‘正午’牡丹核型分析及减数分裂的染色体行为观察

目的芍药属牡丹组革质花盘亚组与肉质花盘亚组间的远缘杂交是现代牡丹育种的重要方向之一。然而,亚组间杂种普遍高度不育,很难继续用于杂交育种。‘正午’牡丹是一个观赏性好、适应性强的亚组间杂交品种,虽然其通常高度不育,但仍被用作亲本培育出一些优异的杂交后代,表现出一定的育性。研究其减数分裂的染色体行为,可为揭示其极低育性的形成机制提供重要的信息。方法本研究以‘正午’幼嫩花蕾中的雌蕊为材料,进行体细胞染色体核型分析;以花药为材料进行花粉母细胞减数分裂观察。结果‘正午’牡丹为二倍体,核型公式为2n = 2x = 10 = 7m + 1sm + 2st（1SAT）。其花粉母细胞可通过正常的减数分裂形成四分体及小孢子,减数第一次分裂中约有70%的花粉母细胞发生染色体行为异常,包括单价体及多价体、染色体桥、断片、落后染色体、不等分裂等,其中染色体桥出现频率最高;减数第二次分裂中,染色体行为异常率同样高达70%,常见的异常类型包括纺锤体定位异常、不同步分裂、染色体桥、断片、落后染色体等,最后形成二分体、三分体、微核或特小的额外小孢子。结论‘正午’减数分裂存在大量异常可能与其高度杂合的核型有关。普遍存在的单价体及多价体引起的不等分裂和染色体桥及断片造成的染色体片段缺失等染色体行为异常可能是导致‘正午’牡丹高度不育的重要原因。同时,仍有一小部分花粉母细胞能够顺利完成减数分裂,形成小孢子。其中一部分通过二分体或三分体形成未减数小孢子,表明其具有用于培育多倍体牡丹的潜力。      

牡丹与芍药远缘杂交育种技术

牡丹远缘杂交的不亲和性及杂种的不育性等技术难题,使牡丹远缘杂交仍存在较大的难度。因此,进一步研究牡丹、芍药远缘杂交不亲和的机制,探讨克服杂交不亲和性及杂种不育性的有效措施。本文从育种目标的确定、杂交组合的确定、育种材料准备、人工杂交、种子采收、播种、优良单株选择等方面介绍牡丹与芍药远缘杂交育种技术,以助于人们更有效地利用远缘杂交技术获得更多的远缘杂种,丰富牡丹种质资源,扩展生物的遗传多样性,培育出更多的花期晚、花色纯正的牡丹品种。     

芍药属组内组间杂交及部分后代核型分析与SSR鉴定

以芍药品种‘朱砂判’为母本,分别与6个芍药组品种和4个牡丹组品种进行杂交,并综合利用核型分析和SSR分子标记法对部分杂交后代进行杂种鉴定,筛选出亲和性较好的远缘杂交组合,并确定杂交后代早期鉴定方法,为芍药属新品种培育提供参考。结果表明:1)芍药组内近缘杂交亲和性好,平均结实率均在5粒/朵以上;芍药组内远缘杂交亲和性较差,但仍有一定结实;芍药组间远缘杂交表现出不亲和性,仅杂交组合‘朱砂判’בDao Da Chen’有较少结实。2)核型分析表明:组内远缘杂交后代ZC4、ZC5、ZC6、ZC7为三倍体(2n=3x=15);从50对芍药SSR引物中筛选出7对多态性引物进行扩增,结果显示杂交后代ZC4、ZC5、ZC6、ZC7含有父母本特异性条带,结合核型分析证明ZC4、ZC5、ZC6、ZC7为真杂种。以上结果表明:组内远缘杂交中‘朱砂判’与‘Garden Peace’、‘Pink Teacup’、‘Cream Delight’杂交均有一定结实,组间远缘杂交中‘朱砂判’בDao Da Chen’可打破杂交不亲和性;SSR分子标记技术可用于芍药属植物杂交后代的早期鉴定。      

