白菜型油菜黄芽白与甘蓝型油菜湘油15种间杂交及其杂种后代的遗传学特征

采用人工杂交方法,以甘蓝型油菜湘油15和白菜型油菜黄芽白为亲本进行正反交获得杂种一代,杂种一代自交产生杂种二代。结果表明,以甘蓝型油菜为母本杂交容易获得杂种后代,而反交组合却比较困难。正反交杂种一代株型和叶片形态都与甘蓝型油菜接近。在花粉母细胞第一次减数分裂前期,染色体主要形成二价体或单价体,但也有少数染色体参与非同源联会形成多价体。第一次减数分裂和第二次减数分裂的中期和后期,落后染色体和染色体桥也较多出现在花粉母细胞中。杂种一代雄蕊发育不良,花粉育性低,自交结实率也比较低。杂种二代花粉育性极显著(P<0.01)提高,自交结实率也比杂种一代极显著(P<0.01)提高。预期经多代自交,杂种育性能得到较好恢复,可以作为甘蓝型油菜改良的遗传资源。     

甘蓝型油菜与黑芥双倍体减数分裂的原位杂交分析

【目的】探明植物杂种后代减数分裂异常与花粉败育之间的关系。【方法】通过甘蓝型油菜与黑芥种间杂交和基因组加倍,获得芸薹属三基因组双倍体,采用基因组原位杂交方法,观察三基因组双倍体花粉母细胞的减数分裂规律。【结果】与单倍体相比,双倍体花粉育性得到一定恢复,但可育花粉的比例较低,只有10%~20%。基因组原位杂交结果显示,双倍体花粉母细胞减数分裂终变期染色体以形成同源二价体为主,但也有部分染色体形成四价体或六价体。四价体有3种形式:B基因组染色体形成的四价体、AC基因组染色体形成的四价体及B与AC基因组之间形成的异配四价体。减数分裂后期Ⅰ染色体均等分离的细胞占总数的70%左右,在第2次减数分裂期也观察到非正常分裂如非四分孢子、微核等现象。【结论】减数分裂过程中的染色体异常行为可能是导致花粉育性不高的重要原因;虽然不正常的减数分裂导致花粉育性下降,但双亲染色体的异源联会可为双亲遗传物质的交换提供条件。     

黄芽白与红菜薹杂种后代的细胞遗传学特征

将白菜型油菜不同栽培种‘红菜薹’和‘黄芽白’进行正反交获得杂种一代,再经过多代自交获得高世代杂种。观察杂种后代形态学特征(叶型、株高、分枝数等）、育性特征（花粉育性、自交结实率）和花粉母细胞减数分裂染色体行为特征。结果表明经过多代自交,杂种后代各性状趋于稳定,正反交杂种形态有较大差异,而高世代杂种与杂种一代相比,形态没有明显变化。杂种后代花粉育性和自交结实率都比较高,花粉可育率均达到90%以上,但与双亲相比仍然稍差。杂种后代花粉母细胞减数分裂比较正常,但仍有少数细胞出现异常染色体行为。杂种后代减数分裂终变期染色体联会主要以形成环状和棒状的二价体为主,但也形成四价体等其他染色体构型。杂种后代中平均形成二价体的数目在6.7～8.2,最多全部20条染色体形成10个二价体,其中形成环状二价体和棒状二价体的比例相差不大。除了形成二价体外,部分花粉母细胞还形成少数四价体。与亲本相比,杂种后代染色体联会出现较多的非同源联会,平均每个细胞形成二价体的数目比亲本少,而形成四价体的数目比亲本多。在减数分裂后期Ⅰ,同源染色体分开并移向细胞两极,减数分裂后期Ⅱ,染色单体分开最终形成四分体。在此过程中,绝大多细胞染色体行为正常,但有个别细胞出现后期Ⅰ染色体不均等分离,有些细胞同源染色体分开时形成染色体桥;有些细胞在减数分裂Ⅱ中期和后期出现落后染色体。此杂种后代减数分裂过程较正常,探明杂种后代的减数分裂特征可为白菜型油菜杂交育种提供理论依据。     

