特异多倍体水稻的遗传特性

在二倍体的水稻双胚苗基础群体中,我们发现了一些自然发生的多倍体材料,将这些多倍体株系筛选出来,种成株系,对它们的生物学特性、倍性、花粉可育性、花粉母细胞的减数分裂情况及其与二倍体的可杂交性进行了研究,结果表明：（1）在129个株系中,大部分为三倍体,占91．5％,四倍体仅占8．5％;（2）部分株系的花粉可染率说明花粉的育性很低;（3）多倍体花粉母细胞的减数分裂说明,除了多价体、染色体落后和微核出现外,在三部体和四倍体株系中,均发现了有12个二价体的形成,即可形成正常的n配子;（4）多倍体和二倍体杂交证明,尽管杂交后代出现大量的非整倍体,但有部分二倍体杂种出现,并在后代中表现稳定。作者认为这些多倍体株系具有控制早代稳定的特异性,其应用将对水稻的理论研究和生产实践产生重要影响。     

白菜新品种

<正> ◆多育二号 多育二号大白菜系河北省农林科学院经济作物研究所采用多倍体育种法培育而成的四倍体大白菜品种。     

苦荞二倍体及其同源四倍体减数分裂过程的稳定性与花粉育性

【目的】探明苦荞二倍体及其同源四倍体苦荞花粉母细胞减数分裂过程的稳定性与花粉育性，为苦荞多倍体育种提供参考。【方法】观察和统计八宿苦荞、WN047、WN090、武岗苦荞、WN065、川荞1号、二季早、黔威1号、晋苦2号、六荞1号、KP9920和黔威2号12个苦荞二倍体和苦荞四倍体花粉母细胞减数分裂过程中期I(MI时期)染色体配对构型、末期Ⅱ(TⅡ时期)的细胞异常程度及花粉粒败育性指标，分析比较二倍体和苦荞四倍体差异性。【结果】12个苦荞二倍体染色体配对构型主要为2n=2x=8II,占比95.42%,无双核仁；同源四倍体染色体构型多数为2n=4x=8IV,占比79.05%,有双核仁(占比18.6%)。12个苦荞二倍体在TⅡ期异常细胞频率平均为4.34%,细胞平均微核数为0.043 4个，不同材料间差异不显著；同源四倍体异常细胞频率平均为24.09%,细胞平均微核数平均0.494 9,不同材料间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。12个苦荞二倍体花粉败育率平均9.54%,不同材料间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异；同源四倍体花粉...     

二倍体和四倍体栽培甜荞的细胞学比较研究

观察和统计了二倍体和四倍体甜荞（Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｅｓｃｕｌｅｎｔｒｍ）花粉母细胞减数分裂过程ＴⅠ、ＴⅡ时期的异常程度及花粉粒败育性等多个指标,并比较分析了二倍体和四倍体甜荞在这些指标上的差异显著性。结果显示：四倍体甜荞的异常ＴⅠ细胞频率、异常ＴⅡ细胞频率、ＴⅠ细胞平均微核数、ＴⅡ细胞平均微核数及花粉败育率均显著高于二倍体甜荞,这表明四倍体甜荞的遗传稳定性和花粉可育性都比二倍体甜荞差。     

白花除虫菊四倍体与二倍体株系花粉粒的比较研究

[目的]研究白花除虫菊四倍体株系与二倍体对照株系花粉的形态特征及其育性和种子发芽率。[方法]采用硫酸-醋酸酐分解法制备花粉,用普通光学显微镜观察并测量花粉的极轴和赤道轴长度,用扫描电镜观察花粉粒形态,并选取有代表性的视野2500×（或2000×）、7000×进行拍摄。[结果]四倍体株系与二倍体对照株系比较,供试的5个四倍体株系花粉粒样品中有4个样品的极轴与赤道轴的长度均显著大于对照二倍体,只有1个样品与对照相近。5个多倍体株系的花粉粒在形态,表面雕纹等方面均与二倍体对照有差异。[结论]为选育出育性良好、种子发芽率高的白花除虫菊优良四倍体品种提供参考依据。     

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)多倍体的倍性鉴定

采用红细胞核体积测量法检测虹鳟多倍体的倍性,并用流式细胞术对其准确性进行验证,统计二倍体、三倍体与四倍体的核质比和微核率。结果显示,红细胞核体积测量法检测的三倍体诱导组(109尾)中有81尾三倍体,四倍体诱导组(154尾)中有26尾四倍体;流式细胞术鉴定结果显示,三倍体诱导组(109尾)中有79尾三倍体,四倍体诱导组(154尾)中有25尾四倍体,并且全部是红细胞核体积测量法所确定的三倍体和四倍体,测量法的准确率分别达到97.5%和96.2%;二倍体、三倍体和四倍体的核体积分别为51.87±6.79,78.32±2.72,99.07±9.85μm3,质体积分别为614.88±50.77、1 088.33±93.97、1 415.72±507.55!m3,核质比分别为0.084±0.024、0.072±0.014、0.070±0.010,统计表明三者的核质比无显著差异(P>0.05);三个倍性红细胞均未发现微核现象;三倍体和四倍体血液中有细胞核形态异常的红细胞,其出现率分别为0.07%和0.08%,二者无显著差异(P>0.05)。     

