水分胁迫对二、四倍体薄皮甜瓜苗期生理生化特性的影响

[目的]揭示甜瓜倍性与抗旱性的关系,为多倍体甜瓜抗旱育种提供理论依据。[方法]测定并比较二倍体和同源四倍体薄皮甜瓜在水分胁迫下苗期的生长指标、叶片水分状况、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量。[结果]在水分胁迫下,二倍体和同源四倍体薄皮甜瓜苗期株高、茎粗、干物质重量、叶绿素含量都有不同程度减少,而叶片中可溶性糖和脯氨酸含量均呈上升趋势,说明水分胁迫抑制了二、四倍体薄皮甜瓜植株的生长。四倍体的薄皮甜瓜株高胁迫指数、茎径胁迫指数、干物质胁迫指数、叶绿素含量、相对可溶性糖含量和脯氨酸含量显著高于二倍体,二倍体叶片中自由水含量和水分饱和亏明显高于四倍体,说明四倍体薄皮甜瓜在苗期抗旱性比二倍体强。[结论]多倍体育种可以作为甜瓜抗性育种的一种有效途径。     

黄腐酸钾钼合剂对山豆根生长和品质及叶绿素荧光参数的影响

以盆栽山豆根为材料,探讨黄腐酸钾钼合剂对其生长、叶绿素荧光参数及品质的影响,设置4个施肥水平(135、158、184、202 kg/hm2),以复合肥(N含量15％、P含量15％、K含量15％)450 kg/hm2为对照,测定山豆根的单叶面积、光合色素含量、叶绿素荧光参数、株高、根瘤数量、药材产量及其浸出物、苦参碱、氧化苦参碱的含量.结果表明:(1)黄腐酸钾钼合剂能显著促进山豆根株高和叶片的生长(P<0.05),能使根瘤数量增多,施用184 kg/hm2处理药材产量提高47.4％;(2)叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素明显增多;显著提高山豆根叶绿素最大荧光产量(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、实际光化学量子产量Y(Ⅱ)、光化学淬灭系数(qP),而降低非光化学淬灭系数(NPQ).叶片对光能利用率和光合作用活性得到提高,以T3处理最优.(3)施用黄腐酸钾钼合剂202 kg/hm2可使山豆根的浸出物提高51.3％;苦参碱(除135 kg/hm2处理外)和氧化苦参碱含量显著高于对照.表明,黄腐酸钾钼合剂能促进山豆根植株的生长,增强叶片对光能利用率,提高药材产量;适量的施肥水平有利于活性成分苦参碱和氧化苦参碱的积累;以184 kg/hm2黄腐酸钾钼合剂为宜.     

内源激素对同源四倍体黑皮冬瓜自交花粉萌发生长的影响

【目的】探讨同源四倍体黑皮冬瓜Benincasa hispida(Thunb.)Cogn.花粉萌发生长与内源激素的关系,为同源四倍体黑皮冬瓜自交低稔性机理研究开拓新思路。【方法】以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试材,对自交花粉在雌蕊上的萌发与生长情况及花粉与雌蕊中内源激素含量进行比较研究。【结果】同源四倍体黑皮冬瓜自交花粉在柱头上的萌发率低,花粉管在花柱中生长缓慢,且花粉管在生长过程中易出现粗细不均匀、结节、先端膨大、双花粉管及扭曲、折叠等现象。同源四倍体黑皮冬瓜花粉和雌蕊中促进花粉萌发生长的内源激素玉米素核苷(ZR)和异戊烯基腺苷(IPA)含量极显著低于二倍体(P0.01),吲哚乙酸(IAA)含量略低于二倍体(P0.05),雌蕊中的赤霉素(GA_3)含量显著低于二倍体(P0.05),花粉中的GA3含量略低于二倍体(P0.05),而抑制生长类激素脱落酸(ABA)含量显著高于二倍体(P0.05),w(IAA+GA_3+ZR+IPA)∶w(ABA)极显著低于二倍体(P0.01)。【结论】同源四倍体黑皮冬瓜花粉和雌蕊中内源激素调控了花粉萌发生长,导致花粉管出现异常现象,是引起同源四倍体黑皮冬瓜自交低稔性的原因之一。     

青花菜同源四倍体与二倍体农艺性状及营养品质比较

以同源四倍体及二倍体青花菜为材料,比较研究农艺性状及营养品质.结果表明:四倍体青花菜维生素C含量极显著高于二倍体,增加25.6%,可溶性蛋白质、可溶性糖含量显著高于二倍体,干物质积累量、叶绿素a+b含量与二倍体无显著差异;四倍体植株表现出巨大型,花球单球重比二倍体增加15.7%;最大叶片重比二倍体增加达70.5%,株高、茎粗、开展度显著高于二倍体,分别增加6.1%、16.5%、12.6%;四倍体熟期比二倍体提早了5 d.     

