大果黄花梨自交亲和性变异机制研究

梨品种大果黄花由黄花芽变而来.田间授粉试验表明,黄花梨自花授粉结实率仅为1.5%,属于梨自交不亲和性品种;而大果黄花自花授粉的结实率高达60.0%,属于自交亲和性品种;相互授粉时,黄花×大果黄花组合的坐果率达70.0%,为杂交亲和,但反交时坐果率为1.0%,表现为杂交不亲和.荧光显微镜观察这些组合授粉后花柱内花粉管生长情况,也得到相同的结果.这些结果表明,两品种雌蕊的自交不亲和性性状正常.进一步鉴定出了黄花和大果黄花是基于S-RNase基因的S-基因型,发现两者均含有S1-RNase和S2-RNase基因;而且两品种的这1对雌蕊S-RNase基因均特异性地在花柱中表达,表达量没有明显差异,表明大果黄花和黄花的雌蕊S-RNase基因并无差异.由此推断:大果黄花的自交亲和性突变,是由于花粉自交不亲和性功能丧失,从而表现出自花授粉能够结实.     

梨自交花粉原位萌发观察及不亲和性强度研究

梨是世界四大水果作物之一,拥有特殊的自交不亲和特性。这种现象在蔷薇科中普遍存在,但关于不同品种的自交不亲和强度却鲜有报道。综合田间自花授粉套袋试验及花粉管原位荧光显微观察,对256个不同梨品种进行套袋处理、花粉管生长特性观察、自交不亲和性强度统计分类以及坐果率调查。结果显示:自交不亲和性较强品种的花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能在花柱内进一步生长,表现为扭曲变形、花粉管杂乱无章,以及花粉管末端变粗膨大等现象。不同梨品种自交不亲和性强度R值参差不齐,所调查的大部分梨品种自交不亲和强度分布在强与中之间,分别占57.4%、33.6%,而自交不亲和性弱的只占9.0%,仅有闫庄鸭梨、秋荣、54S-135、金坠、大果黄花和晚秀7个品种。田间自花授粉坐果率调查发现,自交不亲和性强度为强与中的品种的结实率基本为0,弱自交不亲和性强度品种金坠、秋荣的结实率分别为61.4%、32.7%,但晚秀表现出自交不结实。研究结果不仅具有理论价值,而且有潜在的实践意义。     

延边地区梨品种授粉亲和性研究

以延边地区的苹果梨等品种为试材,通过花粉检测、杂交与自交试验鉴定花粉育性及授粉亲和性。结果表明,延边大香水、延边小香水、小香水芽变、尖把梨、延边明月梨等5个品种和品系为雄性不育品种。研究的8个自交组合中,7个组合表现为自交不亲和。苹博香表现为自交亲和,其自花授粉的花序坐果率和花朵坐果率分别为100%和50%。35个杂交组合,花朵坐果率>30%,表现为杂交亲和。     

中国砂梨7个自交不亲和新基因的分离与测序

S-RNase是配子体自交不亲和植物雌蕊的基因产物，它降解具有相同基因型的花粉mRNA或rRNA．导致植物的自交不亲和．借鉴日本梨S—RNase基因的分析方法．对中国砂梨5个品种的基因组DNA进行PCR—RFLP系统检测和DNA序列分析，从中发现了7个新的S—RNase等位基因，分别命名为S11-RNase、S12-RNase、S13-RNase、S14-RNase、S-15RNase、S16-RNase和S25-RNase基因，其部分序列已登录到GenBank．     

鸭梨自交不亲和性与花柱内源激素关系的研究

以自交不亲和梨品种鸭梨及其亲和变异品种金坠梨为材料,测定了鸭梨和金坠梨自花授粉、鸭梨异花授粉后花柱激素含量的变化,以期阐明内源激素与自交不亲和性的关系。结果表明:金坠梨大气球期花柱中促进生长的激素IAA、GA3、ZR含量均极显著高于鸭梨,而ABA含量极显著低于鸭梨。2个品种自花授粉后72 h内,花柱内IAA、ZR含量呈下降趋势;在授粉后24 h时内GA3含量下降,随后上升;金坠梨花柱ABA含量授粉后24h内上升,然后下降;鸭梨花柱ABA含量变化在自花授粉24 h内处于下降趋势,然后上升;鸭梨异花授粉的花柱内激素变化与自花授粉的不同,授粉24 h后花柱内IAA、GA3、ZR含量与金坠梨自花授粉的相近。     

