萝卜与芸薹属物种间的远缘杂交研究进展

萝卜是十字花科植物中与芸薹属亲缘关系最近的物种,是芸薹属植物遗传改良的宝贵种质资源,可提供细胞质雄性不育基因、恢复基因、自交不亲和基因以及多种抗逆基因。笔者概述了近1个世纪以来萝卜与芸薹属物种间远缘杂交的研究进展,包括萝卜属与芸薹属植物的亲缘关系、杂交不亲和性机理、改良杂交效率的技术和手段、萝卜优异基因在近缘种中的应用、新型遗传材料的创制及人工合成新物种,并对萝卜属与芸薹属远缘杂交育种的前景进行了展望。     

萝卜与芸薹属物种间的远缘杂交研究进展

萝卜是十字花科植物中与芸薹属亲缘关系最近的物种,是芸薹属植物遗传改良的宝贵种质资源,可提供细胞质雄性不育基因、恢复基因、自交不亲和基因以及多种抗逆基因。笔者概述了近1个世纪以来萝卜与芸薹属物种间远缘杂交的研究进展,包括萝卜属与芸薹属植物的亲缘关系、杂交不亲和性机理、改良杂交效率的技术和手段、萝卜优异基因在近缘种中的应用、新型遗传材料的创制及人工合成新物种,并对萝卜属与芸薹属远缘杂交育种的前景进行了展望。     

植物远缘杂交育种现状与展望

远缘杂交能有效地打破种、属间的隔离,获得远缘杂交新种质资源,进一步拓宽栽培品种的遗传基础,提高其生产潜力,培育出特异性强的植物新类型。但是,远缘杂交中经常存在各种障碍,影响这些优异种质资源的利用。为此,对远缘杂交的重要性和应用、远缘杂交障碍方式以及克服杂交障碍的方法、远缘杂种的鉴定方法进行了全面的概述,并在此基础上对今后鼠尾草属植物远缘杂交育种工作进行展望。     

四倍体菊花脑与栽培菊种间杂交及F1杂种的遗传表现#br#

 【目的】通过染色体加倍途径克服栽培菊花与二倍体野生菊种间杂交障碍,实现野生菊的优异性状或基因导入栽培菊花,拓宽菊花基因库,获得菊花新种质。【方法】以菊花脑(Chrysanthemum nankingense,二倍体)及其四倍体为父本,与栽培菊花‘钟山紫星’(Ch. grandiflorum ‘Zhongshanzixing’)杂交,通过细胞学进行杂种鉴定,并对杂种F1代部分性状进行统计分析。【结果】二倍体与四倍体菊花脑的花粉活力均较高,且在母本‘钟山紫星’柱头上能正常萌发,但‘钟山紫星’与二倍体菊花脑杂交不能结实,而与四倍体菊花脑杂交结实率达3.25粒/花序。‘钟山紫星’、四倍体菊花脑及其杂种F1代体细胞染色体数分别为54、36和45,减数分裂中期Ⅰ染色体平均构型均以二价体为主,分别是27Ⅱ、1.70Ⅰ+13.23Ⅱ+0.03Ⅲ+1.90Ⅳ和5.32Ⅰ+13.84Ⅱ+2.79Ⅳ+0.16Ⅵ。杂种F1代株高、叶宽和叶柄长呈正向中亲优势,而节间长、叶形指数、花序直径、花盘直径和小花数目均呈负向中亲优势,均达到极显著水平。【结论】二倍体菊花脑通过染色体加倍途径可以有效克服其与栽培菊花间的远缘杂交障碍。     

