不同亲本起源的三倍体毛白杨叶绿体性状的变异

利用7个毛白杨不同亲本起源的三倍体无性系和3个二倍体无性系对叶绿体大小、数目、单位体积叶绿体DNA含量和单个细胞叶绿体DNA含量等性状进行了研究。结果表明:大部分三倍体毛白杨与二倍体亲本在叶绿体大小上差异不大;叶绿体数目则随着倍数的增加而增加,其中卵细胞染色体加倍成功的三倍体达到极显著水平;在单位体积、单个细胞叶绿体DNA含量方面,花粉染色体加倍的三倍体比卵细胞染色体加倍的三倍体变异更加显著,其中单位体积叶绿体DNA量的增加与单个细胞DNA量成正比,而与单位体积叶绿体数目关系不大。总之,加倍前后毛白杨叶绿体性状的变异,并不完全随着倍性的增加而增加,与亲本的特性关系密切,有偏母性遗传趋势。     

三倍体毛白杨配子育性及其子代形态变异研究

以二倍体毛新杨、银腺杨为参照亲本 ,对三倍体毛白杨配子育性及其子代变异进行了研究 .结果表明 :①三倍体毛白杨B312花粉量较大 ,平均每花序高达 5 3mg.采用二倍体为参照母本研究三倍体花粉配子育性有估测过高的倾向 .②通过二倍体为参照父本可以相对较为准确地检测三倍体的雌配子育性 ,其中三倍体毛白杨雌株B30 3 ,B30 4,B30 5的配子育性介于 0 .0 5 %～ 0 .5 %之间 .③三倍体毛白杨与毛新杨等的杂交子代中存在三片子叶、四片子叶等子叶形态变异现象 ,总变异率达 2 6 .47% .④利用三倍体毛白杨与二倍体毛新杨、银腺杨杂交 ,共成苗 170株 ,其中包括 14.7%的畸形苗 .三倍体杂交子代的子叶变异以及畸形苗的出现与其细胞染色体不平衡有关 ,这些三倍体杂交子代对于相关的遗传学研究和育种实践具有一定的价值 .     

毛白杨基因库优树倍性检测及性状对比分析

以山东冠县毛白杨基因库内的优树为对象,采用流式细胞仪对基因库内469个毛白杨无性系的染色体倍性进行检测,并对检测出来的毛白杨天然三倍体和邻近的同种源二倍体对照的生长、形质和叶片气孔大小等性状变异进行研究。结果表明:在基因库内共检测出28个毛白杨天然三倍体无性系,占基因库无性系总数的6.0%,包括24个雌性三倍体无性系、4个雄性三倍体无性系,其中北京2个、河北12个、山东1个、山西2个、陕西11个,分别占基因库无性系总数的0.4%、2.6%、0.2%、0.4%和2.3%;毛白杨天然三倍体在生长、形质和叶片气孔特性等性状上存在共性,与二倍体相比,具有生长量大、侧枝粗、气孔大而稀疏等特点;天然三倍体无性系和二倍体无性系在胸径、材积、侧枝粗、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等均存在极显著差异,树高存在显著差异,且不同天然三倍体无性系间的叶片气孔长度、气孔宽度、气孔密度间的差异也达到了极显著性水平;此外,毛白杨天然三倍体群体中也有部分个体表现出类似二倍体的特征,其中存在一些在生长等性状表现较差的无性系,表明天然三倍体无性系并非株株均优,毛白杨天然三倍体应用时同样有必要进行选择。      

三倍体毛白杨纤维形态变异的研究

为了择优选用最佳品系和确定最佳工艺成熟期,为浆纸性能评价作初步的探索,该研究采用KAJANNI和XWY2纤维自动分析仪对9个三倍体毛白杨无性系和1个普通二倍体毛白杨的纤维形态在品系间、株内径向的变异规律进行了研究.结果表明,纤维长度在幼龄期增长迅速,在树龄为5～7a之间达到最大值,以后趋于稳定;纤维宽度的变化规律是在25～30μm之间不规则地波动;长宽比的变化规律与纤维长度的变化规律基本一致.三倍体毛白杨和二倍体毛白杨之间的纤维特性又有较大的区别,主要体现在三倍体毛白杨的纤维长度长和长宽比大,而且三倍体的纤维长度达到(峰值)稳定的时间较短.     

