管在柱头上横向生长,或盘绕,扭曲不能伸入花柱;个别进入花柱的花粉管先端因沉积胼胝质而中途停止伸长未能进入子房到达胚珠,从而说明这种杂交授粉后花粉管的不正常行为是导致草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交不亲和的主要原因。     

玫瑰与月季种间杂交障碍原因分析

【目的】探明玫瑰（Rosa rugosa）与月季（Rosa hybrid）种间杂交障碍原因,为提高观赏玫瑰育种效率提供理论依据。【方法】以牟平野生玫瑰（MP）、‘唐红’玫瑰,以及月季品种‘塞尔维亚’和‘红帽子’为试材,统计分析种间杂交（MPב塞尔维亚’、MPב红帽子’）和品种间杂交（MPב唐红’）的田间坐果率、每果种子数、种子纵径、有胚率、萌发率和成苗率;采用荧光显微法观察花粉管在花柱中的生长状况;利用常规石蜡切片观察受精及胚胎发育状况。【结果】（1）MPב塞尔维亚’种间杂交坐果率和每果种子数均显著低于品种间杂交,MPב红帽子’种间杂交则未结籽。（2）MPב塞尔维亚’种间杂交种子大小不一,76.67%的小种子纵径仅（0.24±0.07）cm,无胚、胚乳,不萌发;23.33%的大种子纵径达（0.61±0.05）cm,有胚、胚乳,萌发率和成苗率显著低于品种间杂交。（3）授粉后2 h,种间杂交花粉和品种间杂交花粉均已在柱头上大量萌发,但种间杂交花粉管顶端却大量沉积胼胝质;授粉后20-24 h,品种间杂交花粉管进入子房,但全部MPב红帽子’花粉管和多数MPב塞尔维亚’花粉管却于花柱1/2处停止生长;品种间杂交花柱通道细胞及间隙中无明显胼胝质沉积,但种间杂交花柱通道细胞及间隙中却大量沉积胼胝质。（4）少量MPב塞尔维亚’花粉管能够进入子房,并完成受精。但79.42%的杂种胚在授粉15 d左右的心形胚阶段败育,20.58%的杂种胚仍能继续发育。【结论】（1）MPב红帽子’为受精前障碍,MPב塞尔维亚’为受精前后双重障碍;（2）受精前障碍主要由花粉管在花柱1/2处停止生长而导致,可能与花粉管顶端和花柱通道细胞及间隙中大量沉积的胼胝质有关;（3）受精后障碍主要由杂种胚在心形胚阶段败育而造成。     

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。     

栽培菊花‘奥运天使’与野路菊杂交生殖障碍的细胞学机理

 【目的】揭示栽培菊花与野生菊杂交结实率低,严重影响野生资源优异基因利用的原因。【方法】以栽培菊花‘奥运天使’（Dendranthema grandiflorum ‘Aoyuntianshi’）为母本,菊属野生种野路菊（D. japonense）为父本,在人工杂交前利用花粉离体培养方法对父本花粉活力进行测定。在人工杂交后不同时间,对母本的雌蕊分别进行取样固定,并利用苯胺蓝染色法和常规石蜡制片技术对授粉后花粉在柱头上萌发行为及受精后胚胎发育状况进行研究。【结果】父本花粉活力为10.0%;人工授粉后0.5～8 h,随着时间延长,花粉在柱头上萌发数量逐渐增加,但增加幅度很小,到授粉后8 h时,平均每个柱头萌发的花粉数只有16.1粒。但此后,大量花粉开始萌发,在授粉后12 h时,平均每个柱头上萌发的花粉数达到40.2粒。到24 h时,柱头上花粉平均萌发数量达到最 高,为51.5粒。随后柱头上萌发花粉的数量开始降低,到授粉后48 h时,柱头上平均萌发花粉数量降为42.3 粒。随着胚胎发育的进行,大量胚胎异常降解,使正常胚胎的比例逐渐降低,其中球形胚阶段正常胚胎比例为 26.7%,心形胚阶段为18.3%,鱼雷胚阶段为14.4%,子叶胚阶段为10.6%,最终杂交结实率仅为7.6%。将已去雄的花序在开放条件下自然授粉,发现结实率高达51.4%。【结论】花粉活力及花粉在柱头的萌发行为对杂交结实率影响不大。杂种不活,即大量胚胎在发育过程中异常降解,可能是引起‘奥运天使’与野路菊杂交结实率较低的主要原因。     

青杨派树种雌蕊柱头可授性及最佳授粉时期

为提高青杨派树种有性杂交和多倍体诱导效率,以小青杨、小叶杨和哲引3号杨等青杨派树种及杂种为材料,用过氧化物酶试纸溶液测试结合授粉观察的方法对其雌蕊柱头可授性及最佳授粉时期进行了研究。结果表明: 在温室水培条件下,青杨派树种花序可授期持续4～5 d; 花序不同部位雌蕊柱头获得可授性的时间不同,基部雌蕊柱头最早获得可授性,而顶部雌蕊柱头获得可授性最晚; 过氧化物酶试纸溶液在具有可授性的柱头表面呈现蓝色阳性反应,在育种实践中,可以应用过氧化物酶试纸溶液快速、有效地对青杨派树种雌蕊柱头可授性进行检测; 3种青杨派树种雌花序柱头最佳授粉期为花序顶部露出芽鳞84～96 h,以此为参照点,对于适时施加理化处理诱导胚囊染色体加倍选育青杨三倍体等工作具有重要的指导价值。      

切花菊‘南农银山’与紫花野菊种间杂交及后代耐涝性鉴定

【目的】对切花小菊‘南农银山’和紫花野菊进行种间杂交,并对后代的表型和耐涝性进行鉴定,以期对切花小菊的耐涝性进行改良。【方法】以切花小菊‘南农银山’为母本（不耐涝）、紫花野菊为父本（耐涝）开展人工杂交。杂交后代通过形态学和SRAP分子标记进行鉴定。耐涝性通过测定淹水处理后叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性进行鉴定。【结果】获得1个种间杂交后代,其株高、叶长、叶宽、管状花数、舌状花数等形态指标均介于双亲之间;SRAP分子标记分析发现,子代中同时具有父、母本特异条带,说明获得的后代是真杂种。淹水处理后,子代的叶片相对含水量、叶绿素含量的降低、丙二醛含量的升高显著低于母本‘南农银山’,且具有比母本更高的抗氧化酶活性,表现出较强的耐涝性。【结论】通过种间杂交能将紫花野菊的耐涝性导入切花小菊品种,进行切花小菊种质耐涝性改良和创新。