牡丹花粉活力测定方法的研究

根据不同牡丹种与品种的生物学特性,选择适宜的花粉采集时期并快速准确测定花粉萌发率,筛选花粉活力的最佳测定方法,保证育种过程中提供活力旺盛的父本花粉,为牡丹育种的成功打下基础。对3个野生牡丹种和3个栽培牡丹品种花粉萌发特性进行了对比,筛选适宜浓度的硼酸蔗糖培养液,确定适宜的花粉采集时期和花粉培养时间。野生牡丹和栽培牡丹花粉培养适宜的液体培养基均为50mg/kg硼酸＋10%蔗糖;3个野生牡丹种绽口期采集的花粉萌发率最高达90%,适宜统计的培养时间为8h,3个栽培牡丹品种以花朵初开期花粉萌发率最高,达70%-75%,适宜统计的培养时间为16h。野生牡丹和栽培牡丹花粉适宜的培养液一致,但花粉适宜的采集时期、培养时间有一定差异。     

花粉介导法将萝卜抗菌肽基因导入野罂粟的影响因素研究

以野罂粟开放花蕾为受体,载有萝卜抗菌肽AFP(antifungal protein)基因的质粒pBIAFP为供体,在不同浓度的蔗塘溶液中,加入新鲜花粉与含有目的基因的质粒DNA,应用SKH250LH型超声波震荡器进行震荡处理得到花粉处理液,在不同的时间用带有Coolsnap的OLYPUS光学显微镜下观察野罂粟花粉萌发情况;在不同授粉时间后,辅以人工授粉的方法将花粉处理液滴注野罂粟柱头上,套袋后获得种子,测定其结实率。实验证明：利用花粉介导法进行萝卜抗菌肽基因转化,以蔗糖浓度11%,处理后10-15h后的野罂粟花粉萌发最好;在蔗糖浓度8%的溶液中,以5h的结籽量较好。后代经卡那霉素筛选和PCR检测,初步证明外源AFP基因整合到野罂粟基因组中,并获得转基因T1代。为特殊中药材育种提供一个新方法。     

油梨花粉形态观察和花粉生活力的测定

为筛选适合检测油梨花粉生活力的方法,本研究以‘哈斯’‘富尔特’‘桂研10号’为材料,采用形态观测法、联苯胺染色法和蓝墨水染色法对油梨的花粉生活力进行了测定。结果表明,在显微镜下观察,油梨花粉粒均呈现圆形,颜色呈黄色或淡黄色。采用形态观测法发现油梨的花粉生活力在78.32%～86.44%之间,联苯胺染色法测定油梨的花粉生活力在62.76%～72.08%之间,以上两种方法均测得‘哈斯’的花粉生活力较高。采用蓝墨水染色法测不同油梨品种花粉生活力均低于20%,不适用于油梨花粉生活力的测定。因此,形态观测法是一种较适合快速判断花粉生活力的方法,为油梨的授粉、花粉贮藏、杂交育种等工作提供了理论依据。     

农业转基因品种利用现状及展望

随着中国转基因核心技术取得突破,已初步建立起水稻、棉花、油幕、玉米、大豆、花生、杨树等主要农作物和林草、花卉、果树等高效、安全转基因技术体系.中国转基因品种得到大面积推广应用的作物首推棉花.目前,转基因育种的主要手段有农杆菌介导转化法和外源基因直接导入法.外源基因直接导入法主要有电激法、PEG法和显微注射法.近年来发展起来的还有基因枪法、激光微束穿刺法、真空渗入遗传转化法和花粉介导法等.随着转基因安全性评估的逐步完善,转基因育种将在农业生产中发挥越来越重要的作用.     