三倍体毛白杨无性系的AFLP分子标记鉴定

利用AFLP标记技术采用MseⅠ+3/EcoRⅠ+2引物组合,对12个三倍体毛白杨和二倍体毛白杨无性系进行了分析鉴定. 从38对引物组合中选出12对扩增条带较多的引物组合,多态性比例最高的是M-CAT/E-TC,多态性水平达到32.4%,最低的M-CTT/E-TT只有15.7%,证明供试材料之间的亲缘关系较近;UPGMA聚类分析结果与供试材料的系谱关系以及形态鉴别结果一致,表明凡亲本相同或形态差异小的无性系具有较高的相似系数;利用3个引物组合的8条多态性条带构建了12个供试材料的指纹图谱,可以作为三倍体毛白杨无性系鉴别以及品种保护的依据.      

造林密度对三倍体白杨杂种无性系胸径和树皮厚度的影响

三倍体杨树具有突出的营养生长优势，研究造林密度对三倍体毛白杨杂种无性系径向生长的影响规律，可为三倍体毛白杨工业用材林营建和经营管理提供理论指导。以定植于河北威县的11年生三倍体白杨杂种无性系（B301、B331和S86）以及二倍体毛白杨对照无性系1316密度试验林为研究对象，研究造林密度（2 490、1 665、1 110、825、615、495株/hm²和405株/hm²）对三倍体白杨杂种无性系胸径和树皮厚度的影响。结果表明，造林密度和无性系以及造林密度与无性系间的交互效应均对三倍体白杨杂种无性系的胸径生长具有极显著的影响，以495株/hm²造林密度条件下三倍体白杨杂种无性系S86的胸径生长量最大，平均胸径达25.1 cm；三倍体白杨杂种无性系B301、S86的胸径生长量显著大于无性系B331和二倍体对照毛白杨无性系1316；无性系对11年生三倍体白杨杂种无性系的树皮厚度具有极显著的影响，造林密度对11年生三倍体白杨杂种无性系的树皮厚度具有显著的影响。三倍体白杨杂种无性系B301、B331、S86以及二倍体对照毛白杨无性系1316内部个体间胸径与树皮厚度均呈现正相关，说明树皮厚度随着胸径生长量的增大而增厚。研究结果对于认识造林密度对杨树径向生长的影响和指导三倍体白杨良种无性系的推广具有重要意义。     

毛白杨异源三倍体形态和减数分裂观察

毛新杨×毛白杨［（Ｐｏｐｕｌｕｓｔｏｍｅｎｔｏｓａ×Ｐ．ｂｏｌｅａｎａ）×Ｐ．ｔｏｍｅｎｔｏｓａ］异源三倍体无性系综合形态特征为偏毛白杨,部分近于新疆杨（如长枝叶）,只有长枝叶、雄花序等表现出了较明显的巨大性．其花粉母细胞减数分裂进程较毛白杨、毛新杨约快８～１２ｈ,且极不同步．三倍体染色体联会和分离的行为复杂,在中期Ⅰ除了出现三价体、二价体、单价体外,还可见到四价体和五价体;在后期Ⅰ、后期Ⅱ亦可见到较高频率的落后染色体,遗传上属于部分异源三倍体．这些毛白杨异源三倍体表现高度不育,但存在着无性系差异．花粉部分可育三倍体（Ｂ３０２）的存在,为相关的遗传分析及倍性育种实践提供了极其有用的材料     

三倍体毛白杨无性系光合特性的研究

该文对 14个毛白杨三倍体无性系和 6个二倍体无性系盆栽苗的光合垂直变化和功能叶净光合速率进行了测定 ,对光合指标与生长的相关性进行了分析 .结果表明三倍体无性系和二倍体无性系的光合垂直变化基本趋势相似 ,但在光合速率的波动幅度上存在着差异 .生长快的三倍体无性系下部叶片能维持较高的光合速率 .功能叶净光合速率在无性系间存在显著的差异 ,各光合指标与苗高和地径的相关均达到显著或极显著的水平 ,其中以净光合速率×总叶面积与生长的相关最紧密 ,相关系数在 0 80以上 .     

