芝麻栽培种与野生种(Sesamum indicatum)杂种F_1的获得及特性鉴定

【目的】通过远缘杂交获得芝麻栽培种与野生种的杂交后代,改良芝麻栽培种对茎点枯病的抗性。【方法】对野芝3号(S.indicatum)(P_3)和芝麻栽培种中芝14(P_1)、中芝14同源四倍体(P_2)进行正反种间杂交,通过幼胚培养技术获得杂种F1植株。首先利用SSR分子标记、细胞学、形态学方法进行后代真实性鉴定,筛选出真杂种。后对种间杂交的3个亲本(野芝3号、中芝14及其同源四倍体)以及杂种后代F1株系进行茎点枯病人工接种鉴定。【结果】种间正反交组合后代的幼胚成苗率有明显差异,在接种的773个幼胚中,有155个幼胚发育成苗,平均幼胚成苗率为20.05%。种间正交组合(P_3×P_1、P_3×P_2分别为32.75%和21.11%),高于反交组合(P_1×P_3、P_2×P_3分别为8.84%和13.41%)。说明亲本的基因型在很大程度上影响远缘杂交的成苗率。P_3×P_1、P_1×P_3组合F1植株染色体数目为42条;P_3×P_2、P_2×P_3组合F1染色体数目为55条,正反交杂种F1株系大部分花粉粒形态独特,形状规则但多无内含物,为高度不育类型;部分F1株系有少量的可育花粉,为部分不育型。选用多态性较好的HS142引物在亲本中芝14中能清晰的扩增出2条特异性条带(约460和500 bp),在野芝3号则扩增出1条特异性条带(约380 bp)。然后对12个后代进行鉴定,其中有10个杂种F1植株同时具有3条父、母本特异条带,另2株仅出现母本或父本带为假杂种。以高抗种质野芝3号为母本的种间杂交P_3×P_1、P_3×P_2后代染病的病斑长度分别为9.35和6.65 cm,反交组合后代的病斑长度分别为9.90和8.90 cm;所有杂交组合的后代对茎点枯病抗性均高于其栽培种亲本(P_1 14.30 cm和P_2 11.46 cm),但低于野生种亲本(P_3 4.80 cm)。【结论】通过种间杂交结合幼胚培养可以筛选出茎点枯病抗性明显高于芝麻栽培亲本的新种质。     

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。     

野生芝麻及其抗病耐渍性状利用研究初报

野芝 1号和刚果野芝麻具有较强的抗病耐渍性。这两个野生芝麻与栽培种正反交F1幼胚在发育过程中 ,均发生早期胚败育 ,导致不能形成正常杂交种子。但利用 1 /2MS培养基对幼胚进行早期胚培养 ,可以获得F1 植株。它对芝麻抗病耐渍育种具有重要的利用价值     

非变性原位杂交技术在芝麻染色体识别上的探索与应用

【目的】研究和确定芝麻ND-FISH最优试验条件,并对其在芝麻染色体识别中的可行性进行探索。【方法】以寡聚核苷酸(AC)8为探针,研究不同洗脱强度、酶解时间和杂交时间对ND-FISH的影响,确定芝麻ND-FISH最优试验方案。【结果】芝麻ND-FISH最优方案：制片在浓度100 μg•mL-1 RNase A酶解1 h,探针浓度6 µL（20 ng•µL-1）,杂交4 h,4 × SSC/0.2% Tween 20溶液洗脱10 min;18条染色体存在(AC)8杂交信号,其中,14条染色体上存在较强杂交信号,4条染色体上有较弱杂交信号,结合染色体长度及臂比,18条染色体可有效识别。【结论】利用ND-FISH技术、以(AC)8为探针成功识别栽培芝麻的18条染色体。     

