陆地棉与雷蒙德氏棉种间杂种后代的形态学及细胞学

本文研究了陆地棉(Gossypium hirsutum L.2n=4x=52,品种为岱字棉15号)×雷蒙德氏棉(G.raimondii Ulbr.,2n=2x=26)种间杂种三倍体 F_1(2n=3x=39)、六倍体 F_1(2n=6x=78)、四倍体F_2(2n=4x=52)和六倍体 F_2(2n=6x=78),一些形态和经济性状的遗传变异及花粉母细胞减数分裂的染色体行为。结果表明,杂种后代表现双亲性状,并进一步证     

四倍体小麦与六倍体小麦杂种的染色体遗传特性

四倍体栽培小麦(Triticum turgidum L., AABB)和普通小麦(Triticum aestivum L., AABBDD)是两种目前主要的小麦栽培种。通过远缘杂交转移利用四倍体小麦(或六倍体小麦)基因是六倍体小麦(或四倍体小麦)遗传改良的重要方法。然而,两者杂种F1为基因组组成不平衡的五倍体,其中A和B基因组染色体均为两套,而D基因组染色体仅一套。亲本间的遗传差异,包括核基因组和细胞质基因组,可能影响五倍体杂种的染色体传递效率。本研究以多个不同遗传背景的四倍体小麦和六倍体小麦为亲本,配置正反交五倍体杂种F1,采用多色荧光原位杂交技术分析自交F2代植株的染色体组成规律。结果表明,杂交亲本的遗传背景对杂种F1自交结实率影响显著;不论是以四倍体小麦还是六倍体小麦做母本, AB基因组染色体在F1自交过程中相对稳定, F2后代的数目均接近28条(27.9 vs. 28.0);以四倍体小麦为母本F2平均保留的D基因组染色体数显著多于以六倍体小麦为母本的后代(7.0 vs. 2.9)。因此,以四倍体小麦为最终目标后代时,应优先以六倍体小麦为母本进行杂交组合的配置;以六倍体小麦为最终目标后代时,应优先以四倍体小麦为母本开始最初的杂交组合配置。     

四倍体番茄低稔性胚胎学研究

本试验通过详细观察四倍体番茄自交受精过程及胚胎发育,对四倍体番茄稔性低的原因进行了初步探讨,得到以下结果:(1)四倍体自交时,花粉萌发率低,花粉管生长较慢且不整齐;(2)受精前,四倍体有个别胶囊结构外观异常的胚珠,但这不是导致受精胚珠率低的主要原因;(3)四倍体自交时,受精正常,只是受精时间略迟,有花粉管进入的胚珠数明显比二倍体自交的低;(4)受精胚珠能正常发育成饱满种子.分析表明,四倍体番茄稔性低的主要原因是胚珠受精率低.本文还对受精率低及导致低稔性的原因进行了探讨.     

棉花胚囊超微结构的观察

用石蜡切片扫描电镜观察技术,研究了陆地棉和棉属远缘杂种六倍体(陆地棉×雷蒙德氏棉)F_1的成熟胚囊结构。可清晰地观察到胚囊组织的各组成部分及其超微结构,如细胞核的核膜、核仁中的核仁丝、液泡膜、液泡中的内含物以及胚囊内突等。在六倍体(陆地棉×雷蒙德氏棉)F_1的一些异常胚囊中。除具有不完全的胚囊组成外,其它物质可分辨为细胞解体残物;一些未分化小细胞的堆积;或两者兼有。在光学显微镜下这三者分辨不清,都视为败育残体。     

组织培养中大葱染色体倍性变异的研究

采用大葱茎尖分生组织直接成苗及分化丛生苗、茎盘诱导愈伤组织培养再生植株,通过染色体压片,对大葱愈伤组织及幼苗染色体数目变化进行了研究。结果表明,茎尖分生组织培养的幼苗及丛生苗遗传稳定,其染色体未发生倍性变异,均为2n=16;愈伤组织及其再生苗遗传稳定性较差,愈伤组织染色体数变异率为43.4%,其中单倍体占6.7%、三倍体占2.5%、四倍体占10%、五倍体占4.2%、六倍体占3.3%、七倍体占4.2%、八倍体占3.3%、非整倍体占9.2%;愈伤组织分化苗染色体变异率为11.7%,其中单倍体占6.7%,三倍体占1.7%,四倍体占3.3%。     