四倍体水稻花器和花粉性状研究

 【目的】许多农作物在其起源和进化过程中,均向多倍体方向发展,作物多倍体化后产量都得到了较大的提高。水稻的多倍体化往往带来营养体和种子“巨大性”的改变。水稻种子生产中,要求恢复系的花药大、花粉量多。但人们常有的疑虑是多倍体水稻花器的增大可能仅仅是细胞体积的增大。为此笔者课题组研究了四倍体水稻的花器和花粉性状。【方法】从分期播种以及倍性水平上对水稻Sg99012、HN2026及对照品种9311、HD9802S和PA64S的花器和花粉性状进行了比较研究。【结果】分期播种对各品系的花器性状影响不大,染色体加倍则对花器性状影响较大,表现出巨大性。相关性分析中一般都表现出：颖花长与颖花宽、花药长相关性显著,颖花宽与花药宽相关性显著,分期播种以及加倍都使得各花器性状间的相关性发生了一定的变化。分期播种对HN2026-4X和Sg99012-4X的花粉直径及其育性影响不大;而染色体加倍对各品系花粉粒都有显著的增大作用,对恢复系PMeS（Polyploid Meiosis Stability）品系HN2026-4X和基因图谱品系9311-4X同时具有增加花粉粒数量的作用,而对不育系的花粉数量影响不大。同时多倍化对于花粉育性有较明显的影响,差异表现在9311-4X的可育花粉数明显减少,而在PMeS品系HN2026-4X和不育系PA64S-4X中则没多大变化。【结论】四倍体恢复系同时具备花粉量多、花粉粒大的特点,而四倍体不育系具有花粉粒大、花粉量变化小、花粉不育性稳定的特点,这说明从二系法上利用多倍体水稻优势在生殖生物学上是可行的。     

秋水仙素诱导小果型番茄四倍体

【研究目的】为获得多倍体小果型番茄材料,研究小果型番茄多倍体的特征特性。【方法】以番茄半栽培型亚种(Lycopersicum esculentum Mill.ssp.subspontaneum Brezh.)的5个小果型品种为诱变材料,用改良秋水仙素涂抹法进行多倍体诱变。研究秋水仙素对不同品种番茄的诱导效果以及变异株的形态学与细胞学变化。【结果】小果型番茄经秋水仙素诱导后变异株性状表现为:苗期生长受阻,叶变厚、颜色深绿、叶形指数变小,花器变大,叶下表皮气孔器变大、气孔频度下降、保卫细胞内叶绿体含量增加,花粉变大、花粉育性下降。四倍体番茄减数分裂染色体行为复杂,同源染色体出现了多种联会方式。【结论】5个小果型品种均获得了四倍体材料。     

同源四倍体玉米的细胞遗传学研究

本文继人工诱变的同源四倍体玉米为对象,对同源四倍体玉米和普通二倍体玉米的体细胞染色体数目,减数分裂的染色体行为,花粉的育性、结实率进行了较全面的比较分析,结果表明,导致同源四倍体玉米结实率下降,产量不高的主要因素是减数分裂时染色体配对混乱,分离不均衡等现象所造成的。同时我们对花粉的育性也进行了鉴定,镜检结果,同源四倍体玉米的花粉育性为45%,普通二倍体玉米花粉的育性为65%,故同源四倍体花粉育性下降20%左右,花粉的直径,同源四倍体玉米为75.625μ,普通二倍体玉米平均为61.875μ,差值为13.75μ。又通过统计观察玉米(雌穗),同源四倍体玉米的结实率为8.24%;与普通二倍体玉米比较有明显的差异。     

中棉(G.arboreum L.)同源四倍体的形态、发育和细胞遗传研究

在自然界只有极少数植物是能够自己繁殖的同源多倍体,马铃薯就是这一类植物的代表。人工诱导的同源多倍体植物很多,有些已在生产中应用,例如三倍体无籽西瓜,三倍体甜菜,四倍体荞麦和四倍体黑麦等。人工诱导的同源多倍体常用来克服远缘杂交不孕性,也用来研究保持杂种优势及某些性状的遗传规律等。同源四倍体无论在理沦上或实践上,都有一定的研究意义。     