苹果纯合基因型新种质的性状鉴定与培养

【目的】苹果花药培养获得的纯合基因型株系来自不同的花粉粒,因此不同株系的植物学特征、生物学特性,以及诱导培养、生根的条件等都存在差异。本研究对不同个株系试管苗的倍性、表型特征、生根培养条件进行观察分析,选出苹果纯合基因型株系适宜的生根条件及综合性状较好的株系,加强苹果种质资源创新。【方法】采用花药培养获得的‘嘎啦’‘富士’‘红星’纯合基因型株系,利用流式细胞仪分析每个株系倍性,探索组培苗的生根培养条件,观察每个株系的根系、叶片形态特征。【结果】经苹果花药培养获得32个纯合基因型株系,其中单倍体1株、三倍体1株、四倍体3株、二倍体27株,‘红星’苹果纯合基因型株系的倍性分化率最大,为28.57%。IBA浓度影响再生株系的生根率、根长及根数,苹果纯合基因型株系的最适宜生根浓度为IBA 2—3 mg·L-1。各个株系的叶数、根长、根数、株高、叶形指数(叶长度/叶宽度)、叶柄有一定差异。‘红星’纯合基因型DH0-1、DH0-3、DH0-4、DH0-7株系,‘富士’纯合基因型DH1-3株系,‘嘎啦’纯合基因型DH2-2、DH2-4、DH2-12、DH2-20株系综合性状较好(植株高、根系长、叶数和根数多)。‘红星’纯合基因型株系的移栽成活率最高,为28.57%。【结论】苹果纯合基因型株系的主要倍性为二倍体。与二倍体株系相比,单倍体株系叶基窄、叶柄细、叶色和叶缘锯齿较浅,而多倍体株系表现为叶基更阔、叶柄较粗、叶色和叶缘锯齿变深。     

一串红体细胞多倍体诱导及其子代表型研究

【目的】为了培育出一串红多倍体,并且分析其子代遗传稳定性和差异性。【方法】以不同浓度秋水仙素不同持续处理时间处理一串红幼苗茎尖,利用形态学观测法对诱导处理后的植株进行早期的倍性鉴定,最终镜检确定一串红染色体数及加倍情况。采收种子播种并观测子代形态指标,压片检测子代染色体数目。【结果】多倍体诱导获得3株四倍体。0.1%的秋水仙素处理2d时的变异率最高为13.3%,获得2株四倍体纯合体,0.2%的秋水仙素处理3d时获得1株四倍体纯合体;四倍体、混倍体、处理后未加倍植株在外部形态上均出现变异;四倍体结实率和子代成活率低;混倍体植株子代全部为二倍体。【结论】利用秋水仙素处理茎尖法诱导可获得一串红多倍体,综合考虑,适合采用0.1%秋水仙素持续处理2d。诱导获得的四倍体结实率和成苗率低,应对获得的四倍体采用无性繁殖方法繁育。     

小麦ITMI重组自交系群体的穗长及株高QTL定位研究

【目的】通过对小麦重组自交系群体及其亲本为材料,利用已构建的高密度遗传图谱对该群体株高及穗长进行QTL定位。【方法】利用包含有110个株系的重组自交系群体,利用已构建的高密度遗传连锁图谱对小麦株高和穗长进行了QTL定位。【结果】两个环境下共检测到12个穗长相关QTL位点和8个株高相关的QTL位点。其中,穗长的1个位点(Qsl-1A),株高的3个位点(Qph-1A,Qph-5A-1和Qph-6A-2)在两个环境中都被检测到。【结论】研究为小麦的分子改良育种提供了重要的分子标记信息。     