人工合成六倍体小麦后代衍生群体Waxy蛋白亚基的分子标记

四倍体小麦与节节麦杂交培育的人工合成六倍体小麦已广泛应用于国内外小麦品种改良。以引自CIMMYT的Syn768、Syn769和Syn780人工合成六倍体小麦分别与中国四川成都平原主栽普通小麦品种杂交、回交的BC2F2:6后代群体中选育的113份优良高代系为材料,采用SSR特异引物的PAGE凝胶电泳对其Waxy蛋白亚基缺失类型进行了研究。结果表明,在所检测的121份材料中,8份材料缺失Waxy-B1型蛋白亚基,占全部材料的6.6%;没有检测到其他类型的缺失体。从每个人工合成六倍体小麦亲本材料所形成的后代衍生群体来看, Waxy-B1缺失体频率各不相同,说明Waxy蛋白亚基缺失类型在人工合成六倍体小麦后代衍生群体材料中的表现存在着随机性,与亲本的基因型状况关系极大。通过研究人工合成六倍体小麦与普通小麦杂交后代的Waxy蛋白亚基缺失类型,有助于提高分子标记育种效率。     

陆地棉×辣根棉杂种一代形态性状及育性研究

以陆地棉（Ｃ．ｈｉｒｓｕｔｕｍ）为母本，野生种辣根棉（Ｃ．ａｒｍｏｕｒｉａｎｕｍ）做父本杂交，对杂种一代的部分形态性状遗传、花粉粒的育性、成熟胚囊、自然授粉和用陆地棉回交后结实率进行了比较研究。结果表明，三倍体（陆地棉×辣根棉）Ｆ１的形态性状居双亲的中间类型占观察性状的４０．９％，偏父性状占３１．８％，偏母性状占２２．８％。绝大多数花粉无生活力，仅０．４％有弱的生活力。在开花前一天的成熟胚囊中，异常胚囊占观察胚珠的９１．２％，正常胚囊占８．８％。杂种一代自然授粉或用陆地棉回交可获得极少量种子，从而证明三倍体（陆地棉×辣根棉）Ｆ、少数胚囊发育比较正常和具极少数可育花粉。     

利用胚挽救获得葡萄三倍体植株

为获得三倍体葡萄新种质,以葡萄四倍体‘醉金香’×二倍体‘秋黑’杂交所得幼果为试材,研究了幼果低温处理天数、培养基IAA浓度、胚珠处理方式以及不同光质等因素对胚发育及胚萌发的影响。结果表明,采集授粉后35 d的杂交幼果,先进行4℃低温处理,再取出胚珠接种,有利于胚发育和萌发,以低温40 d和30 d处理的胚发育率和萌发率最高,分别为91.8%和24.4%;培养基IAA浓度为0.2 mg/L时可显著提高胚萌发率;进行切喙处理的胚珠胚萌发率显著高于完整胚珠接种;发光二极管LED复合光(红∶蓝∶白=3∶1∶1)比日光色荧光灯(日光灯)更适合杂种胚萌发;用流式细胞仪检测了20个杂种后代株系,其中三倍体株系19个,后代三倍体株率为95.0%。     

人工异源六倍体小麦中甲基化差异的MSAP分析

利用MSAP方法分析了小麦从四倍体到六倍体进化过程中甲基化水平和甲基化遗传模式的变化。结果表明,人工异源六倍体小麦SCA/SQ(AABBDD)及其四倍体母本SCAUP(AABB)、二倍体父本粗山羊草SQ523(DD)的总甲基化水平分别为28.21%,27.53%,24.11%。37对引物检测到1 087条差异的扩增片段,对这些位点的甲基化遗传模式进行分析,结果表明,在人工异源六倍体中发生过甲基化的比例为18.95%,高于去甲基化的比例(2.58%)。这些结果揭示了小麦从四倍体到六倍体的进化过程中,通过对一些功能基因的甲基化来减轻异源多倍化造成的影响。     

水稻显性雄性核不育基因鉴定初报

1978年我所用栽野型组合(萍矮58×华野)F_2中的无花粉型不育株与反交组合(华野×萍矮58)F_4中的正常株杂交,后代出现典败型变异株。经13个世代观察,该不育材料的测交、回交、姊妹交(不育株×可育株)F_1分离出的不育株与可育株呈1∶1;可育株自交后代育性不分离;“不育株”幼穗分化期在高温下(白天平均温度30℃以上)有部分结实,     

