芍药与牡丹远缘杂交花粉萌发与花粉管生长行为观察

以探明牡丹与芍药远缘杂交结实率低的原因为目标,以芍药‘朱砂判’为母本,以牡丹‘凤丹白’、‘岛大臣’、‘正午’、‘姚黄’为父本,并以芍药品种‘Kansas’为对照父本进行人工杂交,采用培养液培养法测定父本花粉萌发率,用苯胺蓝染色法,在荧光显微镜下观察父本花粉在母本柱头上萌发及花粉管生长的过程。结果显示:‘朱砂判’在开花第4天为最佳授粉期;离体状态下花粉萌发率由高到低为‘Kansas’、‘岛大臣’、‘凤丹白’、‘姚黄’、‘正午’;‘岛大臣’及‘Kansas’作父本的组合花粉管能够到达子房,其他组合花粉管都未到达子房,并观察到一些异常的花粉管形态,花粉管生长过程中还伴随着一系列胼胝质反应。表明受精前障碍是影响牡丹与芍药组间远缘杂交的主要原因之一。      

现代月季品种‘赞歌’和粉团蔷薇杂交后代鉴定与评价

目的本研究通过对现代月季品种‘赞歌’（2n = 4x = 28）和野蔷薇变种粉团蔷薇（2n = 2x = 14）的杂交后代群体进行杂种鉴定和评价,为利用野蔷薇改良现代月季品种提供重要的理论依据和材料基础。方法以现代月季品种‘赞歌’ × 粉团蔷薇的91株杂交后代为材料,综合利用形态学观察、流式细胞仪倍性检测、核型分析和SSR标记对杂交后代进行杂种鉴定和评价,并分析了不同方法对蔷薇属杂交后代鉴定的效率。结果杂交后代的表型参数多介于两亲本之间,变异系数为19.71% ~ 67.13%,变异广泛;流式细胞仪检测结果显示91个杂交后代中有70个三倍体（2n = 3x = 21）,18个四倍体,1个六倍体（2n = 6x = 42）,2个不能确定倍性;对21个流式细胞仪检测为非三倍体的后代和3个连续开花的三倍体后代进行染色体核型分析,发现18个后代的分析结果与细胞流式仪倍性检测结果一致,确定流式细胞仪测定倍性的准确率为93.41%;从26对SSR引物中筛选出7对多态性引物对2个四倍体和1个六倍体后代进行扩增,结果显示2个四倍体的杂交后代为假杂种,六倍体后代为真杂种。结论在鉴定不同倍性蔷薇属植物杂交后代时,核型分析和SSR标记法比形态学观察和流式细胞术更准确。本研究获得的三倍体杂交后代为利用野蔷薇改良现代月季品种提供了新的种质材料。      

4个芍药品种与3个牡丹品种的远缘杂交结实特性研究

开展芍药与牡丹远缘杂交研究对于保障我国芍药产业的可持续发展具有重要意义。本研究以课题组前期筛选出的4个结实率较高的芍药品种为母本,以3个牡丹品种为父本,设计12个杂交组合,以饱满种子数、结实心皮率、百粒重等作为评价指标,对比筛选各杂交组合的结实情况。结果如下:筛选出杂交亲和性高的4个组合,分别为‘紫凤羽’ב月宫烛光’、‘紫凤羽’ב层中笑’、‘紫凤羽’ב花王’、‘矮粉1号’ב层中笑’,其每果饱满种子数分别为16.50、12.00、9.13、2.57粒,结实心皮率分别为52.50%、60.00%、47.06%和73.68%。本研究结果对于进一步培育芍药属新品种具有重要的指导价值。     

月季远缘和品种间杂交亲本的选择

为了培育新奇花色、抗黑斑病的新优品种,对抗逆性强的蔷薇属其他植物与观赏性状优良的月季品种进行了远缘杂交及月季品种间杂交,同时结合花粉生活力、母本自然授粉结实情况,探究蔷薇属其他种或品种与月季品种间的杂交亲和性,筛选合适的杂交亲本。结果表明:在以白玉堂、单瓣黄刺玫、报春刺玫、玫瑰为父本与9个现代月季品种为母本的20个远缘杂交组合中,杂交亲和性较高的组合有‘雪山娇霞’×报春刺玫、‘雪山娇霞’×单瓣黄刺玫、‘橘红潮’×玫瑰、‘花房’×白玉堂,结实率在10.91%~37.5%。结合远缘杂交、品种间杂交以及母本自然授粉结实情况的调查,筛选出适合做母本的月季品种有‘绯扇’、‘电子表’、‘曼哈姆’、‘花房’、‘红帽子’‘橘红潮’和‘雪山娇霞’;结合远缘杂交、品种间杂交以及花粉生活力测定的结果,筛选出适合做父本的月季品种有‘电子表’、‘红法兰西’和‘绯扇’。     