木薯华南8号及其四倍体块根淀粉代谢相关基因表达分析

【目的】分析木薯华南8号(SC8)及其四倍体块根中淀粉代谢相关基因表达情况,为揭示多倍化影响木薯块根淀粉代谢的分子机制及木薯块根中淀粉的合成与分解途径提供理论参考。【方法】利用秋水仙素诱导木薯腋芽以获得SC8四倍体,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对蔗糖磷酸合酶(SPS)、ADP葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合合成酶(GBSS)、分支酶(SBE)、α-淀粉酶(α-amylase)、β-淀粉酶(β-amylase)和淀粉磷酸化酶(SP)等基因的表达情况进行分析。【结果】经秋水仙素诱导获得的SC8四倍体植株叶片较SC8二倍体厚,且叶色深绿。SC8四倍体块根的干物率和粗淀粉含量均较SC8二倍体显著降低(P0.05,下同),而支链淀粉和直链淀粉比例均未发生显著变化(P0.05,下同)。与SC8二倍体相比,MeSPS2、Meα-amylase和Meβ-amylase基因的表达量显著上调(P0.05,下同),表明SC8四倍体块根中淀粉的分解能力较SC8二倍体强;MeAGPase、MeSSS1、MeSP1和MeSP2基因的表达量显著上调,表明SC8四倍体块根淀粉的合成能力较SC8二倍体弱;MeGBSSI和MeSBE1基因的表达量未发生显著变化,表明SC8四倍体块根中直链淀粉和支链淀粉的合成能力与SC8二倍体无明显差异。【结论】利用秋水仙素诱导获得的SC8四倍体块根淀粉合成能力降低和淀粉分解能力升高是导致其块根中粗淀粉含量显著降低的主要原因。     

黄淮小麦农艺性状演变趋势

【目的】通过对黄淮小麦品种农艺性状演变趋势分析,研究黄淮小麦适应气候变化自然选择和人工高产育种选择的规律。【方法】记载二倍体、四倍体、六倍体小麦进化材料和现代小麦品种不同生育期的农艺性状,收获后测定产量性状。【结果】小麦在进化过程中,分蘖和叶片数有减少的趋势。二倍体→四倍体→六倍体野生种,株高有增加的趋势;从六倍体野生小麦到现代小麦,株高和生物学产量又有明显降低的趋势。单株总叶面积在返青—抽穗期是二倍体＜四倍体＜六倍体＜农家种＜现代品种,在开花期—灌浆期是六倍体＞四倍体＞农家种和现代品种＞二倍体,表现相反趋势。小麦单株生物学产量有降低的趋势,籽粒产量和收获指数有增加的趋势。【结论】野生种具有适应低温和生长缓慢的野生生长方式和遗传特性,现代品种适应气候变暖而提早成熟,减少分蘖,避免旺长遭遇冷害,后期叶片将更多的干物质转运到籽粒。     

粳稻品种间杂交F1代花药培养及后代鉴定评价

【目的】快速获得稳定的粳稻品种间杂交新材料,加强粳稻品种间杂种优势的利用。【方法】对垦育28和南粳44杂交的F1代进行花药培养,并对获得的花培株系进行主要农艺性状、倍性及稻瘟病抗性等鉴定。【结果】接种至愈伤诱导培养基5 d后花药开裂,10~15 d可诱导出2~3 mm的黄绿色愈伤组织,转移至分化培养基20 d后即可诱导出绿苗。有1696个花药可诱导出愈伤组织,诱导率为66.5%;在获得的382份花培再生株系中,单倍体、双单倍体、四倍体株系比例分别为27.5%、70.2%和2.3%,不同倍性株系出现株高矮化、不结实、分蘖数明显降低和保卫细胞叶绿体数明显减少等变异。经抗稻瘟病田间鉴定,获得综合性状好且抗或高抗稻瘟病的二倍体材料各3份;其中获得综合性状较好、结实率较高(89.6%~90.1%)、株高显著降低且抗稻瘟病的二倍体材料两份。【结论】利用粳稻品种间杂交F1代进行花药培养,可快速获得稳定的中间材料,是快速创制抗病等新材料的可行方法。     

大蒜二倍体与四倍体生长和生理指标的比较研究

研究比较了二倍体与同源四倍体大蒜的生长和光合生理指标。结果发现,四倍体大蒜植株的假茎粗与长,叶片长度与宽度整个生长期始终大于二倍体植株。与二倍体比较,四倍体大蒜的叶绿素含量高,光合速率明显高于二倍体。四倍体大蒜SOD、POD、CAT活性、可溶性蛋白含量均高于二倍体。     

