果树果实胚败育研究进展

胚败育现象在许多果树中自然存在,胚中途败育能够获得无核果实。无核果实无论是鲜食、加工都受到众多果品生产企业的青睐,在世界果品市场中拥有良好的发展前景。关于果树果实胚败育的问题,国内外许多学者已进行了大量的研究,并取得了较多的成果,本研究重点从胚败育果实的生长发育特征、胚败育的影响因子、胚败育的生理与分子机制、胚败育在无核果树育种中的应用等方面进行综述,并对果树果实胚败育的研究前景进行了展望,以期为加速无核果树的栽培育种以及胚败育分子机制的深入研究提供一定的理论参考。     

红宝石无核葡萄胚发育及败育的观察

以种子败育型葡萄红宝石无核为试材,采用石蜡切片法系统观察其胚发育及败育进程.结果表明,红宝石无核胚能发育到心形胚阶段,随后胚逐渐败育,胚珠不能继续发育为成熟种子.红宝石无核的胚乳败育早于胚败育,其胚挽救适宜取材时期是花后40天.     

植物胚败育相关基因研究进展

种胚败育在许多植物中普遍存在并一直是研究的热点，但种胚败育机制尚不明确。为探寻植物胚胎败育分子机制，本文在介绍植物胚发生过程的基础上，重点阐述了种胚败育的相关基因及基因表达研究方面的进展情况。当前植物胚胎发育的调控基因互作、协同机制尚不清楚，今后应运用多组学加大从基因调控到信号传导过程的深入研究，并对植物胚胎败育分子机制的研究进行了展望。     

植物胚败育机理及其离体培养挽救技术之研究进展

从植物胚胎败育机理及影响植物胚胎离体挽救成功的因素两个方面综述了近些年来有关植物胚胎败育的研究进展。从器官发育、生理生化指标及遗传的角度看,引起植物胚胎败育的主要原因有七类：胚囊发育异常、胚乳发育异常、幼胚起源、营养供应失调、内源激素、酚类物质、某些酶的活性变异及基因调控。由于胚胎败育原因的多样性,增加了胚挽救的难度。文章还讨论了影响植物胚胎挽救成功与否的主要因素包括胚挽救材料及处理方式、胚龄、培养基种类及培养条件、渗透压、添加剂。在分析上述败育原因和挽救因素的基础上,讨论了未来植物幼胚败育研究的可能方向和挽救技术上仍存在的问题。     

特晚熟红桔JZT(P)-1胚珠败育的胚胎学研究

为进一步探明晚熟无核红桔的无核机理,为晚熟柑橘种质资源的开发利用提供可靠的科学依据,以特晚熟无核红桔JZT(P)-1为实验材料,采用直接解剖、连续石蜡切片、显微技术等方法重点对其胚珠败育过程进行系统的观察研究。结果表明,JZT(P)-1胚珠中的孢原细胞、胚囊原始细胞以及不同发育程度的胚囊基本上都败育,极少数胚珠发育成为健康的种子。在幼果前50天的发育中,胚囊原始细胞多起源发育,发生时间紊乱,使得珠心中早期孢原细胞及不同发育期胚囊的正常发育受到干扰,促使胚珠中各雌性结构的败育。幼果中雌性败育率极高,通过石蜡切片观察到正常胚的发育十分困难。基本成熟的果中,种子数0~4粒,平均种子数(1.3±0.42)粒,经济无核率高达100%。正常种子多胚。研究结果为探明特晚熟红桔新种质JZT(P)-1的无核机理提供了胚胎学证据。     

枣胚败育因素分析及提高幼胚发生的措施

枣胚退化或败育特性是枣树杂交育种的重要障碍。本文重点介绍了枣胚败育类型及特征、胚败育的生理与分子机制,提出了诱导幼胚合成内源激素以及利用胚挽救技术等提高幼胚发生的措施,为进一步深入探索枣胚败育的分子机制以及枣树杂交育种提供一定的理论参考。     

植物种子败育研究进展

种子败育在许多植物中普遍存在并一直是植物界研究热点。本文重点综述了近十年来在研究影响种子败育的内因(胚胎学、生理生化机制)和外因(环境条件、生长调节物)方面取得的主要进展。种子败育的胚胎学机制主要有以下4个方面：(1)雄性不育,包括花药退化、花粉败育、绒毡层细胞结构异常等;(2)雌性器官不孕,主要表现为雌性器官形态结构异常、大孢子母细胞及营养器官退化;(3)授粉受精不良,主要表现为自交或异交不亲和;(4)胚中途败育,不同植物胚败育的时间、败育原因及解剖学特征各不相同。不同的内源激素对植物胚胎发育的影响各不相同,激素含量的异常会导致种子败育;田间喷施GA3在提高果树座果率的同时常大大提高无仁率。矿质元素的缺乏会使一些植物发生种子败育。另外,环境胁迫等外在因素会严重影响种子发育。     