白菜型油菜亚种间杂种的合成

采用蕾期人工去雄与辅助授粉的方式,以白菜型油菜十月红菜薹和黄芽白进行正反交,以较高的频率获得了杂种后代。杂种后代叶型、株型和花等形态均表现为双亲的中间型。叶片颜色比黄芽白更深,均偏向十月红菜薹的紫红色;植株表现出较强的杂种优势,株高大于双亲,产生大量的分枝,角果数远多于双亲。杂种后代花器官发育正常,可育花粉为99%以上,且自交结实率较高。花粉母细胞减数分裂比较正常,95%的花粉母细胞在终变期所有染色体进行同源配对,形成10个二价体,减数第二次分裂中期有部分出现染色体落后现象。杂种后代极强的杂种优势和较好的自交结实性为进一步选育具有优良特性的新型白菜型油菜提供了可能。     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交的亲和性分析简

甘蓝型油菜是由甘蓝与白菜型油菜杂交,染色体自然加倍而成.与甘蓝亲本相比,甘蓝型油菜的遗传资源狭窄,利用甘蓝资源是拓宽甘蓝型油菜遗传背景的方式之一,但是甘蓝与甘蓝型油菜杂交存在生殖隔离.利用29份甘蓝与1份自然甘蓝型油菜杂交;利用12份自然甘蓝型油菜,8份人工合成甘蓝型油菜,48份新型甘蓝型油菜和95份人工合成甘蓝型油菜同自然甘蓝型油菜杂交的DH系与1份甘蓝杂交,期望筛选出亲和性高的甘蓝或者甘蓝型油菜.对7份甘蓝与甘蓝型油菜柱头识别反应和胚珠发育观察,发现甘蓝花粉能够在甘蓝型油菜柱头上正常萌发、伸长和生长,但是授粉10d后胚珠开始败育,直到30d完全死亡.尽管29份甘蓝与甘蓝型油菜杂交平均结实率低(36.00%),但是一份野生甘蓝K8934与甘蓝型油菜的结实率能达到148.60%.4种不同类型的甘蓝型油菜与甘蓝杂交均表现低的可交配性,平均结实率差(10.90%).说明了从变异广泛的甘蓝材料中,可能筛选到与甘蓝型油菜杂交亲和性高的甘蓝材料.     

辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为研究

研究辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为,有助于育种工作者了解辣椒的微观发育行为并掌握辣椒种间杂交不育的具体原因。通过改良的染色体制片方法共观察了从前期I至四分孢子时期的486个花粉母细胞,发现辣椒花粉母细胞减数分裂行为中细胞质分裂类型为同时型,且染色体有多种异常行为。中期Ⅱ的细胞中有23.8%出现染色体滞后现象,另外,在前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ中也存在少量的染色体异常行为。末期Ⅱ中产生微核的概率为7.0%。这一结果可以较好地解释辣椒种间杂交花粉育性和结实率低的现象,为进一步创制新的种质提供一定的理论依据。     

辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为研究

研究辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为,有助于育种工作者了解辣椒的微观发育行为并掌握辣椒种间杂交不育的具体原因。通过改良的染色体制片方法共观察了从前期I至四分孢子时期的486个花粉母细胞,发现辣椒花粉母细胞减数分裂行为中细胞质分裂类型为同时型,且染色体有多种异常行为。中期Ⅱ的细胞中有23.8%出现染色体滞后现象,另外,在前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ中也存在少量的染色体异常行为。末期Ⅱ中产生微核的概率为7.0%。这一结果可以较好地解释辣椒种间杂交花粉育性和结实率低的现象,为进一步创制新的种质提供一定的理论依据。     