高温诱导胚囊染色体加倍获得毛白杨杂种三倍体

鉴于多倍体育种在杨树良种选育方面的优势,针对配子败育严重的毛白杨作母本杂交困难等问题,根据多年实地观察,选择结实率较高的毛白杨无性系3119、3532、8212为母本,银腺杨雄株YX1为父本,尽可能在雌蕊发育接近可授期时进行雌花枝水培,防止因营养不足而导致杂种胚败育的影响,在此基础上,选用39和42 ℃高温分别对授粉后4、16、28和52 h的雌花序持续处理2和4 h,并设置未施加高温处理的对照组合,同时同步固定与处理花序状态相同的毛白杨无性系3119的雌花序,组织切片观察统计胚囊发育过程各时期所占比例,以确定毛白杨胚囊染色体加倍与胚囊发育的相关关系。结果表明:3个杂交组合的各处理共获得458株毛白杨杂种三倍体,其中毛白杨3119×银腺杨组合共获得211株杂种三倍体,平均三倍体得率为57.97%;毛白杨3532×银腺杨组合共获得230株杂种三倍体,平均三倍体得率为65.71%;毛白杨8212×银腺杨组合共获得17株杂种三倍体,平均三倍体得率为70.83%,对照组合未获得杂种三倍体。从染色体加倍有效处理时期看,毛白杨3119雌花序在授粉后4~64 h均处于胚囊发育的3次有丝分裂内,不同花序间以及同一花序不同胚珠间表现出一定程度的不同步性,证明高温加倍获得的毛白杨×银腺杨杂种三倍体来源于胚囊染色体加倍;而从染色体加倍的处理温度和持续处理时间看,39、42 ℃的处理温度和2、4 h的处理持续时间均适宜于毛白杨胚囊染色体加倍,不同处理温度和不同持续处理时间之间并无太大差异。对杂种后代生长性状观察结果表明,各杂交组合的三倍体株高和地径平均值普遍高于二倍体。有关研究结果表明,高温诱导胚囊染色体加倍是一种高效获得杨树杂种三倍体的方法,对于毛白杨遗传改良具有重要价值。      

三倍体西瓜种子萌发障碍与种皮的关系

以三倍体西瓜‘黑牛’和二倍体西瓜‘黑宝’种子为材料,对种子形态指标、种皮的透性和种皮电镜超微结构进行了分析。试验结果:三倍体西瓜种子中种皮平均厚度约为二倍体西瓜种子的2倍,而且三倍体西瓜种子比二倍体多1个细胞排列非常致密的硬化组织;三倍体西瓜种子内种皮平均厚度约为二倍体的10倍,三倍体西瓜种子内种皮木质化,结构明显分为3层;在种子吸胀萌发过程中,三倍体和二倍体种子内种皮结构变化的差异非常明显,表明三倍体西瓜种子的中种皮和内种皮在一定程度上均阻碍种胚与外界的气体交换,影响种子的萌发,而二倍体西瓜种子的种皮对气体交换的影响不明显。     

秋水仙碱诱导白杨三倍体新途径的发现

以银腺杨等为母本 ,毛白杨为父本 ,授粉后一定时间采用秋水仙碱溶液处理花序 ,共获得 40 2粒种子 ,成苗10 7株 ,从中检出 2 1株银腺杨×毛白杨三倍体 .证明授粉后 2 4～ 3 6h是施加秋水仙碱诱导白杨三倍体的有效时期 ,三倍体得率最高达 57 1% .通过这一途径获得的白杨三倍体同样具有十分明显的生长优势 ,2年生实生苗的平均苗高、地径超出全部后代群体总平均值的 2 9%和 65% ,其中以BY3 2 0等表现最佳 ,分别超出群体平均数的 55%和119% .该研究为高效诱导白杨三倍体找到了一条新的途径     

转基因三倍体毛白杨花粉活力及枯落物外源基因检测

目的长期持续的开展转基因林木安全性评价研究,对林木遗传改良育种工作的开展和转基因林木的生物安全性评价具有重要意义。方法对田间种植11年和13年的转AhDREB1基因三倍体毛白杨[（Populus tomentosa × P.bolleana）× P.tomentosa]花粉活力和杂交结实率进行检测。此外,对自然条件下转基因三倍体毛白杨枯落物中外源基因进行检测,并从转基因三倍体毛白杨林下根际土壤中筛选出44株卡那霉素抗性细菌,对其基因组DNA进行PCR检测。结果MTT和TTC染色检测结果表明转基因三倍体毛白杨花粉没有活力,杂交试验结果再次表明转基因三倍体毛白杨花粉不具备可授性和育性,其杂交结实率为0。转基因三倍体毛白杨的枯落物（枝、茎和叶）无论是埋在土里,飘落在地表,飘落在草坪上,其外源基因在3个月后均未能检测到。种植13年的转基因三倍体毛白杨枯落物中的外源基因暂未水平转移到根际土壤可培养细菌基因组中。结论未发现大田种植13年的转基因三倍体毛白杨对周围生态环境造成显著影响。      

毛白杨杂交育种战略的研究

本文从毛白杨的特性及较难育种的背景出发,对如何开展毛白杨杂交育种的战略,进行了探讨。作者改用毛白杨杂种作母本、应用双杂交和回交的育种方式,伴以花粉和种子辐射等技术措施,获得大量杂种苗木,从中选出不少有希望的速生无性系。     