梅花杂种鉴定中SSR分子标记引物的筛选

利用SSR分子标记技术对以‘淡丰后’(或‘丰后’)为母本,分别与其他梅花品种及近缘种杂交的F1代及其亲本进行杂种鉴定。用47对从梅花近缘种(包括桃、李、杏、酸樱桃、甜樱桃)中已开发出的SSR引物和3对梅花EST-SSR引物对亲本进行SSR-PCR扩增,其中8对引物(aprigms18、BPPCT001、BPPCT002、BPPCT004、BPPCT034、UDP96005、UDP98409、PES16)对23个父本中的21个有稳定、特异扩增(相对于母本),包括12个梅花品种和9个近缘种,有效扩增率为91.3%。再用以上8对引物对10个杂交组合进行扩增,有6对引物(BPPCT001、BPPCT004、BPPCT034、UDP96005、UDP98409、PES16)能够初步鉴定出其中7个杂交组合中21个杂种F1代的真实性(父本分别为江梅、‘变绿萼’、‘白须朱砂’、‘小红朱砂’、‘辽梅’山杏、毛樱桃、‘寿红’桃),鉴别率为77.8%。证明梅花近缘种基因组SSR引物及梅花EST-SSR引物在梅花杂种鉴定中的适用性,拓宽了SSR分子标记技术在梅花杂交育种中的应用。     

不同授粉方法对克服百合杂交受精前障碍的作用

为克服由受精前障碍造成的百合杂交不亲和,以3个杂种系的品种和2个野生种为试材,探讨了切割花柱授粉对百合品种自交、近缘杂交和切割花柱授粉、柱头涂抹1 g/L BA或1 g/L NAA或柱头涂抹花粉培养液4种授粉方法对百合远缘杂交,以及花柱长度对百合近缘杂交结实的影响。结果表明:切割花柱授粉法促进百合‘Sor-bonne’的自交结实,获得30个自交胚,与对照比差异极显著(P<0.01)。11个近缘杂交组合中,切割花柱授粉法使本来亲和的6个近缘杂交组合所形成的杂种胚数从30个以上减少至10个以下,有的组合甚至1个杂种胚都没有得到。应用在远缘杂交组合上的授粉方法,只有柱头涂抹花粉培养液得到了8个果,比作为对照的柱头授粉法多6个果,但最终均未得到杂种胚。正反交的4个组合,以花柱较长的亲本为母本时成胚数较多;母本相同的2个近缘杂交组合,父本花柱较短的组合成胚数较多。可见,切割花柱授粉法能克服‘Sorbonne’的自交不亲和性,但对本试验的近缘杂交组合没有促进作用。对于东方百合品种‘Casa Blanca’与‘Sorbonne’正反交,以及‘Casa Blanca’与‘Siberia’正反交这2个近缘杂交组合,母本花柱比父本花柱长,并不阻碍杂交结实。     

现代月季和玫瑰杂交后代的鉴定与评价

以现代月季品种(2n =4x =28)为母本,玫瑰品种(2n =2x =14)为父本设4 个组合进行杂交,获得杂交后代13 个。综合利用形态学观察、流式细胞仪倍性检测、核型分析以及SSR 分子标记对其中的7 个杂交后代进行了杂种 鉴定。结果表明:杂交后代多具备父母本的中间形态学特征;流式细胞仪检测结果和核型分析均表明7 个杂交后 代为三倍体(2n =3x =21),核型特征多介于父母本之间,以1A 型为主;11 对SSR 引物扩增结果发现7 个杂交后代 均含有父母本的特异性条带。从形态学、细胞学和分子标记数据证明杂交后代整合了现代月季和玫瑰的遗传物质 和表型特征,确定为真杂种,为利用玫瑰改良现代月季品种提供了新的种质材料。本研究结果也证明,流式细胞术 可以作为不同倍性蔷薇属植物杂交后代的快速鉴定方法。      