甘蓝型油菜与黑芥种间杂种的细胞遗传学特征

为将黑芥（Brassica nigra ）抗病基因引入甘蓝型油菜（B ．napus ）,通过有性杂交合成甘蓝型油菜与黑芥的三倍体杂种,经基因组加倍获得相应的六倍体,并观察三倍体和六倍体花粉母细胞减数分裂行为。结果表明：三倍体表现为花粉完全不育,而六倍体雌配子育性得到较好恢复,雄配子育性较低（10％～20％）。三倍体减数分裂终变期染色体主要以单价体形式存在,每个细胞平均形成3．8～5．9个二价体,也有极少数三价体出现。六倍体减数分裂染色体主要形成二价体,并以较低频率形成单价体和四价体。六倍体减数分裂后期 I 均等分离的细胞仅占65％～85％。落后染色体、非四分孢子等异常减数分裂行为也有发生。     

普通小麦-大麦杂交后代花粉母细胞减数分裂染色体行为的检测与分析

通过对普通小麦与大麦杂交后代的花粉母细胞减数分裂染色体行为进行检测及分析,表明小麦-大麦远缘杂交后代减数分裂行为存在一些异常现象.花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)均具有一定数量的单价体,普遍存在多个棒状二价体和多价体;后期Ⅰ、后期Ⅱ和末期出现落后染色体、染色体桥、微核、四分孢子分裂异常等.这些异常现象可能是由远缘杂交的2个亲本间染色体组存在差异造成,导致了杂种后代中的大麦染色体的遗传不稳定性.     

百合三倍体种间杂种花粉母细胞减数分裂行为观察

对细叶百合(2x)×布鲁拉诺(4x)的三倍体种间杂种花粉母细胞减数分裂过程进行了观察,发现三倍体种间杂种减数分裂过程中出现较多异常现象,在双线期出现不等二价体;在后期I和末期工出现染色体桥;在后期Ⅰ、末期Ⅰ、中期Ⅱ和末期Ⅱ出现滞后染色体;在末期Ⅰ和二分体时期出现微核;在末期Ⅰ和后期Ⅱ出现不均等分离等.花粉母细胞减数分裂异常可能是导致花粉败育的主要原因.     

青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交亲和性研究

为研究青藏高原白菜型油菜与甘蓝型油菜远缘杂交的亲和性,对白菜型油菜与甘蓝型油菜及配制的正反交组合的杂交结实率和亲和指数进行测定,并对杂交F_1代形态学、花粉活力和自交亲和性分析。结果表明:白菜型油菜与甘蓝型油菜杂交,以甘蓝型油菜作母本,结实率和亲和指数较高;甘蓝型油菜与白菜型油菜正反交F_1代组合均表现为自交亲和,植物学性状均偏向于母本,自交亲和性表现为甘蓝型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)白菜型油菜,自交亲和指数分别为20.37、6.30、1.59、0.51,花粉活力表现为甘蓝型油菜白菜型油菜F_1(甘蓝型油菜×白菜型油菜)F_1(白菜型油菜×甘蓝型油菜)。     

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。     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交的亲和性分析

甘蓝型油菜是由甘蓝与白菜型油菜杂交,染色体自然加倍而成.与甘蓝亲本相比,甘蓝型油菜的遗传资源狭窄,利用甘蓝资源是拓宽甘蓝型油菜遗传背景的方式之一,但是甘蓝与甘蓝型油菜杂交存在生殖隔离.利用29份甘蓝与1份自然甘蓝型油菜杂交;利用12份自然甘蓝型油菜,8份人工合成甘蓝型油菜,48份新型甘蓝型油菜和95份人工合成甘蓝型油菜同自然甘蓝型油菜杂交的DH系与1份甘蓝杂交,期望筛选出亲和性高的甘蓝或者甘蓝型油菜.对7份甘蓝与甘蓝型油菜柱头识别反应和胚珠发育观察,发现甘蓝花粉能够在甘蓝型油菜柱头上正常萌发、伸长和生长,但是授粉10d后胚珠开始败育,直到30d完全死亡.尽管29份甘蓝与甘蓝型油菜杂交平均结实率低(36.00%),但是一份野生甘蓝K8934与甘蓝型油菜的结实率能达到148.60%.4种不同类型的甘蓝型油菜与甘蓝杂交均表现低的可交配性,平均结实率差(10.90%).说明了从变异广泛的甘蓝材料中,可能筛选到与甘蓝型油菜杂交亲和性高的甘蓝材料.     

