粳稻品种间杂交F1代花药培养及后代鉴定评价

【目的】快速获得稳定的粳稻品种间杂交新材料,加强粳稻品种间杂种优势的利用。【方法】对垦育28和南粳44杂交的F1代进行花药培养,并对获得的花培株系进行主要农艺性状、倍性及稻瘟病抗性等鉴定。【结果】接种至愈伤诱导培养基5 d后花药开裂,10~15 d可诱导出2~3 mm的黄绿色愈伤组织,转移至分化培养基20 d后即可诱导出绿苗。有1696个花药可诱导出愈伤组织,诱导率为66.5%;在获得的382份花培再生株系中,单倍体、双单倍体、四倍体株系比例分别为27.5%、70.2%和2.3%,不同倍性株系出现株高矮化、不结实、分蘖数明显降低和保卫细胞叶绿体数明显减少等变异。经抗稻瘟病田间鉴定,获得综合性状好且抗或高抗稻瘟病的二倍体材料各3份;其中获得综合性状较好、结实率较高(89.6%~90.1%)、株高显著降低且抗稻瘟病的二倍体材料两份。【结论】利用粳稻品种间杂交F1代进行花药培养,可快速获得稳定的中间材料,是快速创制抗病等新材料的可行方法。     

粳稻品种间杂交F1代花药培养及后代鉴定评价

[目的]快速获得稳定的粳稻品种间杂交新材料,加强粳稻品种间杂种优势的利用.[方法]对垦育28和南粳44杂交的F1代进行花药培养,并对获得的花培株系进行主要农艺性状、倍性及稻瘟病抗性等鉴定.[结果]接种至愈伤诱导培养基5d后花药开裂,10～15 d可诱导出2～3 mm的黄绿色愈伤组织,转移至分化培养基20 d后即可诱导出绿苗.有1696个花药可诱导出愈伤组织,诱导率为66.5％;在获得的382份花培再生株系中,单倍体、双单倍体、四倍体株系比例分别为27.5％、70.2％和2.3％,不同倍性株系出现株高矮化、不结实、分蘖数明显降低和保卫细胞叶绿体数明显减少等变异.经抗稻瘟病田间鉴定,获得综合性状好且抗或高抗稻瘟病的二倍体材料各3份;其中获得综合性状较好、结实率较高(89.6％～90.1％)、株高显著降低且抗稻瘟病的二倍体材料两份.[结论]利用粳稻品种间杂交F1代进行花药培养,可快速获得稳定的中间材料,是快速创制抗病等新材料的可行方法.     

马铃薯原生质体再生植株染色体及有丝分裂变异的研究

对马铃薯叶肉原生质体再生的54个株系及其亲本进行了根尖染色体数目检测,在待测的54个再生株系中,有7个株系是双单倍体(2n=24),40个株系是四倍体(2n=48);少数为非整倍体和六倍体,变异丰富。同时也观察到有丝分裂过程中出现了多核、类无丝分裂、染色体呈环状分布和"∞"状分布等现象。     

低能氮离子注入对同源四倍体水稻双胚苗特性的影响

利用低能离子注入技术对同源四倍体水稻进行注入处理,在其后代群体内筛选到具有双胚苗特征的突变单株。在突变单株的纯化过程中对其多胚苗性状的表现进行了观察鉴定。随后,在突变体后代的主要农艺性状趋于稳定时对两个株系在不同温度条件下的多胚苗频率进行了鉴定。结果表明,利用离子注入技术可以对同源四倍体水稻进行有效地改良,由此可以获得具有遗传变异特点的新种质,其双胚苗特性随着自交世代的推进而得到保持。同源四倍体双胚苗材料在其性状表达特征、性状表达频率和性状表达条件等方面均显现出一定的特异性。在试验材料的群体内多胚苗发生频率因材料种类不同或发芽温度不同而表现出一定的差异性。种子经过去颖壳处理后可以使其双苗频率提高32.4%~36.0%。在同源四倍体双胚苗材料中,其苗位特征表现出明显的多样性。     

