磨盘柿杂种败育特性的研究

磨盘柿是我国优质涩柿栽培品种,为了有效利用这一育种资源,以3个日本甜柿品种西村早生、太秋、花御所为父本,对其杂种形成与败育状况进行了系统的调查研究。结果发现:(1)磨盘柿经人工授粉后可以形成种子,但形成的杂种数量会受到父本基因型的明显影响,完全甜柿花御所作父本形成种子数量极少;(2)磨盘柿杂种的异常比例极高,败育主要分为早期败育和晚期败育2种类型,早期败育表现为胚乳的早期退化,种脐处出现的异常突起引发了大量种子的晚期败育;(3)杂种败育和胚败育之间不存在明显同步性,可以借助胚挽救技术获得杂种幼苗。     

磨盘柿败育杂种胚胎发育的细胞学特征

为揭示磨盘柿杂种败育的细胞学机制,采用常规石蜡切片法观察了磨盘柿正常杂种及早期和晚期败育型杂种的胚胎发育过程。结果表明,正常杂种的胚在授粉后35、40、45、55d依次发育至球形期、心形期、鱼雷期和子叶期;与正常杂种相比,早期败育型杂种的初生胚乳核分裂出现异常,多数胚最终只能发育至球形早期;晚期败育型杂种的胚乳没有明显的异常现象,但胚发育滞后,且着生位置偏离珠孔,呈横生或斜生状态;2种败育杂种在种形异常之前胚基本正常,可望借助胚挽救手段分别于授粉后30～40d及60～70d进行离体培养获得F1杂种。     

磨盘柿与甜柿杂交低结籽率的组织学研究

 通过对西村早生、禅寺丸和花御所3种甜柿自交及与磨盘柿杂交的花粉管荧光观察,磨盘柿胚囊发育的石蜡切片观察,研究了磨盘柿受精率低的原因。结果如下：①磨盘柿与3种甜柿杂交,发育种子比例（发育种子数/胚珠数）明显低于甜柿自交,且父本花粉不同,磨盘柿的结子率有较大差异;②磨盘柿柱头上附着花粉量少,发芽率低,花柱中花粉管数量少,到达基部的条数少。甜柿柱头附着的花粉量大、发芽率高,花柱中花粉管数量大,大部分可以到达子房;③磨盘柿中存在多种异常胚囊,直接或间接的影响受精的顺利进行。较低的受精比率以及大量异常胚囊的存在是导致磨盘柿结籽率低的原因。     

矮生菜豆的种子败育和果荚脱落

通过对开花前后大量子房的切片观察发现，造成果荚脱落的原因是子房未受粉和正常受粉子房中多数种子的发育。其中造成种子败育的原因是：1.胚囊发育不正常；2.正常胚囊未受精；3.单受精；4.胚和胚乳的败育。     

果树雌蕊败育研究进展

雌蕊发育是否正常直接关系到果树是否能够正常开花结实。果树中普遍存在雌蕊败育现象,其形式多样、机制复杂,研究果树雌蕊败育的分子调控机制、引起果树雌蕊败育的原因、克服果树雌蕊败育的有效途径对提高果树产量及果实品质具有重要意义。因此,自20世纪50年代,果树雌蕊败育研究一直备受关注,并已开展了大量工作。本文综述了国内外果树雌蕊败育的研究进展,从珠被发育异常、胚囊发育受阻、花柱结构异常、雌蕊分化进程停滞或迟缓四方面介绍果树雌蕊败育的形式,并从基因层面、生理生化及外部环境方面总结了引起果树雌蕊败育的可能原因及克服果树雌蕊败育的有效途径,分析国内外果树雌蕊败育研究存在的问题,展望雌蕊败育的研究前景。     