四倍体菊花脑与栽培菊种间杂交及F_1杂种的遗传表现

【目的】通过染色体加倍途径克服栽培菊花与二倍体野生菊种间杂交障碍,实现野生菊的优异性状或基因导入栽培菊花,拓宽菊花基因库,获得菊花新种质。【方法】以菊花脑(Chrysanthemum nankingense,二倍体)及其四倍体为父本,与栽培菊花‘钟山紫星’(Ch.grandiflorum‘Zhongshanzixing’)杂交,通过细胞学进行杂种鉴定,并对杂种F1代部分性状进行统计分析。【结果】二倍体与四倍体菊花脑的花粉活力均较高,且在母本‘钟山紫星’柱头上能正常萌发,但‘钟山紫星’与二倍体菊花脑杂交不能结实,而与四倍体菊花脑杂交结实率达3.25粒/花序。‘钟山紫星’、四倍体菊花脑及其杂种F1代体细胞染色体数分别为54、36和45,减数分裂中期Ⅰ染色体平均构型均以二价体为主,分别是27Ⅱ、1.70Ⅰ+13.23Ⅱ+0.03Ⅲ+1.90Ⅳ和5.32Ⅰ+13.84Ⅱ+2.79Ⅳ+0.16Ⅵ。杂种F1代株高、叶宽和叶柄长呈正向中亲优势,而节间长、叶形指数、花序直径、花盘直径和小花数目均呈负向中亲优势,均达到极显著水平。【结论】二倍体菊花脑通过染色体加倍途径可以有效克服其与栽培菊花间的远缘杂交障碍。     

广西果树种质资源调查收集与评价

【目的】系统调查、收集和评价广西果树种质资源,为我国果树种质资源保护与创新利用提供科学依据。【方法】以野外调查、原产地和室内鉴定分析相结合的方法,对收集的果树种质资源进行评价,以筛选优异单株并妥善安全保存。【结果】从广西101个县级行政区共收集到果树种质资源2338份,其中荔枝资源149份,龙眼及其近缘资源39份,柑橘及其近缘资源269份,黄皮及其近缘资源146份、葡萄及其近缘资源255份、芒果及其近缘资源141份、猕猴桃及其近缘资源206份、火龙果资源88份、柿资源157份、桃资源40份、李资源48份、梨及其近缘资源74份、杨桃资源115份、枇杷资源5份、橄榄资源45份、苹婆及其近缘资源151份、菠萝蜜资源120份、木奶果资源132份和野生果树资源158份。所收集的果树资源隶属于21科38属86种。通过对果树资源进行果实品质、特异性状或抗病性鉴定评价,筛选出具有代表性的优异种质25份。调查发现,桂西南地区有龙眼野生资源及假苹婆、粉苹婆和香苹婆等苹婆近缘野生种分布,进一步明确桂西南地区是龙眼和苹婆的起源地之一。【结论】广西果树种质资源分布范围广、资源蕴藏量丰富,除栽培种类外,还有砧木资...     

栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性的遗传分析

为了解菊花近缘种属植物耐盐性的遗传规律,对栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性进行了遗传分析。以栽培菊花''韩2’为母本,大岛野路菊×芙蓉菊属间杂种为父本进行杂交,以盐害指数作为指标,通过水培法对获得的F₁群体进行耐盐性鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,采用单个F₂世代的分离分析方法对F₁群体耐盐性进行混合遗传分析。结果发现:F₁群体的耐盐性出现广泛分离,变异系数达53.63%,盐害指数的变异范围为3.33%-96.67%;中亲优势为2.47,未达到显著水平;将后代的耐盐性分为5个级别,其中高耐的占14.52%,耐盐的占38.70%,中耐的占30.65%,敏盐的占9.68%,高敏的占6.45%。F₁群体的耐盐性符合B-2模型,由两个主效基因控制,加性效应均表现正向增效,分别为18.06和19.13,显性效应表现负向效应,分别为-17.99和-1.44,主基因遗传率为61.14%,属高度遗传力。综合分析表明:菊花近缘种属植物耐盐性可通过杂交导入栽培菊花,实现栽培菊花耐盐性遗传改良;菊花近缘种属植物盐害指数受两对主基因的控制,主基因在F₁群体的遗传率属高度遗传力,耐盐性选育可在早期世代进行。     

茄子种质资源对黄萎病的抗性鉴定

为筛选抗黄萎病茄子种质资源、对比野生茄或近缘野生茄与栽培茄对黄萎病抗性水平是否存在差异,利用苗期人工接种技术对15份野生或近缘野生茄和285份栽培茄种质资源的抗黄萎病性进行鉴定。结果共筛选获得抗病材料11份,占种质资源比例为3.67%,表明茄子种质资源整体对黄萎病抗性水平较差。野生或近缘野生茄资源中有10份材料表现抗病,占野生或近缘野生茄资源比例为66.67%,表明野生或近缘野生茄对黄萎病整体抗性较好。栽培茄资源中有1份材料表现抗病,占栽培茄资源比例为0.35%,表明栽培茄对黄萎病整体抗性较差。野生或近缘野生茄和栽培茄中抗性种质资源占所有鉴定材料的比例分别为3.33%和0.33%,表明野生或近缘野生茄对黄萎病的抗性水平远高于栽培茄。     

