组织培养中用秋水仙素诱发黄花菜同源四倍体的研究

 在组织培养中用秋水仙素溶液诱发黄花菜同源四倍体的试验结果表明，该方法诱发频率高，能使加倍、选择和快速繁殖同步进行。在此基础上建立了同源四倍体黄花菜体细胞无性系变异的育种程序，并育成了国际上第一个食用黄花菜同源四倍体新品系。通过鉴定，该品系高产、优质、有重要推广价值。另外，对获得的黄花菜同源四倍体与对照二倍体试管苗进行了形态、细胞学及花粉粒等方面的观察比较。     

同源四倍体黄花菜的继代培养

人们以二倍体黄花菜雄穗、未受精子房、心叶、花梗、种子和幼叶为外植体进行组织培养均获得再生植株，并对其愈伤组织和胚状体继代培养进行了相应研究［１～５］。最近周朴华等用秋水仙素诱发黄花菜同源四倍体获得成功。并育成了第一个食用黄花菜同源四倍体新品系［６］。...     

黄花菜二倍体与四倍体植株的比较解剖学初步研究

研究材料为黄花菜（ＨｅｍｅｒｏｃａｌｌｉｓｃｉｔｒｉｎａＢａｒ）二倍体“长嘴子花”和同源四倍体“ＨＡＣ－大花长嘴子花”．研究结果表明：黄花菜植株的形态结构既有一般单子叶植物的某些特征，又有与其生活环境相适应的自身特点．四倍体与二倍体相比较，其器官巨型化，组成各器官的组织细胞也普遍随之增大，且其根尖分生细胞的核仁数，茎、叶和花瓣中的维管束数目也均增多，四倍体花粉粒明显大于二倍体，并常有异常花粉粒的产生．本文还对四倍体黄花菜高产优质与形态结构的相关性进行了讨论．     

桑树二倍体及其人工诱导同源四倍亿遗传差异的RAPD分析

【目的】从DNA分子水平分析不同桑树二倍体及其人工诱导同源四倍体的遗传差异,为进一步探讨桑树多倍体诱变遗传规律提供理论依据。【方法】利用RAPD分子标记技术,对8个桑树二倍体品种与经秋水仙碱化学诱变获得的同源四倍体进行RAPD多态性和聚类分析。【结果】不同桑树品系二倍体间及与其人工诱导的同源四倍体间的RAPD多态性均存在明显差异。农桑8号和湖桑199号的二倍体及其同源四倍体间的扩增条带完全一致,诱导未产生变异;湖桑32号的二倍体及其同源四倍体的RAPD多态性最高,达到20．41％,桐乡青、璜桑37号、湖桑197号、国桑20号和育71—1的二倍体及其同源四倍体的RAPD多态性由高到低依次分别为9．09％、6．06％、5．45％、5．17％和3．17％。不同桑树品系间可以分为2大类,其中湖桑32号和桐乡青聚为一大类。【结论】不同桑树品系二倍体经秋水仙碱诱变后产生的遗传差异较大。     

同源四倍体水稻若干性状的初步研究

通过对同源四倍体630(4)和其相应二倍体研究表明:同源四倍体630(4)种子的长、宽和千粒重显著或极显著高于相应的二倍体.同源四倍体630(4)饱满的种子仅占31.14%,极显著低于相应的二倍体.同源四倍体630(4)种子的发芽率也显著低于相应的二倍体.四倍体的剑叶长、剑叶宽显著高于相应的二倍体.但分蘖能力却降低.同源四倍体630(4)的株高显著高于630(2).四倍体水稻表皮气孔的长、宽均极显著的高于相应的二倍体.而叶绿素含量却相反,四倍体水稻叶片叶绿素含量均低于相应的二倍体.     