文冠果幼树树形培养及花序调控效果

【目的】对比3种文冠果树形间的落果动态、果实性状、种子品质,研究花序调控效果,分析树体结构与结实性状间的关系,为文冠果幼树的树形培养和花果管理提供参考依据。【方法】采用双因素试验设计,设置田间试验,进行方差分析与多重比较、主成分分析和相关分析。【结果】多主枝丛生形的花序数为33个,显著高于另外2种树形,其最终坐果率为28%,显著高于开心形,且多数果实和种子性状显著好于主干形。花序打顶后,果实膨大期的落果率从56%降至41%,同时它与去雄处理的果壳厚度比疏花序处理减小6%。与种子产量有关的树体结构指标是地径(r=0.238)和分枝基径(r=0.350),花序花朵指标是花序着生位点(r=0.204)、花朵数(r=0.343)和可孕花比例(r=0.322)。与种子品质有关的树体结构指标是分枝数(r=0.351),花序花朵指标是花序疏除率(r=-0.436)和可孕花比例(r=-0.216)。【结论】树形对文冠果幼树的花序、果实和种子性状具有普遍的影响,多主枝丛生形的种子千粒重、出仁率比主干形的显著提高。花序调控处理在降低果实膨大期落果率、降低果壳厚度和提高出种率方面具有显著作用。     

银腺杨与毛新杨正反交三倍体选育

采用花粉染色体人工加倍获得的银腺杨 (Populusalba×P .glandulosa)、毛新杨 (P .tomentosa×P .bolleana)未减数 2n花粉 ,施加一定剂量的辐射处理后杂交 ,两杂交组合共获得 16株三倍体 .其中银腺杨×毛新杨组合以1470rad处理最佳 ,三倍体得率 3 .8% ;而毛新杨×银腺杨 (16 80rad)则获得了高达 12 .9%的三倍体 .三倍体整体生长水平优势明显 ,单株生长更为突出 ,2年生实生苗的苗高和地径最高 4.9m和 5 .8cm ,分别超出群体平均值的5 8%和 176 % ;并且正反交三倍体的遗传效应差异明显 .利用未减数 2n花粉 ,经花粉辐射处理杂交选育杂种三倍体 ,将是今后白杨乃至杨属植物育种的最有效途径之一 .     

授粉品种对砀山酥梨果实萼片宿存及品质的影响

以砀山酥梨为材料,用10个品种的单一花粉和1个混合花粉进行授粉处理,研究不同授粉品种对砀山酥梨萼片宿存及果实品质的影响。结果表明:不同授粉品种对砀山酥梨果实坐果率、脱萼率、硬度、果型指数、可溶性固形物、石细胞含量等指标的影响显著,而对单果重和可滴定酸等影响较小。在11个授粉处理中,混合花粉授粉的砀山酥梨花序脱萼率最高,为46.5%,且连续2年表现稳定,各项品质指标均表现较好;而单一花粉授粉的砀山酥梨脱萼率受环境影响较大,脱萼率较高且品质较好的授粉品种是喜水、丰水和早黄金。     

高温诱导大孢子染色体加倍选育毛白杨杂种三倍体

目的鉴于杨树三倍体具有突出的营养生长优势,针对毛白杨良种选育中母本效应难以充分利用问题,选择毛白杨育性好的雌株诱导大孢子染色体加倍选育白杨杂种三倍体,为毛白杨三倍体育种提供技术支撑。方法本研究以毛白杨无性系MC1和MC2为母本,银腺杨YX1为父本。根据白杨大小孢子发生发育存在相关性的原理,以雄株小孢子发育进程为即时判别大孢子发生进程的参照,当小孢子发育至单核早期、单核靠边期和双核期时,分别施加38、40和42 ℃高温持续处理雌花序4 h。结果两个杂交组合的处理组共得到189株毛白杨杂种三倍体,其中MC1×YX1组合中共获得70株杂种三倍体,平均诱导率为56.45%;MC2×YX1组合中共获得119株杂种三倍体,平均诱导率为47.04%,对照组未获得杂种三倍体。当小孢子发育至单核靠边期,对应大孢子母细胞减数分裂至粗线期至中期Ⅰ,此时施加38和40 ℃高温处理4 h是毛白杨大孢子染色体加倍的最佳处理时期。两个杂交组合的杂种三倍体在平均苗高和地径生长方面均优于二倍体,但组合间存在一定差异,表明三倍体育种同样需要重视亲本选配。结论研究进一步证明高温诱导大孢子染色体加倍是一种高效获得毛白杨杂种三倍体的技术途径,相关技术进步对于推进毛白杨良种选育进程具有重要的意义。