番茄远缘杂交不亲和性的研究

目前番茄种质资源日趋匮乏,种质资源的研究和创新对番茄育种来说具有重大意义。与之相反,野生种番茄及番茄近缘野生种穴SL雪却拥有丰富的遗传资源,它们对番茄遗传资源改良具有不可估量的价值,远缘杂交无疑是改良番茄遗传资源的最佳途径,但远缘杂交不亲和性是影响其成功与否的关键因素。因此,主要论述了番茄远缘杂交不亲和性的研究情况。     

32个菊花近缘种属植物耐盐性筛选

【目的】确定菊花耐盐种质的筛选方法,并以2个栽培菊花品种为对照,对30份菊花近缘种属野生资源进行耐盐性筛选,为耐盐菊花新品种选育提供耐盐种质。【方法】在Hoagland营养液水培条件下,分别设置5个浓度NaCl(0、40、80、120、160、200mmol·L-1)对4份菊花近缘种属植物进行处理,根据单株受害叶面积比率的差异,确定适宜的筛选浓度;在此筛选浓度下对32份材料进行胁迫处理,通过建立受害程度与胁迫时间的数学回归模型,利用回归方程分别求出材料单株受害叶面积达50%所需用时间,以此进行耐盐性排序,并与其它叶片形态受害指标的筛选结果相比较,采用系统聚类法综合各项指标评价各材料耐性。【结果】耐盐筛选适宜浓度为120mmol·L-1,在此胁迫浓度下,各指标的变异系数较大,依据不同指标的耐盐筛选结果间相关性较高;建立了3类共32个回归方程,各方程的回归效果良好。【结论】以叶片形态症状为依据可以对菊花近缘属植物的耐盐性进行快速、有效筛选,根据聚类结果将32份耐盐性材料分为极强、强、中等、敏感4个级别,芙蓉菊、牡蒿、达磨菊耐盐性极强;菊蒿、大岛野路菊耐盐性强;滨菊、黄金艾等7份材料的耐盐性中等,栽培菊、紫花野菊、小红菊、毛华菊、甘菊等20份材料对盐胁迫敏感。     

广义菊属抗旱野生资源的收集与评价

广义菊属共有30余属,其中许多具有抗逆性较强的种类。为了进行菊属植物的抗旱育种,须广泛收集抗旱菊属的近源种属资源作为育种材料和杂交亲本。通过对华北、内蒙和西北部分地区的野生广义菊属资源进行调查,共收集到了广义菊属的15个种。并对收集种进行了初步的引种和评价,为进行广义菊属资源的调查研究和充分利用广义菊属的抗旱野生资源提供了基础和参考。     

烟草远缘杂交育种研究概况

综述了烤烟远缘杂交存在的困难及克服远缘杂交困难的方法,通过远缘杂交可以把许多不同种属的优良性状基因转移到烤烟中,以达到扩大遗传基础、丰富基因库、增强抗性、提高品质的目的。并展望了今后烟草远缘杂交育种的发展方向。     

遗传距离及聚类分析在切花菊亲本选配中的应用

为了探索利用遗传距离进行聚类分析的方法在花卉杂交亲本选配中的应用,本试验以41个菊花品种为材料,选择与切花菊品质密切相关的8个数量性状作为测试指标进行测量,在主成分分析基础上,计算品种间的遗传距离,并以离差平方和法进行聚类分析.聚类分析的结果将41个品种按遗传距离为15的标准划分为4个群组;从聚类分析的结果看,同群组的...     