‘嘎啦’苹果花药培养种质创新

【目的】单倍体花药离体培养是农作物包括果树育种中种质资源创新的最有效方法之一,苹果是染色体高度杂合且自交不亲和树种之一。在当前苹果主栽品种中,‘嘎啦’具有早熟、丰产、稳产、多抗的优良性状,是苹果育种的重要种质资源之一。花药单倍体育种也是苹果新品种培育的重要手段。本研究通过‘嘎啦’苹果花药培养诱导胚状体并获得纯合再生植株,为创制新的纯合体种质资源,加速苹果新品种培育进程提供材料。【方法】采集‘嘎啦’苹果单核靠边期到双核早期的花药(未开放的花蕾),低温处理后进行离体培养,经胚状体诱导,分化培养形成再生苗,再经生根培养获得花药再生植株。之后利用FACS流式细胞仪对再生植株进行倍性分析。取再生植株叶片分离DNA,选用80个来源于苹果HIDRAS数据库的SSR标记对所有植株进行PCR扩增,经过凝胶电泳和荧光毛细管电泳鉴定再生植株纯合基因型。移栽成活后,对每个再生株系进行形态学特征观察及统计分析。【结果】过去3年中,共接种的74 200个‘嘎啦’花药,从未被污染的5万多个花药中成功诱导形成386个胚状体(胚状体诱导率0.7%),经分化培养获得64株再生苗(植株再生率16.6%),最终经生根培养、移栽获得30个成活再生株系。其中包括28个二倍体株系,1个单倍体株系和1个四倍体株系。SSR标记用于纯合性鉴定,PAGE结果表明再生株系均为花粉(小孢子)单倍体细胞来源。为了鉴定这些再生植株基因型,从80个SSR中筛选出17个SSR标记(其余SSR标记不具有多态性或带型杂乱)对所获得的30个再生株系进行基因型鉴定。17个SSR标记所对应的PCR扩增物能有效区分鉴定不同再生植株基因型。继代培养60 d后的形态学观察显示不同再生株系的株高、叶长、叶宽等特征差异明显。不同二倍体纯合植株的植物学特征也存在差异:Gala 5植株相对较高,叶基变宽,叶尖渐尖;Gala 7叶片变小、变厚,叶柄变短且基部宽大,叶色深且有很强的光泽度;Gala 18叶片较小,叶数较多。纯合二倍体再生植株长势弱于‘嘎啦’杂合供体,但强于单倍体和纯合四倍体。【结论】采用优化花药培养技术,成功获得了一批苹果纯合体再生植株种质并建立了SSR标记鉴定体系。这些新的种质很大程度丰富了苹果育种亲本种质资源,为挖掘‘嘎啦’苹果优良性状基因提供了重要材料,为后期的田间性状筛选,杂交育种奠定了基础。     

利用离体小孢子培养技术培育叶用芥菜耐抽薹新品系研究

为了快速选育叶用芥菜耐抽薹新品种，以贵州本地资源威宁青菜和修文青菜2个基因型为供体材料进行离体小孢子培养。结果表明，2个基因型均诱导出胚，产胚量分别为29.5胚/蕾和15.6胚/蕾；选取子叶形胚接种到再生培养基，进行诱导培养形成再生植株，成苗率达88.33%。2个基因型诱导出的单倍体在秋水仙素质量浓度为100.0 mg/L时加倍效率最佳，分别为52.00%、67.40%；对260株再生株进行倍性鉴定，检测到单倍体、双单倍体、非整倍体、单倍体+二倍体嵌合体、二倍体+四倍体嵌合体5种类型，其中，威宁青菜单倍体占87.50%，双单倍体占8.75%，其他倍性占3.75%；修文青菜单倍体占77.50%、双单倍体占17.50%，其他倍性占5.00%。不同倍性材料田间表现，单倍体无花粉，不结实，植株矮小；单倍体+二倍体嵌合体正常开花结实，植株长势强，但有部分空荚；非整倍体虽有花粉，但是结荚小，种子较小、不饱满，植株长势较弱；双单倍体、二倍体+四倍体嵌合体长势较好，有花粉，并且种子饱满，量多。因此，可先根据植株田间表现判断倍性，再选择性进行倍性检测。利用小孢子培养技术获得了威宁青菜和修文青菜优良叶用芥...     