桑树二倍体及人工诱导的同源四倍体遗传差异的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术,对8份桑树二倍体品种和经秋水仙碱化学诱变得到的同源四倍体进行DNA遗传差异研究和聚类分析。结果表明:桑树不同材料二倍体及其同源四倍体间的SRAP多态性有明显差异。农桑8号、璜桑37号、湖桑197号、湖桑199号和国桑20号的二倍体及其同源四倍体间的扩增条带完全一致,无差异,而育71-1二倍体及其同源四倍体的SRAP多态性最高,达到1.41%,所有的二倍体及其同源四倍体材料均聚在一起,不同材料间亲缘关系近的聚为一大类。说明不同桑树材料经秋水仙素诱变后产生的遗传差异较大,桑树二倍体及其同源四倍体产生变异的原因可能是染色体上的等位基因积加效应造成DNA分子遗传结构的改变。     

白花泡桐二倍体及其同源四倍体的AFLP和MSAP分析

以二倍体白花泡桐(Paulownia fortunei)及其同源四倍体幼苗为材料,采用AFLP和MSAP分子标记技术分别对其DNA碱基序列和DNA甲基化水平及模式变化进行了分析。结果表明,白花泡桐二倍体及其同源四倍体DNA碱基序列在AFLP水平上相同,同源四倍体白花泡及其二倍体的DNA甲基化水平和甲基化模式存在一定差异。同源四倍体白花泡的DNA甲基化水平较其二倍体高2.08%,同源四倍体白花泡桐的DNA甲基化多态性为34.78%、单态性为65.22%,四倍体白花泡桐DNA甲基化模式变化频率小于其二倍体。     

桑树二倍体及其人工诱导同源四倍体遗传差异的RAPD分析

【目的】从DNA分子水平分析不同桑树二倍体及其人工诱导同源四倍体的遗传差异,为进一步探讨桑树多倍体诱变遗传规律提供理论依据。【方法】利用RAPD分子标记技术,对8个桑树二倍体品种与经秋水仙碱化学诱变获得的同源四倍体进行RAPD多态性和聚类分析。【结果】不同桑树品系二倍体间及与其人工诱导的同源四倍体间的RAPD多态性均存在明显差异。农桑8号和湖桑199号的二倍体及其同源四倍体间的扩增条带完全一致,诱导未产生变异;湖桑32号的二倍体及其同源四倍体的RAPD多态性最高,达到20.41%,桐乡青、璜桑37号、湖桑197号、国桑20号和育71-1的二倍体及其同源四倍体的RAPD多态性由高到低依次分别为9.09%、6.06%、5.45%、5.17%和3.17%。不同桑树品系间可以分为2大类,其中湖桑32号和桐乡青聚为一大类。【结论】不同桑树品系二倍体经秋水仙碱诱变后产生的遗传差异较大。     

同源四倍体大麦花药培养及其花粉植株R1代无性系变异的初步研究

研究了影响同源四倍体大麦花药培养的几个因素,并分析了花粉植株的变异表现,结果表明：（１）同源四倍体大麦的花药反应率比原二倍体亲本低,绿苗率却显著高于原二倍体,最高达１６．０７株绿苗／１００株接种花药,１２８株绿苗／１００枚反应花药;（２）同源四倍体大麦花药培养可得到广泛的体细胞无性系变异,可为大麦育种和细胞遗传学研究提供较为丰富的基石材料,特别是四倍体经花药培养变为二倍体后,其蛋白含量并不随着染色     

不同倍性白魔芋植株的细胞学形态观察与核型分析

采用种子浸泡法、根状茎生长点滴液法和离体不定芽混培法3种途径诱导白魔芋四倍体植株,并对二倍体和四倍体植株外部形态、叶片气孔特征和核型进行分析比较．结果表明,与二倍体植株相比,四倍体植株叶片明显变宽、叶形指数变小,叶柄粗短,叶片下表皮气孔及其保卫细胞体积变大、密度减小．植株外部形态特征变异和叶片下表皮气孔密度变小等特征可作为鉴定变异材料的间接方法,四倍体和二倍体均为“2B”核型,可认为四倍体是由二倍体经秋水仙素诱导直接加倍产生的同源四倍体．     