16个玉米自交系的配合力效应及其聚类分析

【目的】选用自选育成的16个玉米自交系进行配合力和聚类分析,为玉米自交系的利用和强优势组合的选配提供参考。【方法】以5个玉米自交系为测验种,按NCⅡ遗传交配设计配制55个测交组合,进行产量配合力效应及聚类分析。【结果】16个玉米自交系的产量配合力差异显著,M9、M3、M1和F3、F2的GCA较高;组合M10×F3、M9×F3、M1×F3、M3×F2、M4×F2、M9×F2、M3×F3、M6×F3、M5×F3、M11×F2的配合力总效应较高,为强优势组合,其利用潜力较大。根据产量SCA进行聚类分析,可将16个自交系分为5类：M1、M6为第Ⅰ类群;M2、M7、M9、M3、M5为第Ⅱ类群;M8、M11、F1为第Ⅲ类群;F2、F3为第Ⅳ类群;M4、M10、F4、F5为第Ⅴ类群。【结论】自交系M3、M9和F2、F3的GCA和SCA效应均较高,具有较高的利用价值,与其他自交系组配,较易选育出较高产的玉米杂交组合。     

马铃薯抗低温糖化渐渗系培育和炸片品系筛选

【目的】选择具有2n配子的马铃薯原始栽培种和野生种品系,与当地主栽品种杂交、回交多年获得马铃薯渐渗系,从中筛选适宜的马铃薯炸片品系和最佳抗低温糖化渐渗系亲本,开辟马铃薯原始栽培种和野生种利用的新途径和方法。【方法】通过马铃薯渐渗系后代群体田间农艺性状选择,不同储藏条件对炸片品质影响分析以及块茎中还原糖、酸性转化酶、游离氨基酸、薯片色泽和丙烯酰胺含量之间的相关性分析。【结果】原始栽培种S.phureja和野生种S.chacoense来源的渐渗系产量、干物质含量、商品率显著高于S.vernei和S. raphanifolium来源的渐渗系。低温储藏（4℃）180 d中,不同渐渗系还原糖积累能力显著不同。渐渗系0712-33、0722-90、0732-43和0742-66的还原糖含量较低,油炸后产生的丙烯酰胺含量较低,色泽鲜亮均匀,具有优良的炸片加工特性。【结论】利用马铃薯原始栽培种和野生种与栽培种杂交、回交创造马铃薯抗低温糖化渐渗系是一种有效可行的马铃薯育种方法,原始栽培种S.phureja和野生种S.chacoense是适合炸片品质改良的渐渗系亲本。     

四倍体西瓜嫁接栽培试验

【目的】为解决广西四倍体西瓜生产连茬存在枯萎病危害的难题提供依据。【方法】以广西本地葫芦作砧木,与广西四倍体西瓜自交系402、403和四倍体西瓜杂交组合403×B15、403×JL、402×JL进行嫁接育苗和嫁接栽培试验,观察嫁接成活率及嫁接栽培对四倍体西瓜早熟性、枯萎病抗性、产量、果实品质的影响。【结果】5个嫁接组合的嫁接亲和性好,成活率高达97.14%~100.00%;第2雌花开花期比实生苗晚2~3 d,节位升高1~2节;高抗枯萎病;平均单果重和产量均优于实生苗栽培,以402×JL增产效果最明显;果实中可溶性固形物含量、瓤色、质地、口感风味与实生苗栽培无明显差异。【结论】采用广西本地葫芦作砧木,与广西四倍体西瓜自交系402、403和四倍体西瓜杂交组合403×B15、403×JL、402×JL进行嫁接栽培是可行的,适宜在大田生产中推广应用。     

密叶杨×胡杨杂交种选育及抗盐试验研究初报

【目的】通过密叶杨（Polulus talassica Kom．）×胡杨（Populus euphratica Oliv）授粉杂交选育,选育出生长快、抗性强、无性繁殖能力高的优良杂交树种。【方法】采集密叶杨、胡杨枝条,在室内经水培,开花后采集花粉进行人工杂交。【结果】经授粉杂交获得杂交种子,种粒形状呈卵圆形和长圆形。对杂交种子分别播种育苗后,观察到卵圆形种子实生苗表现出父母本共同形态特征（中间型F1代）,长圆形种子实生苗表现出母本密叶杨型形态特征（极端型F1代）。对两种F1代苗木进行耐盐试验,表现出密×胡的F1代耐盐性较母本明显提高,无性繁殖能力较父本明显提高,F1代年生长量均超过父本和母本。【结论】经20余年的胡杨杂交、良种选育、对比试验研究及良种推广,取得了理想效果。     