兜兰花粉活力及柱头可授性探究

本研究以‘绿肉饼’兜兰为试验材料,用扫描电子显微镜对其花粉块进行研究分析。结果显示,花粉块可分为两半,表面光滑呈现紧密网状结构。为获得‘绿肉饼’人工授粉最佳时间,采用TTC (氯化三苯基四氮唑)染色和联苯胺-过氧化氢法进行花粉活力及柱头可授性的研究。TTC染色法结果表明,‘绿肉饼’的花粉活力呈现从弱到强再到弱的趋势,其中开花15~20 d的花粉活力最大,授粉率较高;联苯胺-过氧化氢法结果表明,‘绿肉饼’的柱头可授性随开花时间先弱后强再变弱,其中开花10~20 d的柱头可授性最高。     

朱槿不同品种花粉生活力的测定

为比较朱槿(Hibiscus)不同品种的花粉生活力,并确定同一品种的花粉在一天中的最佳采集时间,本文探讨了朱槿新鲜花粉的生活力测定方法、离体萌发法的最适培养基配方及培养时间,并测定了8个朱槿品种在一天中不同时间的花粉生活力。结果表明:(1)离体萌发法最适于朱槿花粉生活力的测定;(2)离体萌发法的最适培养基为20%蔗糖+0.02%硼酸,最佳培养时间为24~27 h;(3)朱槿8个品种中,‘Pink Versicolor’,‘Columbine’,‘White Versicolor’,‘Double Psyche’,‘Formosa Red’,‘Versicolour’的花粉生活力在14:00时最高,适合花粉采集;而‘Prince of Orange’、‘Psyche’的花粉生活力太低不适合作为父本进行授粉。研究结果将对朱槿杂交授粉过程中品种的选择以及花粉最佳采集时间的选择具有重要指导意义。     

18个中国古老月季杂交结实性分析

中国古老月季是培育月季新品种重要的基因资源。分析其杂交亲和性,有助于中国古老月季品种在月季新品种选育中的应用。本研究历时4年以18个中国古老月季为亲本之一,与现代月季及少数野生蔷薇进行人工杂交授粉,统计结实及发芽率,分析其杂交结实特性。结果表明,散粉量多的品种有6个,分别为‘大富贵’、‘思春’、‘一品朱衣’、‘月月粉’、‘紫红香’、‘紫香绒’;离体花粉萌发率偏低,20%以上的品种有‘玉玲珑’、‘一品朱衣’、‘月月粉’、‘紫香绒’、‘大富贵’、‘思春’、‘葡萄红’。共配置杂交组合285个,杂交1190朵花,结实271朵,结实率为22.77%,获得4744粒种子,1833粒发芽,发芽率为38.64%。综合分析发现,‘大富贵’、‘葡萄红’、‘软香红’、‘思春’、‘一品朱衣’、‘云蒸霞蔚’、‘紫红香’、‘紫香绒’8个品种结实性较高,易获得杂交后代。     

新疆‘晚丰’巴旦木花粉萌发培养基组分的筛选

为提高人工授粉中巴旦木的产量,本研究采用花粉离体培养法,筛选新疆‘晚丰’巴旦木品种花粉萌发中不同培养基组分的配方施用量,研究不同培养基配方组分对花粉萌发的影响。实验中在培养基内添加尿素、硼酸、氯化钙、吲哚乙酸、赤霉素和蔗糖,均能促进花粉萌发和花粉管生长,在一定范围内,花粉萌发率和花粉管长度均随培养基配方组份量的增加而增加,但超过一定添加量时,促进作用逐渐减弱并出现抑制作用。研究结果显示:添加0.1%尿素、0.01%硼酸、0.005%氯化钙、0.0001%吲哚乙酸、0.0015%赤霉素和10%蔗糖时,新疆‘晚丰’巴旦木品种花粉萌发率最高,花粉管长度也达到最大值。本研究结果为实践生产中人工授粉和相关研究提供参考和理论依据,也为进一步顺利进行亲和授粉研究提供前期理论基础。     

3个桑树品种花粉与叶、皮、花序的蛋白质、氨基酸含量及热值比较

为研究桑树花粉产量及各组织部位蛋白质、氨基酸含量及热值情况,本研究以3个桑树品种(‘冀桑2号’,‘辽鲁6号’,‘河北华桑’)为研究对象,测定并分析3个桑树品种最佳产粉条件及花粉产量,比较其花粉、花序、叶、皮蛋白质、氨基酸含量和热值。研究结果表明,22℃45%RH为‘鲁6’最佳产粉条件,32℃45%RH为‘冀桑2号’,‘河北华桑’最佳产粉条件,且‘河北华桑’产粉量最高为1.687 g/100 g;3个桑树品种不同组织部位之间蛋白质含量中,‘冀桑2号’花粉含量最高,达到1 531.94 mg/L;在热值测量中,‘冀桑2号’花粉的热值为最高,达20 168 J/g;3个桑树品种不同组织部位氨基酸总含量中,‘冀桑2号’花粉最为丰富,为64.030 mg/g。本研究为桑花粉的开发利用提供了理论基础。     