陆地棉和野生斯特提棉种间异源六倍体的合成与性状鉴定

陆地棉(Gossypiumhirsutum)是世界上重要的栽培棉种,野生斯特提棉(G.sturtianum)含有陆地棉所缺乏的许多优质基因。本研究通过陆地棉和斯特提棉的远缘杂交和染色体加倍,获得了自交可育的后代植株,对其进行流式细胞倍性检测和花粉母细胞减数分裂观察,筛选出2株染色体组完整的异源六倍体植株。统计鉴定表明,六倍体和亲本及三倍体比较,叶形介于双亲之间,叶面积增大,保卫细胞中叶绿体数明显增多;远缘杂种与亲本在花的表型性状方面差异明显,六倍体的花粉粒直径大于亲本和三倍体;六倍体棉纤维为白色,长度小于母本陆地棉,父本斯特提棉的种子腺体延缓发育性状在异源六倍体中得到表达。这些结果证明通过远缘杂交和加倍成功获得了陆地棉与斯特提棉间可育的异源六倍体新种质,为棉花遗传育种研究提供了有价值的材料。     

利用异源六倍体(A~rA~rA~nA~nC~nC~n)与甘蓝种间杂交合成甘蓝型油菜的新方法

利用亲本种的遗传变异是改良油菜的重要途径,本研究提出一种利用甘蓝拓宽甘蓝型油菜遗传多样性的新方法。以甘蓝型油菜(AnAnCnCn)品种中双11号为母本,与白菜型油菜(ArAr)品系SWU07杂交,经染色体加倍获得异源六倍体(ArArAnAnCnCn),再与甘蓝(CoCo)杂交,创建出具有亲本种遗传成分的新型甘蓝型油菜(ArAnCnCo)。该六倍体连续3个世代核型稳定,各世代中的自交和自由授粉结实率无显著差异,花粉育性在94.6%～98.8%之间,3个世代自交平均结实率为每角果5.47粒,自由授粉平均结实率为每角果7.93粒;各世代六倍体(ArArAnAnCnCn)与不同类型甘蓝杂交平均结实率分别为每角果0.05、0.04、0.05粒,世代间无显著差异,且六倍体与栽培、野生甘蓝杂交结实性无显著差异,可交配性不受六倍体世代及甘蓝类型的影响。尽管该六倍体与甘蓝可交配性较低,但仍可在田间条件下成功杂交,获得新型甘蓝型油菜(ArAnCnCo),表明以ArArAnAnCnCn六倍体为桥梁与甘蓝杂交,是一种有效导入甘蓝遗传成分、创建新型甘蓝型油菜的新方法。     

黄瓜果肉厚度遗传效应分析

本研究以厚果肉黄瓜自交系D8和薄果肉自交系XUE1为亲本杂交后再自交及回交所获得的6个世代(P_1,P_2,F_1,BC_1,BC_2和F_2)为实验材料,肉瓤比的比值记录为表型值,黄瓜果肉厚度遗传分析运用‘主基因+多基因混合遗传模型’的分析方法。结果表明:黄瓜果肉厚度的遗传适合D-0模型,即为1对加性—显性主基因+多基因混合模型。BC_1、BC_2和F_2世代的主基因遗传率分别为39.50%、1.30%和21.87%,多基因的遗传率分别为1.66%、23.14%和52.94%。因此,黄瓜果肉厚度的选择宜在晚世代进行。     

八倍体小黑麦(Triticale)与六倍体小黑麦杂交若干问题的探讨

本工作以改进八倍体小黑麦与六倍体小黑麦的经济性状为目的,对60个杂交组合 F_1的田间出苗率、结实率、杂种后代的性状分离、新类型的形成以及细胞遗传的若干问题进行了探讨,观察到 F_1田间出苗率、结实率以八倍体为母本的杂交组合显著好于以六倍体为母本的杂交组合。由于杂种是普通小麦、硬粒小麦、黑麦三个物种种质的再度组     