满天星染色体制片技术优化及多倍体诱导

【目的】研究满天星染色体鉴定方法,在对主栽品种进行染色体鉴定的基础上探讨满天星多倍体育种的可行性。【方法】以满天星品种‘云星75’组培苗的根尖和茎尖为试验材料,利用压片法比较不同材料、不同预处理方法对满天星染色体制片效果的影响,并对4个满天星主栽品种进行染色体倍性鉴定,还以二倍体品种‘千万星’为材料进行了多倍体诱导试验。【结果】采用对二氯苯对组培苗茎尖预处理4 h是满天星最适合的染色体制片方法,‘云星75’、‘繁星’、‘日出’为四倍体(4n=68),‘千万星’为二倍体(2n=34);用0.05%的秋水仙碱浸泡处理‘千万星’茎段48 h,多倍体诱导率最高,可达16%。【结论】采用染色体加倍技术培育满天星多倍性新品种是可行的。     

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。      

几种茄科蔬菜的核型分析和比较

对牛角辣椒‘绿龙9号’,朝天椒‘天鹰’,小果番茄‘绿玛瑙’,圆形茄‘快青’,野生茄‘红刺茄’和‘托鲁巴姆’的染色体核型进行了分析和比较。结果表明:染色体数均为2n=2x=24,且均具有1对带随体的染色体;染色体长度茄子约在3～5μm、辣椒约在5～7μm、番茄约在2～4μm;辣椒‘绿龙9号’和‘天鹰’的核型公式分别为2n=2x=24=18m+4sm(2SAT)+2st和2n=2x=24=18m(2SAT)+6sm,核型类别分属2B和2A;番茄‘绿玛瑙’的核型公式为2n=2x=24=14m(2SAT)+8sm+2st,核型类别属2C;茄子‘快青’的核型公式为2n=2x=24=20m+4sm(2SAT),核型类别属2A;野生茄‘红刺茄’和‘托鲁巴姆’的核型公式分别为2n=2x=24=20m(2SAT)+4sm和2n=2x=24=22m(2SAT)+2sm,核型类别分属2A和1A。     

中原牡丹传统品种的核型及进化关系

为了探讨牡丹传统品种的系统进化及花型与染色体变异之间的关系,采用常规制片法对7类花型的21个中原牡丹传统品种材料进行了核型分析,并通过核型似近系数对供试材料进行了聚类.结果表明:除‘首案红’的染色体为三倍体(2n=15)之外,其他20个品种的染色体均为二倍体(2n=10);‘茄蓝丹砂’的核型类型为2B,其余均为较对称的2A类型;花型间的核型不对称系数差异不显著,由高到低依次为:皇冠型、楼子台阁型、菊花型、千层台阁型、蔷薇型、荷花型,从而证明‘赤龙焕彩’较原始,而‘首案红’和‘茄蓝丹砂’较进化.通过聚类分析得到,皇冠型的‘豆绿’与‘姚黄’及‘蓝田玉’与‘赵粉’亲缘关系最近,遗传背景相似;而同属皇冠型‘白玉’与‘魏紫’似近系数最小(0.8808),进化距离最大(0.159 5),亲缘关系最远.核型分类结果部分支持目前牡丹依据花型进行分类的结果.     

木耳菜染色体制片优化及核型分析

【目的】优化木耳菜Basella alba染色体制片条件,并了解其核型特征,为今后研究不同类型木耳菜的亲缘关系和系统进化提供理论基础。【方法】以木耳菜品种‘大叶木耳菜’为材料,对影响染色体制片效果的取材部位、预处理时间和解离时间等条件进行优化,并进行核型分析。【结果】木耳菜主根根尖的分裂相细胞和中期分裂相细胞比例最多;0.002 mol·L-1的8-羟基喹啉预处理6 h,木耳菜染色体收缩性最好,形态最佳,分散性好;在60℃下1mol·L-1的HCl解离8 min,木耳菜染色体着色良好且细胞质透明,对比度高。木耳菜的核型公式为2n=2x=44=38m(2SAT)+6sm,染色体相对长度组成为20 M2+22 M1+2 S,染色体长度比为1.93,染色体相对长度变化范围为3.13%~6.06%,着丝粒指数变化范围为35.19%~47.86%,臂比值变化范围为1.09~1.84,第10、16、17对染色体为近中部着丝粒染色体,其余均为中部着丝粒染色体,第13对染色体具有随体,木耳菜核型不对称系数为57.89%,核型按分类标准属1A型。【结论】明确了木耳菜染色体制片的最佳条件参数,并从细胞遗传学角度揭示了木耳菜的核型特征。     