无髯鸢尾种间杂交障碍分析

目的为探究无髯鸢尾种间杂交障碍原因及子房败育时间,以西伯利亚鸢尾5个品种为亲本,与黄菖蒲、喜盐鸢尾分别进行常规杂交。方法授粉后观测种间杂交后子房发育动态,并绘制发育动态折线图;在荧光显微镜下,观测不同授粉时间后的花粉管原位萌发动态,并统计每个杂交组合的杂交结实率和种子萌发率。结果无髯鸢尾种间杂交子房在授粉后9~16 d发生败育;授粉后杂交障碍原因主要是花粉附着困难、花粉萌发率低、花粉管伸长障碍和胚囊败育的受精后障碍;黄菖蒲与西伯利亚鸢尾杂交后受精前和受精后障碍并存,喜盐鸢尾与西伯利亚鸢尾杂交主要存在受精后障碍;喜盐鸢尾与西伯利亚鸢尾的亲和性高于其与黄菖蒲杂交的亲和性。结论花粉原位萌发可作为远缘杂交前障碍检测指标,观测花粉原位萌发可及时采用相应措施,增大杂种获得率;不同品种种间亲和性不同,二倍体和四倍体在染色体条数不同的种间远缘杂交中亲和性无显著区别;不同种间杂交,正反交杂交障碍类型不同,可以通过不同种系品种间正反交,增加无髯鸢尾种间杂交亲和性,获得变异丰富的种间杂交类型。      

油菜萝卜质不育系测交后代恢复材料F_2(TC_1)的选育及细胞遗传学研究

以Ad-6(F5)与甘蓝型油菜OguCMS测交后代可育株F2(TC1)为材料,研究了测交后代的形态特征及体细胞染色体数目和花粉母细胞的减数分裂行为.结果表明,F2(TC1)的特征类似于Ad-6(F5),体细胞染色体数为2n=35～40.花粉母细胞减数分裂过程能够完成,但出现许多异常现象.在PMCMI期出现有较高单价体及多价现象,并且还有染色体桥存在.中期及后期有落后染色体存在,后期Ⅱ还出现有多极分裂现象.在四分体时期,除四分体外,还有二分体、三分体、五分体、六分体存在,其中三分体所占比例较高.这些现象说明,F2(TC1)还很不稳定,这可能是由于外源遗传物质与油菜的遗传背景不协调造成的.     

小麦-滨麦-偃麦草三属杂种的创制及其遗传分析

利用八倍体小滨麦和八倍体小偃麦杂交,创制出小麦-滨麦-偃麦草三属杂种,对杂种F_1进行了形态学、育性和细胞学分析。结果表明:以小滨麦作母本较易创制出三属杂种,其杂交结实率平均为20．8%。杂种F_1形态特征介于双亲之间,具有较强的杂种优势,生长旺盛,熟期晚,自交结实率较低。F_1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为18．58Ⅰ 18．59Ⅱ 0．085Ⅲ 0．028Ⅳ,PMC后期Ⅰ观察到部分落后染色体排列在赤道板上;二分体、四分体和小孢子时期,细胞内普遍观察到微核,且出现大量异形细胞。三属杂种F_1的花粉育性较低。     