山豆根根瘤菌的生物学特性及其不同菌株对山豆根幼苗药用有效成分的影响

对采自广西不同地点的山豆根根瘤菌进行生物学特性研究,并将其分别接种在盆栽山豆根幼苗上,室内培养180 d后,测定植株药用有效成分苦参碱、氧化苦参碱含量。结果表明,山豆根根瘤菌为快生型根瘤菌,在YMA培养基上代谢产酸,大部分菌株的生长温度范围为25~35℃,酸碱耐受范围为pH值6.0~10.0,对抗生素卡那霉素(Km)、庆大霉素(Gm)敏感;不同来源的根瘤菌对山豆根药用有效成分积累的影响不同,与其他菌株相比,来自靖西县的2株菌JX2、JX3对苦参碱、氧化苦参碱的影响达到了显著水平。     

同源四倍体水稻花药培养在育种中的应用

 同源四倍体水稻杂种花药离体培养所获得的1万余株H#-1花粉植株中，二倍体占74.4%-87.9%，四倍体占12.1%-22.6%，非整倍体占4.1%。H#-2花粉株系的整齐性与接种四倍体株所在的组合、株系的整齐度有关，即四倍体材料农艺性状相对整齐的，诱导出的花粉植株也比较整齐，反之则不整齐。花粉植株的农艺性状与接种四倍体母株相比，穗数、穗粒数二倍体比四倍体提高50%以上；结实率提高5.4%-34.5%；单株粒重提高30%以上；株高有增有减；千粒重下降50%左右。有些由四倍体诱导的二倍体材料仍能保持四倍体蛋白质含量的特点。经品比试验，由四倍体花培所获得的部分优良二倍体品系已达到了北京地区推广品种的水平。     

单胚性二倍体为母本与异源四倍体杂交大规模创制柑橘三倍体

【目的】以单胚性的二倍体柑橘品种为母本与异源四倍体体细胞杂种杂交培育三倍体植株。【方法】选择亲本配置杂交组合进行人工授粉,授粉后70—100 d采幼果进行胚挽救,以流式细胞仪结合根尖染色体压片对再生植株进行倍性检测,最后进行SSR分子标记鉴定。【结果】2009—2012连续4年,以8个二倍体为母本、以4个异源四倍体体细胞杂种为父本,共配置14个倍性杂交组合,授粉花数3 347朵,坐果数678个,平均坐果率20.26%。实施胚挽救的果实数505个,培养种子12 357粒,经生芽、生根诱导培养共获得1 022个株系。通过对再生植株的倍性检测,共获得三倍体植株755个株系,四倍体19个株系。对华农红柚 × NH组合的三倍体、四倍体后代进行分子鉴定,表明三倍体和四倍体全部为双亲的有性杂种后代。【结论】本研究通过杂交获得的三倍体为我国无籽柑橘品种选育奠定了材料基础;同时获得的四倍体后代也为未来的柑橘三倍体育种提供了优良的亲本材料。     

蒲公英二倍体与四倍体的几个生理指标比较

【研究目的】通过测定和比较二倍体和四倍体蒲公英不同部位(根、叶、花序)的几个生理指标,包括类黄酮、异黄酮、Vc、可溶性糖含量、SOD、POD和CAT,探索药用蒲公英倍性育种的应用前景,为药用植物的多倍体诱导提供理论支持。【方法】以人工选育的四倍体药蒲公英为材料,以二倍体多裂蒲公英为对照,采用相关的方法进行分别测定。【结果】四倍体药蒲公英的这些指标比二倍体蒲公英都有所增加,其中类黄酮平均增加46%,异黄酮平均增加38%,Vc平均增加54%,可溶性糖平均增加50%,SOD平均增加29%,POD平均增加45%,CAT平均增加40%。【结论】人工四倍体药蒲公英的这些生理指标显示出较强的抗性基础,可望直接利用或作为进一步培育药蒲公英新品种的良好育种材料。     