特异水稻同源多倍体的染色体行为

用从水稻双胚苗中筛选出来的同源三倍体和同源四倍体株系为材料,和正常的二倍体进行杂交,在后代得到了稳定二倍体株系,对母本多倍体的研究发现,在多倍体的花粉母细胞减数分裂中,除了大量的染色体落后等现象外,还可以形成12个二价体;在多倍体自交后代的根尖细胞中发现有嵌合体存在,为多倍体的进一步研究提供了细胞学依据.     

黄心乌白菜游离小孢子培养及植株再生

为了提高黄心乌类型白菜的游离小孢子胚诱导率,选用7个淮南黄心乌品种,研究不同品种、取蕾月份和预处理对小孢子胚胎发生的影响,并采用流式细胞仪研究再生植株的倍性变异。结果表明,不同品种的小孢子出胚率存在明显差异,只有3个品种09-96、09-97和09-98诱导出了胚状体,平均出胚率分别为1.13胚/蕾,2.93胚/蕾和4.63胚/蕾;33℃热激处理对小孢子的胚发生至关重要;与对照相比,0.2%正丁醇预处理5 h显著提高了09-97和09-98的出胚率;倍性鉴定结果表明,在获得的再生植株中,单倍体、双单倍体、三倍体和四倍体都存在,但以双单倍体为主,09-97和09-98的双单倍体率分别达到70%和80%。     

萝卜小孢子培养再生植株及其性状表现

以‘银玉’白萝卜小孢子胚状体为试材,研究激素对胚状体再生的影响。结果表明:在B5培养基中添加0.2mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA)能够促进胚状体分化成再生植株,萘乙酸(NAA)和吲哚丁酸(IBA)可促进再生植株生根,IBA效果好于NAA,IBA适宜的质量浓度为0.5mg/L。利用流式细胞仪(Flow Cytometry,FCM)对163株小孢子再生苗的倍性进行测定,表明萝卜小孢子再生株的自然加倍率为82.21%,17.79%为单倍体,44.17%为双单倍体,38.04%为多倍体。其中多倍体包括三倍体、四倍体、八倍体和嵌合体。观察和测定不同倍性再生植株苗期和花期的植物学性状,并与供体植株进行对比。结果显示单倍体植株弱小,没有花粉;四倍体和八倍体长势强,花粉发育正常;三倍体苗期长势与双单倍体相当,但花器官弱小,药室内无花粉或有微量花粉;双单倍体与供体植株长势相同。     

单胚性二倍体为母本与异源四倍体杂交大规模创制柑橘三倍体

【目的】以单胚性的二倍体柑橘品种为母本与异源四倍体体细胞杂种杂交培育三倍体植株。【方法】选择亲本配置杂交组合进行人工授粉,授粉后70—100 d采幼果进行胚挽救,以流式细胞仪结合根尖染色体压片对再生植株进行倍性检测,最后进行SSR分子标记鉴定。【结果】2009—2012连续4年,以8个二倍体为母本、以4个异源四倍体体细胞杂种为父本,共配置14个倍性杂交组合,授粉花数3 347朵,坐果数678个,平均坐果率20.26%。实施胚挽救的果实数505个,培养种子12 357粒,经生芽、生根诱导培养共获得1 022个株系。通过对再生植株的倍性检测,共获得三倍体植株755个株系,四倍体19个株系。对华农红柚 × NH组合的三倍体、四倍体后代进行分子鉴定,表明三倍体和四倍体全部为双亲的有性杂种后代。【结论】本研究通过杂交获得的三倍体为我国无籽柑橘品种选育奠定了材料基础;同时获得的四倍体后代也为未来的柑橘三倍体育种提供了优良的亲本材料。