三倍体LA百合远缘杂交亲本的筛选

为探究三倍体LA百合是否可作为育种亲本并筛选与亚洲百合远缘杂交育性较高的组合,本研究对26个LA品种与10个亚洲百合品种进行62个组合的远缘杂交,并利用基因组原位杂交技术(GISH)对部分杂种后代进行鉴定分析。结果表明:1)三倍体LA杂种系百合通常雄性不育,但可以作母本与二倍体或四倍体亚洲百合杂交。2)与二倍体亚洲百合(AA)相比,四倍体亚洲百合(AAAA)与LA杂种系百合远缘杂交的育性普遍更高。3)筛选出了7个育性较高的亲本组合,包括 ‘Nashville’בNello’、‘Freya’בVal di Sole’、‘Desiderio’בDetroit’、‘Samur’בNello’、‘Batistero’בRegata’、‘Rousseau’בVal di Sole’和‘Ercolano’בBenlica’;对62个组合杂交结实情况的分析显示,3个LA品种(‘Freya’、‘Nashville’和‘Orange Tycoon’)作为母本较好,6个亚洲百合品种(‘Val di Sole’、‘Nello’、‘Regata’、‘Detroit’、‘Benlica’和‘Black out’)作为父本结实性较高。4)三倍体LA品种可产生非整倍体配子和基因组间的染色体重组,在百合种质渗入育种中有较大潜力。本研究为发挥三倍体LA百合育种潜力及进一步培育有商品价值的百合新品种奠定了基础。      

牡丹与芍药远缘杂交育种技术

牡丹远缘杂交的不亲和性及杂种的不育性等技术难题,使牡丹远缘杂交仍存在较大的难度。因此,进一步研究牡丹、芍药远缘杂交不亲和的机制,探讨克服杂交不亲和性及杂种不育性的有效措施。本文从育种目标的确定、杂交组合的确定、育种材料准备、人工杂交、种子采收、播种、优良单株选择等方面介绍牡丹与芍药远缘杂交育种技术,以助于人们更有效地利用远缘杂交技术获得更多的远缘杂种,丰富牡丹种质资源,扩展生物的遗传多样性,培育出更多的花期晚、花色纯正的牡丹品种。     

基于 SSR 标记的 12 个非洲菊品种指纹图谱构建及杂交 F1 后代鉴定

【目的】基于 SSR 分子标记对 12 份非洲菊种质进行亲缘关系分析及部分种质杂交 F1 后代真假杂种鉴定，以期为非洲菊种质资源鉴评及创新利用提供技术支撑。【方法】收集 12 个非洲菊种质资源，提取其基因组 DNA 后，利用 50 对 SSR 引物进行 PCR 扩增，通过检测相关多态性结果进行聚类分析和指纹图谱构建，以及部分品种杂交 F1 后代鉴定。【结果】18 对引物在 12 份非洲菊材料中共扩增出 74 个多态性等位变异片段，平均每对引物扩增出多态性等位变异片段 4.1 个。利用 74 个等位位点，构建了 12 份非洲菊种质资源的系统进化树，UPGMA 聚类分析结果显示，当遗传系数为 0.75 时，可将受测的 12 份种质分为 5 组，Ⅰ组为‘云南红’‘大088’‘情人’，Ⅱ组为‘粉佳人’‘粉球’‘真爱’和‘福娃’，Ⅲ组为‘绣色’‘淑女’和‘黄球’， Ⅳ组和Ⅴ组均只包含 1 个品种，分别是‘紫水晶’和‘深圳 5 号’。筛选出 GHSSR-1、GHSSR-18、GHSSR-20和 GHSSR-21 等 4 对引物，可完全区分 12 份种质；其中，后 3 对引物鉴定出兼具双亲特异位点的单株分别是Gh-5、Gh-4 和 Gh-1，单独 1 对引物的鉴定率为 33%。且受检的 3 个单株均为真杂种，真杂种率为 100%。【结论】成功构建 12 份非洲菊品种的指纹图谱，综合 3 对多态性较好的引物鉴定出 3 株非洲菊杂交 F1 后代实生苗为真杂种，为非洲菊资源鉴评和创新利用提供可靠的 SSR 标记引物。     