烯效唑对遮阴下重穗型水稻渝香203茎秆形态结构和抗倒伏性的影响

【目的】明确弱光下烯效唑对重穗型水稻植株倒伏风险的缓解效应及途径。【方法】以重穗型水稻渝香203为材料,设置裂区试验,主区为正常光照(CK)和遮阴处理(U),副区为0(U0)、40 mg/L(U40)、80 mg/L(U80)烯效唑处理,比较茎秆力学,物质积累分配及形态性状方面差异,并分析其与植株抗倒伏性的关系。【结果】较正常光照,遮阴处理显著降低渝香203产量,归因于有效穗、穗粒数和千粒重的降低。施用烯效唑显著增加了有效穗(P<0.05),产量略微增加;遮阴处理显著降低了基部节间茎鞘干重、基部节间茎粗、茎壁厚及单茎鞘干重,使得茎秆折断弯矩显著降低,倒伏指数增加,尽管弯曲力矩也显著降低。相关分析表明,断面模数,茎粗、茎壁厚、单茎鞘干重及茎鞘充实度与折断弯矩显著正相关,与倒伏指数显著正相关。随烯效唑用量增加,基部节间长度显著缩短,株高和重心高度降低,从而降低了弯曲力矩;同时,基部节间茎粗、茎壁厚及茎鞘充实度呈显著增加趋势从而提高了茎秆强度和抗倒伏性。【结论】弱光下重穗型水稻基部节间茎秆强度降低是植株倒伏风险增加的主要原因,烯效唑缩短基部节间长度,从而降低株高和重心高度,增加茎粗、茎壁厚及茎秆充实质量,增强了茎秆机械强度,提高了弱光下重穗型水稻抗倒伏性。     

化肥减施对设施番茄生长生理、产量和品质的影响

【目的】研究化肥减施对设施番茄生长、生理及产质量的影响。【方法】以番茄为试验材料,试验设置4个处理:常规施肥(CK),化肥减施15%(OPT-15),化肥减施30%(OPT-30),化肥减施45%,分别测定番茄生长、生理、产量和品质相关指标。【结果】与常规施肥相比,化肥减施15%能够促进植株的株高和茎粗的生长,提高番茄单果重和产量,增加果实的糖酸比,但降低了叶片厚度、果实中总糖和VC的含量。化肥减施30%促进了植株的茎粗生长、增强了番茄叶片的光合速率,增加了叶片厚度,提高了番茄单果重和产量,增加了果实中总糖、VC含量和糖酸比,增产提质效果较好。化肥减施45%降低了植株株高和茎粗的生长,减小了叶片厚度,糖酸比降低,但增加了叶片的光合速率、单果重和产量,果实中总糖和VC的含量也有所增加。【结论】化肥减施30%不仅减少了化肥的投入,而且可以适当提高番茄产量和果实品质。     

马铃薯种薯播前温度处理对苗期抗旱能力的影响

【目的】为明确播种前储藏库种薯短期温度处理后对马铃薯苗期耐旱性以及产量的影响。【方法】采用盆栽试验,播种前不同温度(5℃、20℃、35℃)处理马铃薯种薯,出苗后使用不同浓度PEG-6000(0、10%、20%和30%)溶液模拟干旱胁迫,探讨不同程度干旱胁迫温度下处理对马铃薯苗期生长发育及产量的影响。【结果】①干旱胁迫对马铃薯茎粗、株高、整株干物质抑制作用明显,马铃薯叶片抗逆性酶活性随着干旱胁迫程度的不断增加而不断升高,MDA含量、细胞膜透性和可溶性糖含量较对照分别升高,产量下降。②播种前20℃处理,缓解了干旱胁迫对马铃薯茎粗、株高和整株干物质不利影响,降低SOD、POD活性,抑制了MDA含量的增加,细胞膜透性下降,使可溶性糖含量增加。③20℃处理后缓解了干旱胁迫对产量产生的不利影响,产量显著高于其他温度下各水分处理。【结论】播种前对储藏库的种薯20℃预热处理可以缓解苗期干旱胁迫对马铃薯产生的不利影响,增强其苗期耐旱性,达到提高后期产量的目的。     

施氮量对辣椒生长及光合生理的影响

【目的】探讨施氮量对设施种植辣辣椒生长发育的影响.【方法】以尿素为氮源,设置每盆15、20、25、35、45 g不同梯度研究施氮量对辣椒生长及不同生育期光合生理的影响.【结果】增加尿素施用量有利于辣椒株高和茎粗的增加,每盆施入尿素35 g和45 g辣椒株高和茎粗无差异,分别为97.3 cm、12.9 mm和97.4 cm、13.1 mm.在高氮(每盆分别施入25 g、35 g和45 g尿素)水平下叶绿素a含量在定植后125 d前基本一致,施入尿素45 g/盆,叶绿素b含量在整个生育期均最高.每盆施用小于尿素25 g时,P_n、T_r和G_s随施氮量增加而增加,每盆施入尿素25 g时P_n、T_r和G_s均最高.荧光参数F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP在施入尿素25 g时显著高于其他处理,提高辣椒叶片的光能利用率.【结论】每盆施用尿素25 g能够最大限度的提高辣椒叶片的光合同化和光能利用能力,从而对辣椒生长发育及品质形成产生积极作用.     

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.