黄金梨胚珠、花粉发育及花粉败育过程的显微观察

观察了黄金梨的胚珠、胚囊、花粉发生发育过程中细胞形态变化特征。结果表明:黄金梨的胚珠、胚囊、花粉发育是在春季萌芽到开花过程中完成的。在开花前28d花芽萌动初期,胚珠原基出现,花药囊内为小孢子母细胞;花前21d胚珠原基分化出内外珠被,四分体开始出现;花前14d四分体出现率最高;开花时胚囊形成,花粉败育并形成空花药囊。造成黄金梨花粉败育的原因是小孢子母细胞减数分裂后形成的四分体及四分体分离后形成的早期花粉细胞无细胞核,早期花粉细胞液化不能形成较厚硬的外壁而解体。     

平邑甜茶(Malus hupehensis)胚囊种类与发生特性

应用石蜡切片技术对结果期平邑甜茶的胚囊发生与形成过程进行了详细观察,以确定胚囊种类和发生特性。结果表明,平邑甜茶胚珠倒生,大孢子母细胞在盛花期前3～5d的花蕾期能减数分裂形成四分体并由合点端的大孢子发育成有性胚囊;到盛花期,多数有性胚囊败育,少数发育为八核胚囊。平邑甜茶的无性胚囊原始细胞始于盛花期前后靠近合点端的珠心细胞,并很快发育为单核无性胚囊,盛花后5～7d的坐果初期形成无性的八核胚囊。无孢子生殖胚囊可以单个发育,也可以多个发生而形成复合胚囊;其原始细胞发生的持续时间为10d左右。     

小金海棠雌蕊无融合生殖发育的解剖学结构观察

对小金海棠花期前后的雌蕊石蜡切片后进行观察,结果表明,小金海棠为倒生胚珠,厚珠心,双层珠被;孢原细胞和珠心组织细胞都可以发育,不经减数分裂发育成胚囊母细胞,进一步发育成单核胚囊,经3次有丝分裂发育成7细胞8核的胚囊,其中的二倍性卵细胞短暂休眠后不经受精直接发育成胚,中央细胞不受精发育成核型胚乳,属于未减数胚囊无融合生殖。同一胚珠中胚囊母细胞多途径起源或多胚囊发育现象普遍,但多数败育,推测多胚囊结构间竞争所造成的发育细胞的解体,是小金海棠果实出种率低或种子空瘪粒多的重要原因。     

无籽山楂子房和花药发育过程的解剖学研究

以普通山楂和无籽山楂为试材,分别采用石蜡切片技术和半薄切片技术对子房和花药的不同发育时期进行制片观察,利用体视显微镜对无籽山楂和普通山楂的子房、花药及果实拍照观察探索无籽山楂繁殖器官的特点,主要对无籽山楂和普通山楂的子房、花药及果实等结构的发育情况进行对比研究,旨在探索无籽山楂果实发育的过程。结果表明:无籽山楂的花瓣、花药、子房及果实均比普通山楂小。普通山楂含有较多有活力的小孢子,发育过程中绒毡层细胞降解正常;而无籽山楂的单核小孢子大多数空泡化,绒毡层降解异常。无籽山楂大部分胚珠在发育过程中败育,仅有珠被发育为种皮。     

槜李雌蕊形态及早期胚胎发育研究

采用常规石蜡切片法对槜李雌蕊形态和早期胚胎发生发育进行了研究,以期从生殖生物学角度探讨影响槜李低产的原因。结果表明,槜李花柱实心,子房1室,横生胚珠,双珠被,厚珠心。雌蕊胚囊在盛花时仍处在2～4核期。观察的材料中,绝大部分胚囊在盛花后3d发育为成熟胚囊,胚囊蓼型。合子约休眠2～3d后开始分裂。胚乳在盛花7d后出现,八分体原胚出现在第12天。胚胎发生发育过程中有珠心珠被退化、成熟胚囊结构异常等现象。     

磨盘柿的合子胚挽救培养

 以‘西村早生’为父本与‘磨盘柿’杂交, 对杂交后的磨盘柿合子胚进行了挽救培养。利用正交试验法研究了改良MS培养基中N、蔗糖、6-BA和IBA浓度4个因素及其组合对磨盘柿合子胚萌发、生根及成苗的综合影响。结果表明: (1) 蔗糖浓度对合子胚的萌发生长影响最显著, 6-BA和IBA次之, N浓度仅对叶色的影响较大; (2) 最佳的培养基以(3 /4N) MS为基本培养基, 添加6-BA 0.1 mg·L - 1和IBA 0.02 mg·L ^{- 1} , 蔗糖最适浓度为50 g·L ^-1。     