‘砀山酥梨’花柱可授性及蜜蜂授粉特性的研究

采用半离体培养法和联苯胺-过氧化氢法研究了‘砀山酥梨’花粉萌发特性和柱头可授性。通过对‘酥梨’的最适授粉时间以及7种授粉处理坐果率的研究,探讨其授粉特性。结果表明：开花后每天酥梨柱头活性最佳的时间是11时至15时,柱头最佳授粉时间为开花后第4~5天;‘酥梨’花粉最适萌发温度为25℃,花粉管生长最有利的温度为22~25℃,在相同温度下,花粉萌发率和花粉管长度随时间增加而增加。7种授粉处理‘酥梨’的花朵坐果率中,没有昆虫授粉的‘酥梨’坐果率为0.48%和0.44%,自然授粉和人工授粉坐果率分别为2.83%和13.05%,‘酥梨’ב雪花梨’组蜜蜂授粉的坐果率为32.95%,新鲜花粉和商品花粉坐果率分别为70.2%和13.05%。由此可见,‘酥梨’是异花虫媒果树,蜜蜂可以在‘酥梨’柱头活性最高时进行授粉,从而提高‘酥梨’的坐果率,同时通过对‘酥梨’花器官生理活性和坐果习性的研究,为‘酥梨’的授粉和生产提供基础资料。     

电子束辐射对玉米及陆地棉花粉萌发率的影响

研究电子束辐照对花粉萌发率的影响,为电子束辐射诱变育种提供实验基础。对‘京糯28’玉米花粉和陆地棉花粉进行不同剂量的电子束辐照,在液体培养基中对辐照的花粉进行培养,观察并统计二者的花粉萌发率。玉米‘京糯28’花粉在200~600 Gy辐射剂量范围内花粉萌发率均高于对照组,其中以600 Gy辐射剂量的萌发率最高;而陆地棉在300~1000 Gy辐射剂量范围内花粉的萌发率均低于对照组,但在50 h后对其花粉进行培养时,各辐照组的花粉萌发率均高于对照组。电子束辐照剂量在200~600 Gy范围内对‘京糯28’玉米花粉萌发率有促进作用,在300~1000 Gy范围内对陆地棉花粉萌发率有不同程度的抑制作用,但在一定程度上延长了陆地棉花粉生活力。     

基于RNA-seq牡丹SSR标记开发及通用性分析

从牡丹花色候选基因中开发一套SSR标记,为牡丹花色分子遗传学研究和分子标记辅助育种提供帮助。本研究基于高通量转录组测序技术(RNA-seq)获得了278条涉及调控牡丹花色形成的Unigenes序列,利用SSRIT在128条Unigenes中检测到215个SSR位点,出现频率为46.04%。其中优势重复基序为二核苷酸、三核苷酸和六核苷酸重复,分别占总SSR位点的18.60%、41.86%和36.28%,优势重复基元为TC/GA和AT/TA,分别占二核苷酸重复的30.00%和27.50%。在此基础上,从中选择100对SSR引物合成,以牡丹品种基因组DNA为模板,验证其有效性和多态性。结果表明,有效引物50对(占50%),多态性引物12对(占24%)。12对多态性引物在芍药属12个不同种质内进行通用性检测,转移率范围为83.33%~100%,平均转移率为96.53%,表明牡丹SSR标记在芍药属内具有较高的通用性。利用高通量RNA-seq开发牡丹候选基因SSR标记可为牡丹功能基因挖掘、品种分子身份证构建、遗传多样性分析和分子标记辅助选择育种等提供重要的遗传资源。     

Crossability of American tree peony ‘High Noon’ as seed parent with Japanese cultivars to breed superior cultivars