菊属种间杂种若干花器官性状的表现

【目的】研究菊属种间杂种部分花器管性状的遗传表现,为远缘杂交育种提供理论依据。【方法】对二倍体野生种甘菊、菊花脑和异色菊,四倍体野菊,同源四倍体菊花脑,栽培菊花（六倍体及其非整倍体）及其种间杂种F1代的花器官性状进行调查,并对调查结果进行统计分析。【结果】杂种总平均舌状花数目、筒状花数目和花序直径分别相当于亲中值的112.4%、108.0%、118.6%,且从二倍体物种组合到二倍体与四倍体组合再到二倍体、四倍体与栽培菊花组合,平均舌状花数目、筒状花数目和花序直径杂种优势逐渐降低,但二倍体野生种组合的筒状花数目除外。【结论】F1代的舌状花数目、筒状花数目和花序直径具杂种优势;栽培菊花比二倍体、四倍体的花色遗传能力强,白色、紫色遗传能力大于黄色;平盘型遗传能力比单窄瓣型强;多瓣型遗传能力比单瓣型强。     

优质稻有机栽培肥料和种植密度试验

【目的】在“稻鸭共育”有机稻生产模式基础上,结合广西在优质稻生产优势,探索“猪—鸭—蚯蚓—优质稻”有机稻生产模式,并对该模式下的有机稻栽培技术进行研究,以丰富广西的有机稻生产模式,为广西有机稻生产提供理论依据。【方法】以“桂育4号”为参试品种,采用裂区设计,设3个施肥量（3750、4500、5250 kg/ha）与3种种植密度（30.0、33.0、37.5万穴/ha）,测定株高、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和产量等。【结果】各处理产量都在5.25 t/ha以上,最高产量达到6972.0 kg/ha。施肥量从3750.0~5250.0 kg/ha,种植密度从30.0万~37.5万穴/ha,产量均逐渐增加,早、晚季施肥量为5250.0 kg/ha、种植密度为37.5万穴/ha的产量最高。【结论】“猪—鸭—蚯蚓—优质稻”有机栽培模式及有机稻栽培技术能获得较高产量,值得推广应用。     

草莓十二倍体种间杂种的获得及其回交研究

【目的】利用野生草莓资源获得高倍体种间杂种,并与栽培品种进一步回交,以拓宽现代草莓栽培品种遗传背景、培育新品种。【方法】用草莓栽培品种‘汤姬’（2n=8x=56）与中国原产的五倍体野生草莓‘黑龙江7号’（2n=5x=35）杂交,得到1株十二倍体种间杂种YH15-10（2n=12x=84）,用之与栽培草莓品种‘宝交早生’和‘哈尼’进行回交,调查亲本及回交后代的倍性、植物学性状、花粉性状、果实性状等。【结果】十二倍体种间杂种YH15-10（2n=12x=84）植株健壮,叶片数少,单株花序数4.4个,每花序花数8-25朵,花量大,果实红色,畸形,最大单果重10.5 g,果肉黄白色,有香味。以YH15-10作母本时,均未得到杂种实生苗;以YH15-10作父本时,共得到83株杂种实生苗。十二倍体种间杂种YH15-10的花粉有大、中、小3类,其花粉生活力接近于栽培品种。对宝交早生×YH15-10部分回交后代进行倍性调查,观察到有8x、10x、11x、12x 4种倍性的单株,发现了2个高Vc单株IH1-5（10x）和IH1-7（8x）,含量分别达0.95 mg•g-1和1.07 mg•g-1,果实香甜,品质优,但果较小,最大果重分别为10.4 g和9.6 g。【结论】草莓十二倍体种间杂种YH15-10整合了野生草莓的基因,并开辟了草莓高倍体育种的新途径。用之与八倍体栽培品种进行回交,得到一些果实品质优良、Vc含量高、芳香浓郁的不同倍性高倍体优系,可作为中间育种材料培育新品种。     