烟草染色体制片技术与核型分析

对烟草染色体制片技术中的几种预处理方法进行了比较。结果表明,用风油精溶液（20％）进行预处理效果最好,染色体分散度较高,收缩长度适宜,且可显示一定的带纹。用此预处理方法对粘烟草进行核型分析,得出简式为2n=24=16m(2SAT) 6sm(1SAT) 2t。其中第2对染色体短臂上具1个随体,第5对染色体短臂上具1对随体。     

胡萝卜(Daucus carota L.)有丝分裂核型及减数分裂观察

用对二氯苯(饱和)和放线菌酮(40×10-6g*L-1)的混合药剂对胡萝卜根尖进行预处理,通过压片获得了分散良好、形态清晰的有丝分裂中期染色体.核型分析结果表明,胡萝卜染色体平均长度为2.34μm,在4号染色体上发现一对随体.臂比＞2的染色体占22.2%,最长染色体与最短染色体的比值为2.17,核型类型为2B型,核型公式为2n=2x=18=8sm(2SAT)+10m.通过观察胡萝卜花粉母细胞的减数分裂过程,发现其行为正常,是同时型胞质分裂,中期I有9个二价体(9II),为典型的二倍体物种.     

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。      

植物染色体标本的制备和染色体核型分析研究进展

染色体是遗传物质的载体,植物染色体制片和核型分析技术是细胞遗传学中最基本、最常用的方法,在物种亲缘关系鉴定、染色体变异、杂种分析等方面得到广泛应用.文章从取材、材料预处理、材料固定、材料解离、染色体制片、染色与观察等方面综述了近年来植物染色体制片的改进方法,从传统手工分析、Photoshop软件分析、自动核型分析、流式细胞术等介绍了核型分析技术.并从提高制片技术,以获得更清晰可辨的中期染色体图像;在染色体制片中规范统一标准的仪器设备并建立一套统一的标准,便于比较不同研究者的结果,有利于植物分类和遗传的研究;提高数据统计和分析的方法,以降低实验成本等方面展望了今后植物核型分析的发展方向.     

以色列野生二粒小麦和光稃野燕麦杂交亲本与后代核型分析

 对以色列野生二粒小麦（母本）和光稃野燕麦（父本）远缘杂交亲本与后代的核型及进化关系进行了分析。结果表明：母本的染色体长度比为1626,核型公式为2n=4x=28=18m（2SAT）+10sm（2SAT）,核型为1A。父本的染色体长度比为2526,核型公式为2n=6x=42=20m（2SAT）+22sm（4SAT）,核型类型为2B。以色列野生二粒小麦和光稃野燕麦杂交后代0878株系的染色体数目为42,染色体长度比为1.802,核型公式为2n=6x=42=22m（2SAT）+20sm（2SAT）,核型为2A。 0878-1株系的染色体数目为42,染色体长度比为2.057,核型公式为2n=6x=42=38m+4sm（4SAT）,核型为2B。由于光稃野燕麦遗传物质渗入到该杂交后代,获得了进化程度高于其母本的普通小麦型小麦新种质。     

春石斛根端染色体制片技术的优化

为优化春石斛染色体制片技术体系,以春石斛组培苗根为材料,研究根端长度、预处理方法和酸解时间对制片的影响,结果表明,春石斛根端染色体制片时取根尖长度为1.0cm,在8-羟基喹啉和饱和对二氯苯的混合液中预处理4h,用1mol/L的盐酸在常温(25℃)下解离18min时制片效果佳,染色体形态清楚,易于观察。     