甜樱桃杂交后代自交亲和性鉴定

利用SFB4’基因特异引物BFP200/BFP201与内对照引物PCR IC-F/IC-R对甜樱桃自交亲和品种斯特拉自然杂交后代的29个株系的基因组DNA进行扩增,鉴别其是否具有自交亲和性,并对已进入结果期的10个株系进行田间自花授粉试验进一步验证其自交亲和性。结果表明:斯特拉杂交后代的29个株系中27.6%的株系检测出自交亲和特异条带,具有自交亲和性。在自交亲和基因鉴定时出现特异条带的品种和株系,其自交结实率均≥18.6%;而未检测出自交亲和基因特异条带的品种和株系,其自交结实率均≤14.8%。甜樱桃自交授粉结实率>15.0%的品种,即可认为具有自交亲和性。     

东方百合“索蚌”自交不亲合性的研究

为研究百合自交不亲和发生的部位,以东方百合索蚌为试验材料,采用蕾期授粉、切割花柱授粉、延后授粉对东方百合索蚌自交后的花粉管生长和结实进行了研究。结果表明:索蚌自交不亲和性表现在花柱和子房中;蕾期授粉具有明显的花柱不亲和性;保留0.5cm花柱授粉能够克服花柱不亲和,花粉管可以进入子房,但坐果率为零,受精障碍存在于子房;延后6d柱头授粉能够克服索蚌的自交不亲和性,结实率可以达到26.7%,但每果有胚4.0个。     

不同苹果品种自交不亲和强度的研究

[目的]研究不同苹果品种的自交不亲和强度。[方法]通过田间授粉和花柱半离体培养方法对8个苹果品种进行试验,分析不同苹果品种自交不亲和强度。[结果]早红香苹果自花授粉花序坐果率为90.17%,确定为自交亲和品种,嘎拉、夏光、红奥、桑萨、金冠、富士和斗南自花授粉花序坐果率均在30%以下,为自交不亲和品种。不同授粉组合花柱半离体试验表明,早红香苹果为自交不亲和强度弱的品种,金冠、富士和斗南3个品种为自交不亲和强度强的品种,与田间授粉试验结果一致。[结论]苹果多数品种为自交不亲和品种,需要合理配制授粉树以满足生产中对产量的要求。     

欧洲李品种间授粉亲和性研究

【目的】研究欧洲李不同品种间授粉亲和性,为欧洲李授粉品种的配置和杂交育种奠定基础。【方法】测定3个欧洲李品种斯坦勒、法兰西、女神的花粉量、花粉活力、品种间授粉坐果率,结合荧光显微观察授粉亲和性。【结果】3个欧洲李品种的单花花粉量分别为斯坦勒5.00×104粒/花,法兰西3.12×104粒/花,女神1.45×104粒/花,花粉萌发率≥20%,自交坐果率分别为女神0.47%、法兰西5.71%、斯坦勒8.14%。3个欧洲李品种间授粉的坐果率为:以女神为母本,分别以法兰西、斯坦勒为父本,坐果率分别是5.88%、7.17%。以斯坦勒为母本,女神作为父本的坐果率为12.15%,以法兰西为父本的组合坐果率为6.34%。以法兰西为母本,斯坦勒和女神为父本的授粉组合中,坐果率分别为11.49%、14.41%。美丽李为父本为欧洲李授粉后坐果率都≤0.05%,为杂交不亲和。柱头荧光观察显示欧洲李不同品种间相互授粉杂交表现亲和,自交则出现受精缓慢或花粉管畸形等现象,只有少量的花粉管进入花柱基部;欧洲李和美丽李杂交后出现花粉管弯曲或先端膨大现象。【结论】3个欧洲李品种花粉量大,活力强,自交坐果率都比较低,表现为自交不亲和。异花授粉杂交亲和。法兰西和斯坦勒适合作女神的授粉品种,女神适合作法兰西的授粉品种,女神和法兰西适合作斯坦勒的授粉品种;美丽李不适合作欧洲李的授粉品种。     

金珠果梨S基因型的确定

大多数梨属于配子体自交不亲和果树,自然授粉结实率低、品质差。通过确定梨品种S基因型可寻找简便快速克服自交不亲和性的方法。金珠果梨是从野生砂梨中选育出来的新种质。以金珠果梨幼叶为试验材料,对其基因组DNA进行S基因特异扩增、克隆、DNA序列测定及生物信息学分析等,结果表明：金珠果梨S基因型为S₃S₁₉。     