利用SCAR标记SCF27对葡萄无核性状的鉴定研究

本研究以14份葡萄种质资源和火州黑玉葡萄3个杂交组合共116株胚挽救后代为试材,研究葡萄无核性状的鉴定方法,以期在苗期实现杂交单株无核性状鉴定,提高无核葡萄育种效率。利用SCAR标记SCF27对材料进行无核性状分子检测,通过田间鉴定对检测结果进行验证和评价。结果表明,SCF27标记在‘无核白’、‘火州黑玉’、‘火焰无核’、‘红宝石无核’、‘美丽无核’,‘火州红玉’、‘火州紫玉’、‘无核紫’、‘无核白鸡心’、‘昆香无核’、‘底来特’等11个无核品种植株中均检测到目的无核性状基因片段,而在‘红地球’、‘贵妃玫瑰’和‘早艳’等3个有核品种植株中均未检测到,在116株后代中检测出84株携带目的基因片段,其中81株与田间鉴定结果吻合,吻合率为96.4%。本研究认为,SCF27标记是一个显性或主效基因标记,其检测结果与植株表现型的吻合率很高,可以用来进行葡萄杂交后代无核单株的早期筛选,但鉴定结果可能存在一定误差。     

胚挽救技术创造无核抗病葡萄新种质

为提高无核抗病、优质葡萄新种质的选育效率,以无核欧洲葡萄品种作母本,中国野生刺葡萄‘塘尾’、‘雪峰’、山葡萄‘双优’及欧山杂交品种‘北醇’做父本,利用胚挽救技术对取样时间和培养基进行优化;用分子标记筛选后代的无核与抗病性状。结果表明：（1）15个杂交组合中共获得杂交果实13341个,接种幼胚珠8589枚,幼胚发育胚1338枚,平均胚发育率15.59%,正常成苗234株,平均成苗率2.73%,‘红宝石无核’ב塘尾’组合胚挽救效果最好,胚发育率为40.17%、成苗率7.76%和成苗植株数178株。（2）‘火焰无核’×北醇’授粉后42天取样,胚发育率(11.37%)和萌发率(3.52%)为最高。‘京可晶’ב北醇’授粉后38天取样,胚发育率(4.3%)和萌发率(1.08%)为最高。（3）以MM3为基础培养基,外源添加3 mmol/L的腐胺,‘红宝石无核’ב塘尾’获得胚发育率(55.83%)和成苗率(20%)为最高。（4）4个自然授粉的品种（‘昆香无核’、‘美丽无核’、‘红宝石无核’、‘赫什无核’）,其胚珠在E20A培养基中更有利于幼胚发育率提升。（5）使用葡萄无核标记SCF27-2000和GSLP1-569、抗霜霉病标记S294-369和S382-615及抗白粉病标记OPY13-661进行筛选,杂种后代中有16株同时携带无核且抗霜霉病与抗白粉病特异性条带。该试验为无核葡萄抗病育种提供了新材料,将为进一步开展中国野生葡萄育种相关研究奠定基础。     

葡萄广谱抗病毒RNAi载体构建及对合子胚起源的体细胞胚的遗传转化

病毒病对世界葡萄生产危害严重。为创制广谱抗病毒植物新材料,本研究采用RT-PCR分别克隆获得了葡萄扇叶病毒、葡萄卷叶病毒、葡萄病毒A和葡萄病毒B的外壳蛋白基因保守片段,用重叠延伸PCR方法串联获得了825 bp的大片段"GV",以此串联基因片段用作干扰片段,采用Gateway技术构建了同时含有4种病毒CP基因片段的RNAi植物表达载体"Ph12-GV",冻融交替法将其转入农杆菌菌株EHA105中。采用根癌农杆菌介导法遗传转化"红宝石无核"葡萄合子胚诱导发生的体细胞胚,RT-PCR的检测结果显示,目的基因片段成功转入葡萄中并在RNA水平上得到表达。     