同源四倍体矮脚黄白菜与芸苔属作物杂交的亲和性

以选育的同源四倍体矮脚黄白菜为母本,选用其亲本二倍体矮脚黄及其它白菜品种,以及大白菜、甘蓝、甘蓝型海莱、芥菜等为父本,分别进行人工杂交,所得F_1种子中的杂株率有差异:二倍体矮脚黄为父本的是1.7％,其反交为6％;黑心乌白菜和甘蓝为父本的都是0;而芥菜和甘蓝型油为菜父本的分别是31％和36％。但是统计其杂种指数,则皆小于1,表现杂交不亲和。 连续三年调查了同源四倍体矮脚黄自然授粉采种的杂株率,平均为0.59％,但杂株中又以芥型和甘蓝油菜型较多,平均占65.0％和22.5％;而二倍体矮脚黄在同样条件下却高达16.5％。由此可见,同源四倍体矮脚黄在留生产种时,只需与芥菜和甘蓝型油菜隔离即可。     

同源四倍体玉米的细胞遗传学研究

本文继人工诱变的同源四倍体玉米为对象,对同源四倍体玉米和普通二倍体玉米的体细胞染色体数目,减数分裂的染色体行为,花粉的育性、结实率进行了较全面的比较分析,结果表明,导致同源四倍体玉米结实率下降,产量不高的主要因素是减数分裂时染色体配对混乱,分离不均衡等现象所造成的。同时我们对花粉的育性也进行了鉴定,镜检结果,同源四倍体玉米的花粉育性为45%,普通二倍体玉米花粉的育性为65%,故同源四倍体花粉育性下降20%左右,花粉的直径,同源四倍体玉米为75.625μ,普通二倍体玉米平均为61.875μ,差值为13.75μ。又通过统计观察玉米(雌穗),同源四倍体玉米的结实率为8.24%;与普通二倍体玉米比较有明显的差异。     

优质、抗热同源四倍体不结球白菜的创制及鉴定

以二倍体抗热不结球白菜品种‘依伶’为材料,用不同浓度秋水仙素溶液处理子叶期生长点,对变异株进行倍性鉴定,研究不同倍性水平的营养品质、农艺学性状以及抗热性。结果表明：（1）0.2％秋水仙素处理4次的效果最好,四倍体加倍率为7.64％。与二倍体相比,叶片长和宽、叶柄长和宽、花器官、气孔、花粉粒、叶重、柄重、开展度、单株重均增加或增大,但结实率明显降低,以上指标差异均达显著或极显著水平。流式细胞仪及染色体鉴定四倍体DNA含量、染色体数目均为二倍体的2倍。小区产量比二倍体高出12.62％;（2）四倍体叶片和叶柄中可溶性总糖、可溶性蛋白、干物质分别增加了7.32％、74.85％,3.91％、17.22％,1.94％、4.89％,有机酸降低了22.56％、25.00％,差异显著;（3）热胁迫下,二、四倍体不结球白菜叶片的MDA、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量均增加,恢复期内含量都降低,但二倍体MDA、游离脯氨酸含量一直高于四倍体,可溶性蛋白低于四倍体。四倍体表现出优质、抗热的特点。     

二倍体及其同源四倍体酸枣的生理特征和转录组分析

目的研究酸枣基因组复制后分子水平的变异机制,为深入探讨枣树多倍体性状、关键调控基因的克隆及基因工程育种提供参考。方法本实验以二倍体及其同源四倍体酸枣为研究材料,比较了二者的叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白质含量,对两种材料进行了转录组测序,并参考GO Ontology、KEGG等数据库对差异基因和转录因子进行功能分类与富集分析。结果四倍体的叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均显著高于二倍体植株,叶片相对含水量在两种材料中没有显著差异。二倍体与四倍体酸枣共1 329个基因具有显著差异,GO功能分析表明这些差异基因主要参与生长发育和胁迫耐受相关功能。KEGG通路分析显示,大部分差异基因富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和信号传递过程,其中16个关键基因参与糖和氨基酸的代谢与转运过程,如SPS2、GAE6和PGDH3,这些基因在四倍体中具有较高的表达量;23个基因参与激素信号传导通路,其中与生长素传导、应答相关的基因如ARG7,GH3.6和IAA26在四倍体植株中表达量较高,而与油菜素内酯合成酶（CYP）、乙烯不敏感蛋白（EIN）相关的基因在四倍体植株中表达量较低。在对二倍体与四倍体差异转录因子的分析中发现,四倍体MYB转录因子家族基因表达量高于二倍体。结论四倍体叶片叶绿素含量高是植株叶色加深的原因之一,可溶性糖、可溶性蛋白质含量高为四倍体叶片变大、茎加粗提供了更多能源物质。参与糖、氨基酸代谢和激素合成、信号传导的关键基因在二倍体与四倍体中差异表达,可能与四倍体植株体内能源物质含量高、生长势强的性状相关;具有渗透调节功能的基因在四倍体中表达量较高暗示着四倍体可能具有较强的抗性。进一步对差异转录因子的分析表明,MYB转录因子在二倍体与四倍体植株中的差异表达可能会导致植物在生长发育、形态建成和抗逆过程中的差异,但二者的具体差异性状还需进一步的实验研究。      