同源四倍体水稻亚种间杂种胚囊的结构及受精特点

利用激光扫描共聚焦显微术对11份同源四倍体水稻亚种间杂种的胚囊结构和双受精特点进行研究,结果表明,所有四倍体杂种均存在一定频率的败育胚囊,败育频率因组合而异,最高的败育率为23.8%,最低为5.5%,平均14.3%。败育胚囊主要有胚囊退化、异常小胚囊、无卵器、无雌性生殖单位和极核位置异常等5种类型。杂种在双受精过程     

phlb 基因对普通小麦×易变山羊草Ae.variabilis杂种F1、BC1、BC2、BC3及转移抗禾谷类根结线虫 M.naasi基因影响的研究

Courtot 4 phlb、Courtot 2 phlb、Courotot与 Ae.variabilis杂种F_1平均每PMC在MI染色体交叉数(Xta)分别为15.18、11.62、1.67。杂种F_1育性极差,自交不结实。Courtot 4phlb、Courtot 2 phlb与Ae.variabilis杂种F_1回交难,回交结实率仅分别为0.13％、1.66％;BC_1植株染色体少,93.1％的植株为2n=35-44,且减数分裂行为极不规则。在2phlb×Ae.variabilis×2phlb×Ph×Ph BC_3群体中可获遗传性较稳定、育性较正常、对 M.naasi抗性一致的重组系或易位系。而Courtot×Ae.variabilis杂种F_1回交较易成功（6.81％）。93.8％的BC_1植株染色体数变化在2n=47-56,BC_3中仅获抗M.naasi单体附加系。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂交的细胞遗传学研究

本文研究了八倍体小偃麦与普通小麦杂交的细胞遗传学,讨论了杂种中各类配子的传递规律和产生异附加系的方法。主要结果如下:(1)(八倍体小偃麦×普通小麦)F_2,具有46条染色体的杂种类型最多,占19.09%,具有43条染色体的单体附加类型为3.01%。(2)以杂种 F_1作母本和父本,分别与小麦进行回交,B_1F_1具有44条染色体的双单体附加最     

棉花陆海渐渗系双交分离群体产量和纤维品质性状的QTL定位

【目的】利用海岛棉染色体片段渐渗系对棉花产量和纤维品质相关QTL(Quantitative trait locus)进行定位。【方法】以陆地棉中棉所45和海岛棉海1高代回交自交获得的4个优质海岛棉染色体片段渐渗系MBI7115、MBI 7412、MBI 7153、MBI 7346为亲本,通过[(MBI 7115×MBI 7412)×(MBI 7153×MBI 7346)]构建双交F_1及F_(1:2)群体。利用微卫星标记(Simple sequence repeat,SSR)对亲本及双交F_1进行基因型分析,并对F_1、F_(1:2)群体的产量和纤维品质相关性状进行QTL定位。【结果】4个渐渗系遗传背景恢复到轮回亲本中棉所45的比例均在97%以上,在2个群体中共检测到41个QTL,分布在11条染色体上。其中与纤维品质相关的有30个,表型贡献率在1.11%~11.80%;与产量相关的有11个,表型贡献率在1.09%~13.57%。【结论】有5个纤维品质相关的QTL能同时在2个群体中检测到且均为新发现的QTL。这一结果为进一步精细定位和开展棉花分子标记辅助育种提供了重要依据。     

埃塞俄比亚芥与白菜型油菜间六倍体杂种的获得及其生物学特性研究

通过杂交和染色体加倍人工合成了埃塞俄比亚芥×白菜型油菜间的三倍体和六倍体杂种，并对其进行了细胞学鉴定、气孔观察以及一些生理生化特性的分析。在染色体记数、原位杂交和分子标记印证的基础上，比较了两种不同染色体加倍方法的效率；生理生化分析显示，六倍体杂种植株叶片的游离脯氨酸含量、质膜相对透性、Vc含量和叶绿素含量与三倍体杂种植株相比都有明显的差别。     

小麦与偃麦草远缘杂交的研究

本文是作者从事小麦与偃麦草远缘杂交三十余年的研究总结.介绍了亲本选配原则、花期调节、交配方法等远缘杂交技术,用回交与重复授粉、筛选结实率高的组合与单株、延长生育期等方法克服远缘杂种F_1的不育性.介绍了小偃麦远缘杂种的培育和选择的方法,八倍体小偃麦、异附加系、异代换系和六倍体小偃麦(小麦新品种)的创制、鉴定和应用等.