The tree peony (Paeonia suffruticosa Andr.) is a valuable ornamental plant. American and French cultivars have desirable flower colors, while, Japanese cultivars have larger flowers with better presentation. We hybridized an American tree peony cultivar ‘High Noon (HN)’ (the seed parent) with 57 different Japanese cultivars (pollen parents) to investigate cross compatibility, with the ultimate goal of obtaining improved hybrids. Of the 1,927 crosses performed, 135 (38 cross combinations) yielded a total of 181 seeds (86 mature) and 22 seedlings. Five of the hybrids have already flowered and exhibited their parent character with large yellow flowers. To investigate the causes of cross incompatibility, we examined pollen tube growth in a cross between ‘HN’ and a Japanese cultivar. The result indicated that there are three most important causes of incompatibility, namely, abnormal pollen tube growth, the failure of fertilized ovules, and poor seed germination. Although cross compatibility in each combination was low, crosses between ‘HN’ and Japanese cultivars might be successful with the right paternal plants. In this study, 13 Japanese cultivars had higher cross compatibility with ‘HN’ than the others. Our results will enhance tree peony breeding and guide the selection of parents for hybridization.     

花粉介导法获得油菜转基因植株研究

以甘蓝型冬油菜品种晋油7号为受体，载有GUS基因的质粒pBI121为供体，在7.5％的蔗糖等渗溶液中，通过花粉介导转化方法将GUS基因导入油菜花粉，随着花粉管的萌发进入胚囊，参与有丝分裂，将外源质粒转入受体材料。经田间植株性状比较、GUS组织化学定位检测、PCR扩增检测及PCR-Southern杂交检测，证明外源GUS基因已整合到油菜基因组中。     

桃花粉活性检测和离体萌发特性的研究

果树花粉活力直接影响授粉、受精乃至座果。为了解果树品种的花粉生活力,给引种栽培和杂交育种工作创造有利条件,以桃花粉为试验材料,采用染色方法检测花粉的活性。试验结果表明,含有蓝墨水的花粉培养基,花粉萌发率可以达到64.67%,与对照相比差异不明显,因此该方法比较适合于快速检测花粉活性;固体培养基培养2个品种桃花粉,萌发率比液体培养基培养分别高25%和20%。另外温度、花粉密度、培养基中蔗糖及硼酸浓度都对花粉萌发率和花粉管长度有影响,在温度为24℃、1粒花药/100 μL、10%的蔗糖或100 mg/L的硼酸的条件下,均有利于花粉萌发和花粉管生长。     

同源四倍体西瓜自交花粉萌发生长与内源激素的关系

对花粉离体培养和花粉在雌蕊柱头上萌发、生长的研究发现,同源四倍体西瓜自交,花粉萌发率低,花粉管在花柱中生长缓慢,在花粉萌发和生长过程中伴随出现结节状、花粉管尖端膨大呈球形花粉管及双花粉管等异常现象。经过内源激素测定分析表明,上述现象与四倍体西瓜雌芯和花粉中细胞分裂素－－玉米素核苷（ＺＲ）含量过高、雌蕊的ＩＡＡ和ＧＡ３与ＡＢＡ的比值低、及花粉和雌蕊共同作用有关。     

濒危植物珊瑚菜花粉生活力的测定

采用花粉离体萌发法,对珊瑚菜的花粉进行了生活力测定。结果表明:珊瑚菜初花期的花粉萌发率最高,为89.7%;在恒温25℃条件下,以0.6%琼脂+10%蔗糖+0.1%硼酸为离体培养基进行培养,有利于珊瑚菜花粉的萌发;低温（4℃）条件可延长珊瑚菜花粉的寿命,将其进行短期贮藏。     

芒花粉的生活力及测定方法比较

本研究先后采用了花粉离体萌发法、FDA染色法和I2-KI染色法测定了芒离体花粉的生活力。结果表明：在离体萌发法中,离体花粉在培养5 min后即开始萌发,培养30 min后花粉管平均长度达到了145.77 μm。芒离体花粉的平均初始萌发率为82.6 %,但花粉生活力下降很快,室温保存90 min的花粉其萌发率已下降至3.0 %。因此利用离体萌发法能够准确有效地测定芒花粉生活力的变化规律。而利用FDA染色法和I2-KI染色法测定的芒花粉初始生活力与离体萌发法的结果基本一致,分别为84.6 %和86.6 %,但这两种染色法不适合用于跟踪测定花粉生活力的变化。