芝麻发育转录组分析

【目的】系统了解芝麻发育及种子形成转录组特征,丰富芝麻转录组数据信息。【方法】选用6份芝麻样品（5个不同芝麻品种的完整植株、1份不同发育阶段的芝麻籽粒）,构建转录组测序文库并进行Illumina RNA-seq双端测序及生物信息学分析。【结果】共获得原始数据12.69 Gb,有效数据8.80 Gb。通过de novo拼接获得了长度大于100 bp的转录物26 837条（http://www. ncbi.nlm.nih.gov/genbank/TSA.html,登录号：JP631635—JP668414）;转录物总长度18.35 Mb,平均长度683 bp,N50长度1 006 bp。转录物注释结果显示,25 331条转录物序列具有同源比对信息;1 506条转录物序列无匹配（no hits）序列信息,可能为芝麻特有的基因序列。采用COG、GO功能分类工具可将已注释转录物序列划分为24个或42个功能类别,共涉及物质及能量代谢、信号传导、转录调控及防卫反应等诸多生理生化过程。通过比较不同材料间转录物序列及表达水平,初步确定1 277条序列在种子形成过程中表达量下调10倍以上,990条序列仅在芝麻植株中表达而未在籽粒中表达;660条序列在种子形成过程中表达量上调10倍以上,296条序列可能与种子形成特异相关。【结论】利用高通量测序技术对芝麻野生种和不同栽培种现蕾期植株以及种子形成过程的转录组进行研究,揭示了芝麻发育转录组的整体表达特征,在得到大量芝麻转录组unigene序列的同时,获得了一批在芝麻生长发育及籽粒形成过程中有重要功能的基因序列。为深入开展芝麻生长发育、籽粒发育相关基因功能及调控以及芝麻分子标记开发等研究提供了丰富的数据资源。     

豫东芝麻田不同茎叶除草剂应用效果研究

[目的]研究3种除草剂对芝麻田杂草的防除效果.[方法]通过在豫芝11号芝麻上喷施苯达松、镰锄、高效盖草能,研究各药剂对芝麻田杂草的防除效果以及对芝麻生长性能的影响.[结果]镰锄和高效盖草能对狗尾草的鲜重防效最好均为100％,苯达松对苘麻、马齿苋、莎草、野苋菜的鲜重防效分别为100％、100％、67.10％、85.54％.苯达松造成芝麻药害,其他除草剂均安全.[结论]综合考虑,以高效盖草能作为芝麻田除草剂效果较好.     

中国野生种葡萄及种间杂种VvmybA1基因型和表达分析

【目的】检测中国野生种葡萄以及山欧杂交品种VvmybA1基因型,并对不同材料VvmybA1基因序列进行比对分析,通过对山欧杂种VvmybA1的基因型和表达分析,揭示白色杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮无花色苷合成的分子机理。【方法】设计特异性引物,在DNA水平上利用分子克隆手段和绝对荧光定量PCR方法,检测葡萄属的不同样品VvmybA1基因型。采用相对荧光定量PCR手段,对山欧杂交品种果实转色过程中VvmybA1和UFGT的表达量进行分析。【结果】①检测的中国野生种葡萄材料不存在VvmybA1a等位基因;②与欧亚种葡萄相比,中国野生葡萄VvmybA1基因在启动子、内含子以及第三个外显子区域存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,表现出丰富的遗传多样性。而且许多野生种葡萄VvmybA1基因的内含子、外显子和启动子区域存在一些特有序列或突变,这些位点可筛选作为鉴别葡萄种和品种的分子标记;③在‘公酿1号’、‘北红’、‘熊岳白葡萄’等山欧杂交葡萄品种以及分类地位未定的‘宿晓红’葡萄中检测到VvmybA1a等位基因,并且‘熊岳白葡萄’为VvmybA1a纯合类型;④RT-PCR分析结果表明,在葡萄果皮转色过程中,‘公酿1号’葡萄果皮VvmybA1和UFGT的表达量增加,然而在‘熊岳白葡萄’果实成熟期未检测到VvmybA1和UFGT 的表达。【结论】证明VvmybA1a等位基因是欧亚种葡萄以及其杂交种独有的基因型,不存在于中国野生种葡萄中,推测‘宿晓红’葡萄具有欧亚种葡萄血缘;葡萄属不同种的VvmybA1基因序列比对分析揭示,山欧杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮不能合成花色苷是由于VvmybA1a纯合,VvmybA1不表达。     

芝麻细胞遗传的研究 Ⅲ.新的分类体系

观察并分析包括自芝麻和杂色芝麻等8个典型的栽培品种,体细胞染色体数为:2n=2x=26;染色体组型形式为:2n=2x=16m(1SAT)+10sm。但白芝麻染色体 Giemsa C-带带型为:2n=26=CITOW 型=8C+10CI_++4CT_++20+2W;而杂色芝麻为:2n=26=CITOW 型=8C+8CI_++6CT_++2O+2W。在此基础上提出芝麻细胞遗传学的分类体系.     