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。     

不同倍性金鱼草形态学与染色体观察

 多倍体育种在花卉育种具有重要意义。通过对二倍体和四倍体金鱼草的形态学和细胞学作了初步研究,结果表明多倍体具有很大优势。体现在四倍体金鱼草器官的巨大性,生长旺盛等,四倍体在植株的高度、叶片数、花苞数、花径大小、分枝数、气孔长和宽分别为二倍体的248.2%,185.4%,148.9%,136.9%,136.5%,162.4%,123.3%,其差异达到显著水平。在花粉粒特征上,四倍体和二倍体花粉粒均为球形,差异不显著。染色体鉴定表明,二倍体染色体数为2n=2x=16,四倍体染色体数为2n=4x=32。     

抗病偏高糖甜菜多倍体新品种甜研301的选育

甜研301是在改进多倍体育种技术的基础上育成的甜菜多倍体新品种。抗褐斑病、根腐病,含糖较高,稳产,优于当地推广品种及引进的国外多倍体良种。由于采用重点选择四倍体亲本、早代定向培育、多点鉴定和南繁北育等手段,优良性状迅速稳定。种植面积已遍布黑龙江中、北部、吉林西部、辽宁、内蒙东部及北京延庆等地,至1987年已累计推广90余万亩。     

秋水仙碱诱导山杨异源多倍体

[目的]利用综合倍性育种和杂交优势的多倍体育种培育山杨优良新品种。[方法]以中国山杨及其杂交品种中关山杨为母本,山杨和新疆杨为父本,进行树上杂交与切枝水培杂交,对授粉后的雌花序施加秋水仙碱进行多倍体诱导,利用流式细胞术检测植株倍性。[结果]切枝水培杂交,授粉48h后,以浓度0．3％秋水仙碱持续处理24h,诱导三倍体效果最佳;授粉96h后,以浓度0．3％秋水仙碱持续处理24h,诱导四倍体效果最佳。另外树上杂交,授粉96h后,以浓度0．1％秋水仙碱持续处理48h,诱导三倍体效果最佳;授粉120h后,以浓度0．1％秋水仙碱持续处理48h,诱导四倍体效果最佳。[结论]对山杨、中美山杨授粉后施加秋水仙碱处理,成功获得了三倍体与四倍体,结果表明利用秋水仙碱溶液诱导山杨多倍体行之有效。     

特异同源多倍体水稻自交后代的遗传研究

以稻桩保存的同源多倍体自交结实种子为材料 ,研究了多倍体自交后代的一些遗传特征。结果表明 :①同源多倍体自交后代大部分会保持其原来的倍性 ,但会有个别的变化 ;②自交后代的根尖中有不同倍性细胞共存的嵌合现象 ;③同源三倍体和同源四倍体之间的自交结实率没有明显的区别 ,结实率会随着自交代数的增加而上升     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

饲用甜菜染色体倍性与叶片气孔性状相关性研究

以饲用甜菜二倍体和四倍体为试验材料,研究了气孔的长、宽度及气孔保卫细胞叶绿体数目与倍性的关系.结果表明:二倍体植株与四倍体植株的气孔长、宽度和保卫细胞叶绿体数之间差异显著.四倍体气孔长度约为二倍体的1.8倍,宽度约为二倍体的1.42倍;且相对于气孔宽度,气孔长度具有更好的可靠性和区分效果;二倍体植株与四倍体植株的保卫细胞叶绿体数的平均值分别为13.69和23.24,可将保卫细胞气孔长度与保卫细胞叶绿体数两个气孔性状相结合,作为饲用甜菜多倍体育种初期的筛选鉴定指标.     

萱草多倍体诱导及其鉴定

以萱草愈伤组织为试材进行了同源多倍体的诱导和鉴定研究。结果表明,采用浸泡法(用0.100%秋水仙素培养8 h)和混培法(用0.005%秋水仙素培养15 h)均可获得多倍体高诱导率,并成功地获得了四倍体萱草植株;用流式细胞仪进行萱草倍性鉴定,与根尖染色体鉴定结果一致;与二倍体萱草相比,四倍体植株矮小,茎基部较粗壮,叶片较宽,叶边呈不规则卷曲、褶皱,叶片气孔密度小,生长较缓慢,其染色体数(2n=4x=44)为二倍体植株的2倍(2n=2x=22)。结果建立了高效的萱草多倍体诱导体系。     

三倍体梨品种F1代染色体数目鉴定

对以 3个优良三倍体梨品种大水核、安梨、白皮洋和 2个二倍体品种为亲本的 5个杂交组合的 14 7株F1 代进行了染色体数目鉴定 ,发现 2株三倍体 ( 2n =3x =51) ,1株四倍体( 2n =4x =6 8) ,这 3株多倍体均为大水核×白皮洋的F1 代 ,表明三倍体梨品种间杂交也能获得多倍体 ,多倍体出现率为 9.38% ;而三倍体与二倍体品种相互杂交F1 代中没有发现多倍体 ,在三倍体为母本 ,二倍体为父本的F1 代中 ,非整倍体出现率为 6 0 % ;在二倍体为母本 ,三倍体为父本的F1 代中 ,非整倍体出现率为 6 .6 7% ,余者均为二倍体。