蔷薇科果树自交不亲和性分子机制研究进展

植物自交不亲和性是植物花粉—雌蕊相互识别,防止其近亲繁殖的重要机制,是植物发育生物学的研究热点之一。蔷薇科果树如梨、苹果、李子等表现出自交不亲和性,该反应由S位点(S-locus)的一对S等位基因,即雌蕊和花粉的S基因控制,分别为S-RNase和S-locus F-box/S-haplotype-specific F-box基因。本文综述了蔷薇科果树雌蕊和花粉S基因的鉴定及其结构和进化的特性、自交亲和性突变机制及自交不亲和性反应发生过程中花粉生理生化变化及其信号转导机制等,以期为深入系统研究蔷薇科果树自交不亲和及亲和性机制提供参考。     

梨S基因与S基因型鉴定的研究进展

梨是由单一位点S等位基因控制的典型配子体自交不亲和性果树,其自交授粉结实率低,品质差,需配置授粉品种。因此,对梨品种S基因及品种授粉树合理配置进行深入研究具有重要意义。有鉴于此,详细介绍了梨S等位基因的研究现状,并对迄今国内外鉴定出的500多个梨品种的S基因型进行汇总,对应用较为广泛的PCR-RFLP技术和S基因DNA序列分析法以及梨S基因芯片杂交技术进行系统介绍。     

不同枸杞品种授粉亲和性研究

以宁夏生产上常用的6个枸杞品种为材料,进行了自交和正反交授粉组合试验。结果表明,宁杞3号自交不亲和,自交坐果率仅为1.33%;宁杞2号自交亲和性较差,坐果率为31.74%;其他品种的坐果率在50%以上。6个品种的杂交组合大都表现出良好的亲和性,尤其是宁杞3号,配置合适的授粉树可以有效提高坐果率和单果重。     

基于S基因型的梨树授粉品种自动配置系统

梨是典型的配子体自交不亲和果树,自交授粉结实率低,生产中须合理配置授粉品种才能获得理想产量。通过鉴定梨品种的S基因型可为梨园合理配置授粉品种提供依据;因此,笔者收集、整理现有已鉴定的梨品种S基因型,建立基于S基因型的梨树授粉品种自动配置系统。该系统的主要功能包括后台数据维护管理,以及基于S基因型、花期、地区适栽性等因素为用户提供查询、对比梨树品种授粉亲和性的功能,并推荐适宜的授粉品种。该系统包括计算机端网页查询系统,并创新建立移动设备端入口,应用便捷,对生产实践具有重要意义。     

牡丹与芍药的授粉亲和性表现及其生理机制分析

【目的】探究花粉-柱头相互作用及主要保护酶、内源激素与牡丹芍药远缘杂交不亲和性的关系,为阐明不亲和的生理机制奠定基础。【方法】对芍药与牡丹杂交授粉及芍药自交授粉过程中,花粉在雌蕊上不同时间(1,3,5,8,12,24,36,48,72,96h)的生长动态进行荧光显微观察,并对此过程中雌蕊内的保护酶(SOD、POD)活性和内源激素(ZR、ABA、IAA、GA3)含量变化进行比较,分析其形态变化的内在生理机制。【结果】芍药自交授粉后花粉大量萌发,花粉管伸长速度先慢后快,并通过花柱基部;芍药与牡丹杂交后,花粉大部分不能萌发,并在柱头上出现扭曲、肿胀等现象,且产生强烈的胼胝质反应。自交亲和及杂交不亲和授粉雌蕊的POD和SOD活性在授粉过程中发生明显变化,且2种雌蕊的变化趋势存在明显差异;当POD和SOD处于高活性时,花粉管迅速向胚囊伸长并进入胚囊(授粉后3h)。高含量的ZR、IAA和GA3有利于花粉-柱头识别、萌发和受精作用(授粉后3h);整个受精过程中,自交亲和授粉雌蕊的IAA和GA3含量均显著高于杂交不亲和授粉雌蕊,而杂交授粉雌蕊中的ABA含量高于自交授粉,说明高含量的ABA与杂交不亲和性相关。【结论】芍药与牡丹远缘杂交过程中的不亲和性与内部酶活性变化及内源激素含量的动态变化有关。     

宁夏枸杞花粉原位萌发及花粉管生长特性的研究

对宁杞1号、宁杞3号、白花3个宁夏枸杞品种自花及异花授粉后花粉管行为进行了荧光显微观察.结果表明,自花授粉宁杞1号及杂交组合在12-24 h花粉管均可进入子房中并在48 h内到达胚珠完成受精,自花授粉宁杞3号和白花花粉的柱头萌发时间较自交亲和的宁杞1号延后,在花柱中生长速度及停止生长的位置不同,白花自花授粉后花粉管在花柱中生长慢,在花柱基部即不再生长,宁杞3号自花授粉后花粉管在花柱中生长快且花粉管生长进入子房,异花授粉后在相同时间花粉管生长较自交亲和的宁杞1号自花授粉后生长快,这与田间授粉坐果率的高低基本一致.     