无核葡萄种质亲缘关系的SRAP研究

为充分了解及更合理地利用无核葡萄的种质资源,辅助无核葡萄育种,本研究采用SRAP分子标记技术,对23 个国内外主流无核葡萄品种的种质亲缘关系进行分析。结果表明：从45 对SRAP引物中筛选出38 对多态性引物,共扩增出236 条谱带,其中171 条为多态性谱带,多态性谱带百分率为72.4%。遗传相似分析显示,供试材料间遗传相似系数的变化范围为0.58~0.90,遗传距离在1.0313~4.9643 范围内变化。在遗传相似系数为0.61 处,可将供试材料分为2 个大类群,在相似系数为0.66 处,Ⅰ类群和Ⅱ类群均可分为2个亚群。说明23个品种总体来讲亲缘关系较远,特别欧美杂种具有较高的遗传多样性,部分欧亚种品种间亲缘关系较近,杂交育种时应注意亲本选择。     

无核葡萄SRAP-PCR反应体系的建立和优化

以大粒无核葡萄‘皇家秋天’的基因组DNA为模板,对无核葡萄SRAP-PCR反应体系的主要成分及反应退火温度进行优化。获得的最优SRAP-PCR反应程序为94℃预变性5 min,94℃变性1 min,38℃复性1 min,72℃延伸1 min,5个循环;94℃变性1 min,56℃复性1 min,72℃延伸1 min,35个循环;72℃终延伸10 min。25 μL体系中,模板DNA 40 ng,Mg2+ 1.5 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,引物0.2 μmol/L,Taq DNA聚合酶0.6 U。实验结果表明,优化后的SRAP-PCR反应体系扩增多态性高,带型清晰,稳定性好。     

无核白浓缩汁加工工艺

以无核白葡萄干为原料,对无核白浓缩汁的生产工艺进行研究,确定最佳的工艺条件。结果表明,料液比1∶3,复水温度50℃,复水时间4 h为无核白葡萄干最佳复水条件;酶解最佳工艺条件酶解时间60 min,pH值3,酶解温度40℃;旋转蒸发最佳条件温度80℃,浓缩无核白汁可溶性固形物为40 Brix。     

黄化病对葡萄生长发育的影响

[目的]为了研究黄化病对葡萄生长发育的影响。[方法]以吐鲁番主栽品种无核白和无核白鸡心为试材,通过对不同黄化程度葡萄的叶片生长量、叶绿素含量及果实产量等指标进行对比分析。[结果]黄化对葡萄植株生长、果实产量和品质造成了严重危害。随着葡萄黄化程度的加剧,两种葡萄植株的单叶重、叶长、叶宽及单叶厚等逐渐减小,且黄化株生长量较正常株明显下降。黄化植株葡萄的产量较低,两种葡萄正常园产量分别是黄化园产量的2.47倍和2.51倍,果粒大小和可溶性固形物也显著低于正常植株。采用不同方法提取叶绿素含量比较得出,利用丙酮研磨法提取两种葡萄叶绿素含量的效率均优于乙醇浸泡法。[结论]黄化病造成葡萄叶片光合代谢失调,植株生长迟缓,严重威胁着吐鲁番葡萄产业的健康发展。对黄化病的发生原因进行深入分析,并采取有效的防治措施是现在葡萄生产上比较棘手的问题。     

三个特色无核葡萄品种规范性贮藏保鲜技术

介绍无核白(Thompson Seedless)、克瑞森无核(Crimson Seedless)和火焰无核(Flame seedless)三个特色葡萄品种的果穗果实特征特性及贮运特征特性,提出三个无核品种葡萄的规范性贮藏工艺技术和独特保鲜技术,旨在为我国无核品种葡萄的产业化贮藏保鲜提供技术支持。     

皇家夏天葡萄离体叶片再生体系的建立

叶片再生效率的高低直接影响目的基因转化的成功率,为建立稳定、高效的葡萄离体叶片不定芽再生体系,以优良无核葡萄品种皇家夏天为试材,取试管苗顶端1￣3叶位幼嫩叶片,研究了基本培养基成分、生长调节物质的种类和浓度、碳源等因素对叶片不定芽再生的影响。结果表明:供试WPM、1/2MS、B5和NN694种基本培养基,均可诱导其叶片再生不定芽,差异不显著;碳源以添加10￣20g/L的葡萄糖或食用白砂糖较好;培养基中附加3.0mg/L的6-BA与0.05mg/L的IAA配比利于出芽和成苗,应用TDZ虽出芽较多,但芽丛多畸形、出苗困难,不宜使用。