利用亚菊属矶菊获得栽培菊花新种质

 【目的】将矶菊的优异性状或基因导入栽培菊花,进行菊花种质创新,创造既可观花又可观叶的菊花新种质。【方法】利用远缘杂交获得栽培菊花品种‘意大利红’（2n=6x=54）与矶菊正反交杂种F1,并进一步以正反交杂种F1为母本,‘意大利红’为父本进行回交,获得回交后代;利用扦插苗根尖进行杂种F1和回交后代中期染色体计数。【结果】正反交杂种F1染色体数目均介于64～72,以70～72为主;正反交杂种F1回交后代染色体数目介于52～63,以60～63为主。正反交杂种F1回交后代的株高、冠幅、叶形、叶片柔毛、分枝性等性状的遗传表现基本一致,介于原始双亲之间,较杂种F1更接近回交亲本‘意大利红’,说明这些性状为数量性状。舌状花的遗传表现正反交杂种F1回交后代间存在差异,正交（‘意大利红’×矶菊）F1的回交后代舌状花先端不分裂,且不同个体间颜色变化丰富;反交（矶菊ב意大利红’）F1的回交后代舌状花先端1～4裂,以2、3裂为主,颜色较单一,表明可能与细胞质遗传有关。【结论】研究证明远缘杂种生殖过程正常,两属间有很近的亲缘关系。实现了矶菊与栽培菊花属间远缘杂交,并利用栽培菊花品种进行回交获得了一批既可观花又可观叶的新种质。     

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。      

金盏菊根尖细胞染色体制片与核型分析

以金盏菊根尖为材料,分析取材时间、根长、预处理时间与试剂种类对染色体制片效果的影响,并研究其核型。结果表明:在根长为1.0~1.5 cm、上午8:30至9:30取材,能获得较多有丝分裂中期相的细胞;用对二氯苯饱和溶液在6 ℃处理金盏菊6 h,可以获得浓缩程度适宜且形态清晰的染色体。通过染色体制片可以观察到,金盏菊常染色体数为28,包括中部着丝点和近中部着丝点染色体;染色体相对长度为5.93%~8.46%,相对长度系数为0.83~1.18,臂比最大值为2.34;金盏菊体细胞中有多达11~18条B染色体,B染色体有棒状和点状形式,其核型公式为2n=18m+10sm,为2B类型。     

烟台绵枣儿的核型研究

[目的]研究烟台绵枣儿的染色体数目和核型情况。[方法]取绵枣儿根尖,用8-羟基喹啉溶液预处理后,固定、解离、染色后制片,镜检并统计染色体数目。然后选用染色体形态好且分散的细胞,在显微镜下拍照分析。[结果]烟台绵枣儿的体细胞染色体数目为2n=16+1Bs,核型公式为K(2n)=2x=16+1Bs=6m+4sm(2SAT)+4st+2t+1Bs,核型分类为"3B"型。[结论]对烟台绵枣儿从核型比较、细胞型划分、种的进化等方面进行探讨,为细胞遗传学、进化遗传学、现代分类学、遗传育种等提供研究依据。     

观赏植物远缘杂交和多倍体育种研究进展

介绍了植物远缘杂交不亲和、远缘杂种不育的原因及克服方法,概括了远缘杂交及多倍化在观赏植物育种中取得的成就,指出远缘杂交和多倍体育种是目前观赏植物商业化育种的两大重要手段。     

棉花[ADG]三种杂种及其亲本染色体的核型研究

棉花[ADG]三种杂种,是山西农业大学棉花育种组于上个世纪90年代用亚比棉[AG]复合染色体组异源四倍体与陆地棉(中375)杂交创育的棉花新种质。以亚比棉异源四倍体、陆地棉(中375)和棉花[ADG]三种杂种BC2F1为材料,对[ADG]三种杂种及其亲本进行了核型研究。结果表明:棉花[ADG]三种杂种及其亲本体细胞染色体数均为52条。陆地棉核型公式为:2n=4x=52=44m(2SAT)+8sm(2SAT),在第9、22对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为2B。亚比棉异源四倍体核型公式为:2n=4x=52=40m(2SAT)+12sm(6SAT),在第23、24、25、26对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为2B。[ADG]三种杂种核型公式为:2n=4x=52=2M+40m(4SAT)+10sm(2SAT)。在第12、17、23对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为1B。