六倍体(A~nA~nC~nC~nC~oC~o)与白菜型油菜杂交可交配性及后代菌核病抗性

【目的】利用亲本种遗传资源是改良甘蓝型油菜的重要手段。以甘蓝型油菜与菌核病抗性甘蓝杂交合成的六倍体为桥梁,与大量的白菜型油菜杂交,合成杂种,探索改良甘蓝型油菜菌核病抗性的策略。【方法】采用菌核病抗病甘蓝(C01)与甘蓝型油菜(中双9号)杂交合成六倍体,通过分析六倍体的育性、菌病抗性和减数分裂行为来分析其作为桥梁材料转移菌核病抗性的可能性;将六倍体与110份白菜型油菜杂交,通过考察杂种发育和可交配性来分析六倍体与白菜型油菜杂交的可行性;通过鉴定杂种的苗期表型特征、自交结实率及离体茎秆的菌核病抗性来分析杂种在改良甘蓝型油菜遗传背景上的利用潜力。【结果】该六倍体的花粉育性为90.6%—92.7%,自交结实率为3—7粒/角果;菌核病抗性显著高于对照品种(中双9号);处于减数分裂后期I的花粉母细胞中,68.80%(86/125)的染色体分离比为28﹕28。110份春性、冬性和半冬性的白菜型油菜与六倍体杂交,授粉15 d后的胚珠发育正常,并且都能收获成熟种子,平均可交配性为(4.25±3.91)粒/角果。尽管不同基因型之间的可交配性存在显著差异,但是不同生态型的白菜型油菜与六倍体杂交的可交配性无显著差异(半冬性:(4.35±3.77)粒/角果,春性:(4.34±4.51)粒/角果,冬性:(4.01±3.43)粒/角果;P=0.44)。六倍体作为母本或者父本与白菜型油菜杂交都能结籽,而且没有显著性差异(六倍体为母本:平均结实率为4.27粒/角果;六倍体为父本:平均结实率为3.95粒/角果;P=0.69)。六倍体与白菜型油菜杂交创建的杂种,苗期形态似甘蓝型油菜,但是表型变异丰富;杂种都能自交结籽,平均自交结实率为(7.72±4.45)粒/角果;来自不同生态型的白菜型油菜与六倍体合成的杂种自交结实率无显著性差异(冬性白菜型油菜合成的杂种平均自交结实率:(8.07±3.43)粒/角果,半冬性:(7.88±4.64)粒/角果,春性:(6.41±3.00)粒/角果,P=0.95)。经过两年的离体茎秆菌核病抗性鉴定,6份杂种的菌核病发病程度两年均显著低于中双9号(P0.05)。【结论】以六倍体为桥梁能有效地将甘蓝型油菜亲本种的优良性状导入到甘蓝型油菜中。     

切花菊‘南农银山’与紫花野菊种间杂交及后代耐涝性鉴定

【目的】对切花小菊‘南农银山’和紫花野菊进行种间杂交,并对后代的表型和耐涝性进行鉴定,以期对切花小菊的耐涝性进行改良。【方法】以切花小菊‘南农银山’为母本（不耐涝）、紫花野菊为父本（耐涝）开展人工杂交。杂交后代通过形态学和SRAP分子标记进行鉴定。耐涝性通过测定淹水处理后叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性进行鉴定。【结果】获得1个种间杂交后代,其株高、叶长、叶宽、管状花数、舌状花数等形态指标均介于双亲之间;SRAP分子标记分析发现,子代中同时具有父、母本特异条带,说明获得的后代是真杂种。淹水处理后,子代的叶片相对含水量、叶绿素含量的降低、丙二醛含量的升高显著低于母本‘南农银山’,且具有比母本更高的抗氧化酶活性,表现出较强的耐涝性。【结论】通过种间杂交能将紫花野菊的耐涝性导入切花小菊品种,进行切花小菊种质耐涝性改良和创新。