百合离体授粉组间杂交研究初报

 以亚洲百合、东方百合、麝香百合3个杂交系中的5个栽培品种为试验材料,在离体条件下采用不同的授粉方式进行组间杂交,有望培育出兼有父母本优良特点的杂交种。结果表明:采用切割子房直接授粉的方式较容易克服受精前障碍,获得较高的子房膨大率。影响组间杂交成败的因素还有其亲本之间的亲和性以及受精后胚和胚乳发育的障碍。     

芝麻栽培种与野生种（Sesamum schinzianum Asch、Sesamum radiatum Schum & Thonn）种间杂交后代的生物学特性

【目的】探明芝麻栽培种与野生种种间杂交的亲和性,分析杂交后代遗传特征。【方法】以26个基因型（Sesamum indicum L.）与刚果野芝麻（Sesamum schinzianum Asch）和野芝1号（Sesamum radiatum Schum & Thonn）野生种为杂交亲本,借助胚培养技术获得种间杂交后代。采用SSR标记和生物学方法鉴定并分析杂交种F1的遗传特性。【结果】通过胚培养技术获得2 430个种间杂交F1株系,对部分材料的检测表明杂种阳性率为95.83%。刚果野芝麻×栽培种的正反交杂交率分别为34.62%（A）和11.54%（C）,野芝1号×栽培种的正反交杂交率分别为100%（B）和19.23%（D）。F1花粉粒存在部分不育和高度不育两种类型,F1自交结实率分别为2.32—2.57粒/蒴果（S. schinzianum×S. indicum）和0.30—2.45粒/蒴果（S. radiatum ×S. indicum）。【结论】S. radiatum与栽培种的杂交亲和率高于S. schinzianum。以野生种为母本与栽培种杂交,杂交种F1在株高、根系结构等性状方面超亲表现明显;株系高抗枯萎病;部分F1株系有低自交结实性。     

芝麻种间杂交亲和性差异及杂种生物学特征分析

【目的】 探索芝麻不同种之间的杂交亲和性,分析其杂种的生物学特征,为芝麻野生种种质资源高效利用提供依据。【方法】 以芝麻栽培种豫芝11号（S. indicum,2n=26）和S. latifolium（2n=32）、S. calycinum（2n=32）、S. angustifolium（2n=32）、S. radiatum（2n=64）等4个野生种为亲本材料,采用双列杂交方法,通过田间人工授粉配置不同种间组合;结合胚拯救方法获得种间杂种F₁。根据杂交结蒴率比较组合杂交亲和性;在盛花期和成熟期观察杂种植物学性状特征,利用Alexander染色法进行花粉粒育性鉴定。通过根尖细胞染色体涂片明确杂种染色体数目及特征。选用自主筛选的胡麻属特异多态性SSR引物,分析种间杂种分子标记差异。【结果】 配置了5个芝麻种间的20个正、反交组合,共授粉2 091朵花,获得杂交蒴果370个。发现以染色体数目多的种为母本更易获得远缘杂交蒴果。5个芝麻种之间杂交亲和性的变化范围为1.18%（S. radiatum×S. calycinum）—63.33%（S. calycinum×S. angustifolium）。共有9个杂交组合获得杂种F₁种子,F₁植株的花粉败育率为35.21%—100.00%,其中,S. calycinum与S. angustifolium杂交组合F₁的可育株比例最高,为87.68%。杂种F₁在株高、株型等性状方面均表现出明显的超亲优势。栽培种与各野生种的正反交杂种F₁在叶型、花型和花色表现出双亲的局部特征。栽培种芝麻（n=13）与具有n=16染色体组型的3个野生种的杂交亲和性依次为S. angustifolium>S. calycinum>S. latifolium;野生种S. radiatum（n=32）与n=16染色体组的3个野生种的亲和性依次为S. calycinum>S. angustifolium>S. latifolium。在5个种中,野生种S. calycinum与S. angustifolium的亲缘关系相对最近。获得的部分杂种植株根尖细胞染色体数目观察显示,杂种的染色体数目与理论值一致。利用3对多态性SSR引物对F₁植株的分子鉴定结果显示,真杂种比例为99.66%。杂种染色体核型和特异SSR标记结果显示出胡麻属不同种的遗传特征差异。【结论】 胡麻属5个种之间的杂交亲和性差异显著,种间杂交后代杂种优势明显;S. calycinum与S. angustifolium的亲缘关系相对最近,可用于芝麻优异种质创制和远缘杂交育种研究;其他种间杂交存在着生殖隔离障碍,可采用胚拯救、分子标记利用等手段加强芝麻野生资源利用。     