野生长果桑与桑树栽培品种远缘杂交育性研究

[目的]探索野生长果桑与桑树栽培品种之间的远缘杂交性能。[方法]通过建立长果桑（母本）×桑树栽培品种（父本）和桑树栽培品种（母本）×长果桑（父本）的2种远缘杂交类型,探讨长果桑与桑树栽培品种的远缘杂交育性。[结果]不同的远缘杂交类型、同一远缘杂交类型的不同组合在受孕率、结实率和可育性上有较大的差异。长果桑（母本）×桑树栽培品种（父本）的杂交受孕率45.35%～71.36%,平均受孕率56.64%;杂交结实率41.11%～60.36%,平均结实率50.45%;杂交可育性12.85%～33.75%,平均可育性22.31%。桑树栽培品种（母本）×长果桑（父本）的杂交受孕率23.06%～57.03%,平均受孕率39.39%;杂交结实率26.48%～50.89%,平均结实率34.04%;杂交可育性4.26%～18.33%,平均可育性9.40%。长果桑（母本）×桑树栽培品种（父本）的平均杂交受孕率、杂交结实率和杂交可育性比桑树栽培品种（母本）×长果桑（父本）分别提高17.25、16.41和12.91个百分点。[结论]为桑树遗传材料的创新和新品种的选育提供了更丰富的素材。     

大菊品种表型性状的分类学价值

菊花拥有非常丰富的品种变异,其分类体系众多,所依据的标准不一,对品种分类最具价值的性状尚不清楚。作者在多年大量实地调查的基础上,依据统计学采样方法,选取了400个独本菊品种,对其57个形态学性状进行数据采集和统计分析;通过计算变异系数和R聚类分析,筛选出22个相对稳定的性状。主成分分析发现:影响品种分类的第1主成分主要包含舌状小花数、花瓣长、总苞片基部到花顶部的高度、花瓣形状等花部性状;第2主成分主要为2个花色性状(花瓣表面色彩和花瓣背面色彩);第3主成分主要是筒状花部直径和筒状花长度;第4主成分主要是托叶相关性状。这些结果显示菊花花部性状相对稳定,对品种分类影响较大;其托叶部分也具有一定程度的稳定性,可以作为品种分类的合理补充;而叶部性状稳定性较差,在品种分类中可以作为更次一级的分类依据。     

地被菊柱头可授性

为探寻提高地被菊杂交结实率的有效方法,对多个地被菊品种柱头形态及可授性进行研究,比较了不同花序发育阶段的持续时间及柱头形态,不同形态柱头可授性差异以及1 d中不同时间段柱头可授性差异。结果表明:按发育顺序菊花花序分为8个阶段,其中第1、2阶段,持续3~7 d,柱头呈I型;3、4阶段,持续2~9 d,柱头呈I型或Y型;5、6、7阶段,柱头呈I型、Y型、羊角型和衰败型多种形态;第8阶段,柱头衰老状态明显呈羊角型或衰败型。柱头Y型时,可授性最强,衰败型时,可授性弱或没有。不同品种柱头可授性差异明显。1 d中10:00—14:00柱头可授性最强。因此,选择晴天10:00—14:00对Y型柱头授粉可有效提高地被菊杂交结实率。     

利用远缘杂交与半配合法选育抗蚜棉花新品种

以栽培种陆地棉晋棉6号(G hirsutnm,2n=52)作母本、野生种异常棉(G anomalum,2n=26)作父本,采用对杂交铃喷(滴)GA3(45 mg/L),NAA(50 mg/L)和离体培养杂交当代幼胚技术,对F1幼苗进行染色体加倍,以克服杂交当代不亲和性及其后代不育性。F2～F3连续用晋棉6号作父本回交转育,以抗蚜虫、抗枯萎、抗黄萎、早熟、高产为目标,自F4连续11代定向选择与鉴定,应用棉花半配合育种技术快速稳定远缘杂交后代,克服了远缘杂种后代各种性状长期疯狂分离的现象,育成了特早熟抗蚜棉花新品种晋棉51号。     

菊花观赏性状和农艺性状基因工程改良研究进展

 菊花是观赏植物中非常重要也是现代生物技术研究应用较早和较多的种类。1968年以茎段为外植体开发了菊花的组培技术,1989年发现了菊花对农杆菌浸染的敏感性,并因此而研发了农杆菌介导的菊花遗传转化技术。近20年来,菊花育种研究工作者借鉴植物学领域和农作物领域分子育种方面的研究成果,在花色、花型等观赏性状和病虫抗性、非生物逆境耐性等农艺性状基因工程育种方面,取得了一定的进展。本文对此进行综述,以期为菊花基因工程育种提供参考。