短生育期‘骄阳’百合的育性分析及2n配子诱导

  目的  探究百合远缘杂种‘骄阳’百合的花粉与雌配子的育性，通过诱导提高、恢复配子的育性，在多倍体优秀种质渗入育种中加以应用。  方法  以‘骄阳’百合为试验材料，通过醋酸洋红染色法观测花粉育性，观察其花粉母细胞减数分裂进程，采用秋水仙素注射法诱导2n配子，通过与兰州百合杂交以验证2n花粉育性；为探究雌配子的育性，以‘骄阳’百合为母本与兰州百合杂交，通过直接授粉法与切割柱头授粉法，以子房膨大率、有胚种子数、发芽率加以衡量雌配子的育性。  结果  ‘骄阳’百合在花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体与细胞质不均等分离的现象，产生大量非整倍体小孢子，不能发育成可育的花粉，雄配子没有育性。通过秋水仙素处理后，产生部分有活力的2n花粉，适宜的秋水仙素诱导浓度为0.10%，最高诱导率为86.00%，与兰州百合杂交时未能结实。当‘骄阳’百合作母本与兰州百合杂交时可以结实，雌配子具有育性并产生非整倍配子，通过切割柱头法授粉，子房膨大率由11.91%提高至65.02%。  结论  ‘骄阳’百合的花粉不育，利用秋水仙素可以诱导2n花粉的产生并恢复一定的育性；而雌配子可育，作为母本杂交能获得有胚种子并发芽。研究‘骄阳’百合的育性有助于进一步对不同杂种系间百合进行种质渗入，对培育综合性状优良的百合新品种具有重要价值。      

甘蓝型油菜与黑芥种间杂种的合成

为利用黑芥抗病基因进行甘蓝型油菜遗传改良,采用胚培养方法克服种间杂交生殖隔离障碍进行黑芥与4个甘蓝型油菜品种之间的杂交.结果表明:以2.5％～5.3％的频率获得了以黑芥为母本、甘蓝型油菜为父本的4个杂交组合的三倍体杂种;以0.4％的频率获得了以陕油5号为母本、黑芥为父本的三倍体杂种,并采用基因组原位杂交进行了杂种的鉴定.通过秋水仙碱处理三倍体的方法成功地获得了相应的双倍体杂种.三倍体杂种主要性状表现出双亲的中间型,花粉无育性.经染色体组加倍所得的双倍体与相应的三倍体相比表现出生长旺盛性特点,花粉育性得到一定恢复.双倍体的获得为进一步将黑芥抗病基因引入甘蓝型油菜提供了条件.     

甘蓝型油菜与黑芥种间杂种基因组亲缘关系研究

以甘蓝型油菜和黑芥为亲本,采用人工杂交并结合胚培养合成了A、B、C三基因组杂种。基因组原位杂交结果显示,在花粉母细胞减数分裂终变期,B基因组染色体以0.41~0.90的频率形成同配二价体,A、C基因组染色体以4.25~5.94频率形成二价体,B基因组与A、C基因组间形成异配二价体的频率在0.96~1.65之间,B基因组与A、C基因有较远的亲缘关系;减数分裂后期I染色体分离极不规律;B基因组染色体分离表现为多样性,2∶6极端分离方式以19%的比例出现;落后染色体、染色体桥及非四分孢子都在减数分裂过程中出现,极端异常的减数分裂是导致花粉不育的重要原因。     

甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的遗传分析

[目的]分析甘蓝型油菜与野生芥菜型油菜杂交子代的性状遗传。[方法]选用1个甘蓝型油菜种（湘油15号,编号138）与2个野生芥菜型油菜品系（编号153和154）作为试材,进行正反杂交并获得了杂交种子。对杂种F1、F2代的发芽率、叶片大小及形状、株高、花粉育性、籽粒颜色等性状进行了分析。[结果]芥甘杂交较易获得杂交种子,F1代种子发芽率、成苗率及花粉育性均相对较高,平均株高低于双亲;而甘芥杂交较难获得杂种,且F1代自交亲和性差,结实率低,平均株高介于双亲之间;不论正反交,F1代营养生长优势和叶形母本效应明显,F2代株高出现明显分离,呈正态分布,未获得黄籽品系。[结论]为将甘芥杂交子代进一步应用于油菜遗传育种与品质改良提供了理论依据。