五叶草莓与凤梨草莓种间杂交F_1代的形态学及SSR标记鉴定

运用传统杂交方法,以五叶草莓为母本、凤梨草莓品种‘达赛莱克特’为父本进行远缘杂交,获得了11个F1代株系,利用形态学性状与分子标记相结合进行种间杂种鉴定。对父母本、F1代主要的植物学特征、生物学特性的调查分析结果表明,F1代在叶、花、果实等方面的很多性状不同于父母本,其中大部分介于双亲之间;植株长势明显强于父母本,具有明显的杂种优势。采用草莓属46对SSR引物进行分子鉴定,利用3对引物鉴定出种间杂种。形态学与SSR标记综合鉴定结果表明,全部F1代株系均为五叶草莓与凤梨草莓的种间杂种。     

抗寒甘蓝型油菜的初步选育

为将白菜型油菜(Brassica rapa L.)中的抗寒性状转育到甘蓝型油菜(Brassica napus L.)中,以3个甘蓝型油菜品系为母本,4个抗寒白菜型油菜品种为父本配制杂交组合,研究了各杂交组合回交亲和性以及杂种的形态表现.结果表明:①甘白种间杂交亲和性较高,亲和指数最高的组合达3.42,最低为0.50;②杂交亲和性受双亲基因型的影响,且母本基因型对杂交亲和指教的影响大于父本基因型;③利用SSR鉴定真假杂种,真杂种叶片形态特征介于双亲之间,根系形态偏向于白菜型油菜,具有粗壮的主根而须根较少.通过测配可选出杂交亲和性较高的甘白组合,从而繁殖出较多的杂交及回交分离后代用于下一步的田间抗寒性鉴定和筛选.     

菊属野生种、栽培菊花及种间杂种的RAPD分析

以菊属野生种、栽培菊花及种间杂种为试材，采用RAPD方法研究其亲缘关系。从40条随机引物中筛选出15条，对23份试材进行扩增，共产生153条带，平均每条引物扩增出10．2条带，多态性条带占77．1％。通过遗传相似性矩阵及UPGMA聚类分析，结合杂交结实性与幼胚拯救成苗率，认为：父母本亲缘关系近的遗传距离较小，杂交亲和性好，结实率较高，幼胚拯救易成功；反之杂交亲和性差，难以结实，幼胚拯救成苗率低。根据以上数据结合前人研究结果，对栽培菊花的起源演化进行了探讨。     

美洲南瓜远缘杂交亲和性研究

选取南瓜属3个主要栽培种29个材料并选配了大量杂交组合,结果表明:美洲南瓜与中国南瓜或印度南瓜进行种间杂交,美洲南瓜只适合作为父本;中国南瓜或印度南瓜的不同试材作为母本与美洲南瓜杂交,存在亲和性差异,表现在坐果率、单果种子数、种子发育程度以及有胚果实率等方面的不同;美洲南瓜种内变种间不存在生殖隔离,可通过相互杂交融合目标性状。试验总结出杂交授粉时间在上午6:30至8:30,采用全程防虫网覆盖、吊蔓栽培技术,可提高坐果率并延长种胚发育时间,改善南瓜属远缘杂交亲和性。     

毛百合与布鲁拉诺杂交后代的抗寒性研究

研究了毛百合×布鲁拉诺5个种间杂种株系及其亲本在0、-6、-12、-18、-24℃低温处理下的SOD酶活性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、MDA含量、可溶性糖含量的变化.结果表明,毛百合×布鲁拉诺种间杂种的抗寒性介于两亲本之间,但各株系存在一定差异.运用隶属函数法对杂交后代进行初步筛选,得出5个株系的抗寒性强弱顺序为...