授粉对梨树坐果率和果实大小的影响

 通过对13个梨品种的授粉观察看出,不同品种自花授粉坐果率差异很大。鸭梨、菊水和雪花较高,分别为85.0%、76.6%和57.5%;黄花较低,只5.0%;金花、新世纪和富源黄梨最低,未坐果。其余品种为15.0%～42.5%.给自花授粉坐果率低的品种异花授粉,可提高坐果率55%～70%.同时看到,用大果型品种授粉显着地增加了单果重,比自然授粉的增加约17%～37%.据此,对当地梨树栽培中授粉组合的选择与授粉树的配置等提出建议。     

沙梨花粉原位萌发与花粉管生长特性

用荧光显微镜对自交不亲和强度不同的梨品种丰水和菊水自花授粉及以丰水为母本的异花授粉后的花粉萌发及花粉管生长特性进行观察。结果表明，自花与异花花粉在柱头上均有较高的萌发率，高达95％以上，且二间没有显的差异。自花与异花花粉管在花柱内的生长速度及停止生长的位置不同，丰水自花花粉管生长到花柱1／3处就完全停止生长，表现为强自交不亲和性，而菊水自花花粉管大部分也在花柱1／3处停止生长，但仍有少量长至花柱基部，表现为弱自交不亲和性；而异花授粉的花粉管虽然在花柱内也有停止生长现象，但大量的花粉管能长到花柱基部，表现为杂交亲和性。花柱内自花授粉的花粉管在停止生长之前有弯曲、先端膨大变形等现象，而异花授粉的花粉管没有此现象。     

新疆野苹果不同S基因型间杂交亲和性差异比较

以不同S基因型的新疆野苹果植株为试验材料,通过田间授粉试验调查了单花花粉量及不同组合S基因型杂交的坐果率,利用花柱荧光显微观察的方法研究了不同S基因型授粉组合的亲和程度。结果表明,相同S基因型授粉组合S1S6×S1S6坐果率最低(2.67%),花粉管萌发较晚(授粉后8h),且生长速度较慢,48h后有少量花粉管到达花柱基部,大部分花粉管在花柱1/2～2/3处停止生长,自交不亲和程度较强;部分相同S基因型授粉组合S6S33×S1S6坐果率较高(8.09%),花粉管萌发较晚(授粉后8～10h大量萌发),生长速度适中,48h后80%花粉管到达花柱基部,亲和程度较弱;不同S基因型授粉组合S21S21×S1S6坐果率高(21.27%),花粉管萌发早(授粉后4～8h大量萌发),96h后全部花粉管到达花柱基部,亲和程度较强。     

新疆杏品种授粉特性研究

采用人工点授法进行田间授粉试验,调查50个新疆杏品种的自然授粉结实能力以及自交亲和性,比较主栽品种轮台白杏与其他49个杏品种间正反交亲和性。结果表明,50个新疆杏品种自然坐果率平均值为6.5%,巴都玉吕克最高,为24.6%。赛买提、乔儿胖、黑叶杏、晚熟胡安娜、洛浦洪德克及特尔湾玉吕克自交坐果率在6.5%~19.1%,表现为自交亲和,其余44个品种自交坐果率为0%~4.5%,表现为自交不亲和。异花授粉中,以轮台白杏为母本的各正交组合坐果率平均值为25.7%,仅阿里瓦拉与轮台白杏不亲和,其余品种授粉轮台白杏坐果率在8.6%~53.6%,其中卡巴克胡安娜为父本坐果率最高。49个反交组合平均坐果率为6.1%,其中33个品种与轮台白杏反交不亲和,19个反交组合坐果率较自然授粉有所提高,轮台白杏授粉后树上干坐果率较高,达26.0%。分析结果表明,新疆杏品种授粉亲和性因品种、授粉方式而异,自然授粉坐果率普遍较低,多数自交不亲和,轮台白杏与其他品种间正反交坐果差异较大,存在反交不亲和现象。