八倍体小黑麦体细胞耐盐变异体发生机制初步研究

对同一植株不同分蘖进行幼穗、花药培养,分别诱导双、单倍体愈伤组织。继代选出生长好的无性系用于耐盐变异体筛选,测定各无性系出现耐盐变异体的频率。计算单、双倍体无性系的变异体频率之比值（H/D）。据变异体发生机制的不同会导致单、双倍体愈伤组织出现变异体频率的不同,将几种可能机制的理论H/D值与实测H/D值比较分析,发现八倍体小黑麦体细胞耐盐变异体的发生机制是具有显性作用的基因扩增,而非严格意义上的基因显性突变。     

青梗、优质、抗热同源四倍体白菜杂交新品种暑优1号的选育

采用秋水仙素诱变二倍体青梗白菜早油冬，获得四倍体白菜（Brassica campestris ssp.chinensis Makino）；将其与另两个四倍体苏州青和热优2号的亲本R1杂交，从后代中筛选出两个形态及生理特性差异明显的株系，分别育成自交不亲和系，用这两个自交不亲和系配制成F1代杂交种，即获得青梗、优质、抗热的同源四倍体白菜杂交新品种－－暑优1号。     

二倍体和同源四倍体萝卜光合特性研究

以二、四倍体萝卜为材料,采用LI-6400型全自动光合测定仪测定其叶片的光合特性差异。结果表明,四倍体在光诱导过程中净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率高于二倍体;二、四倍体萝卜的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率的动态变化趋势基本一致。四倍体萝卜净光合速率高,与其丰产性直接相关。     

黑皮冬瓜同源四倍体与起源二倍体农艺性状比较

[目的]比较同源四倍体与起源二倍体黑皮冬瓜材料田间农艺性状,为优质多倍体黑皮冬瓜新品种选育及应用提供理论依据.[方法]以同源四倍体和起源二倍体黑皮冬瓜为试验材料,调查其田间叶、茎和主蔓分枝性能,花器官、果实及种子性状,并比较其性状差异.[结果]同源四倍体黑皮冬瓜叶宽、叶柄粗、叶厚和茎粗极显著大于起源二倍体,增幅分别达14.81％、33.07％、14.50％和16.15％;主蔓分枝减少27.13％,极显著少于起源二倍体;第一雄花开放天数比起源二倍体少2.2 d,第一雌花开放天数比起源二倍体少0.6 d;第一雄花开花节位平均为15.9节,比起源二倍体低6.2节,第一雌花开花节位平均为24.7节,比起源二倍体低3.7节;主蔓40节内雌花总数4.1朵/株,比起源二倍体多1.5朵/株,主蔓坐果节位平均为29.8节,比起源二倍体低6.6节;成熟雌花长度、横径和雄花花瓣比起源二倍体大;单瓜重、瓜纵径、瓜横径、肉厚、果肉硬度、肉质致密性和种腔纵径均比起源二倍体大,增幅分别达32.44％、13.95％、6.96％、15.89％、7.94％、2.22％和12.97％;单瓜种子明显变大,平均产籽量比起源二倍体少85.56％.[结论]同源四倍体与起源二倍体黑皮冬瓜材料农艺性状存在较大差异,整体性状优势明显,可作为商品种或育种中间材料用于生产.