柿胚与果实发育相关性的研究

以甜柿品种卡迟莎和涩柿品种高安方柿为材料,采用常规石蜡切片法及SAS统计分析法,对果实发育及其与胚发育相关性进行了研究。结果表明:果实横切面从外到内是表皮层、石细胞层、中果皮及内果皮组成的果肉组织。表皮外层主要表现为垂周分裂和平周生长;石细胞是厚壁组织中典型的短石细胞。果实、种子发育与胚发育有着密切的关系,果径、种子长与胚长存在高度的正相关性,各相关方程的相关系数均达极显著水平。     

High frequency sexual polyploidisation observed in hexaploid Japanese persimmon (Diospyros kaki) ‘Fujiwaragosho’

Summary

We analysed ploidy levels in Japanese persimmon (Diospyros kaki) to investigate the possible occurrence of unreduced eggs in this fruit species. Among the five cultivars tested, ‘Fujiwaragosho’ produced a very high frequency of embryos whose ploidy levels were more than hexaploid. These embryos were mainly nonaploid or dodecaploid, while the ploidy levels of the endosperms of the seeds from which the embryos derived were mainly normal nonaploid. A few seeds contained octadecaploid endosperms with hexaploid, nonaploid or dodecaploid embryos. Octadecaploidy in the endosperm and dodecaploidy in the embryo, in a seed, indicated that the unreduced embryo sac might have been involved in the formation of seedlings, with ploidy variation in some cases. However, there was no such indication in most cases because the ploidy level of most endosperms was the normal nonaploid. These results suggest that several modifications, including incomplete meiosis of megaspore mother cells or extra mitotic divisions during embryo sac formation, may occur in ‘Fujiwaragosho’. The possible use of ‘Fujiwaragosho’ as a mother plant for sexual polyploidisation breeding in persimmon is discussed.     

磨盘柿温水脱涩过程中单宁含量及自由基清除能力的变化

 通过研究磨盘柿果实温水脱涩过程中单宁含量和ABTS［2,2–联氮–二（3–乙基–苯并噻唑–6–磺酸）］自由基清除能力的变化,进一步为涩柿果实利用及营养评价提供参考依据。采用40 ℃温水对磨盘柿进行脱涩处理,测定了脱涩过程中果实硬度、可溶性固形物、单宁含量、总酚含量及ABTS自由基清除能力的变化。经24 ~ 27 h脱涩,脱涩过程中果实硬度和可溶性固形物均呈缓慢下降的趋势;总单宁含量介于7.32 ~ 10.62 mg &;#8226; g-1FW之间;可溶性单宁含量、总酚含量及亲水性物质的ABTS自由基清除能力在前12 h下降明显,之后维持较低水平;亲脂性物质的ABTS清除能力在整个脱涩过程中变化不大且一直维持较低水平。其中,总酚含量与ABTS自由基清除能力呈极显著正相关。     

1-MCP对‘磨盘柿’采后成熟软化的调控效应

为了探讨1-MCP抑制柿果成熟软化的关键酶,以‘磨盘柿’为试材,研究1-MCP处理对常温柿果的生理指标以及软化酶系的影响。结果表明,1-MCP处理均有效的延缓了柿果硬度和可溶性单宁的下降,抑制了果实的呼吸强度和乙烯生成量的增加,并推迟了呼吸高峰和乙烯高峰出现的时间,有效抑制贮藏后期果实MDA和膜相对电导率的增加,延缓了果实成熟衰老进程;抑制了PG活性、Cx活性、淀粉酶活性的增加,延缓果实软化进程;但对果实PE活性没有抑制作用。导致果实软化的影响因素次序为:PG>Cx>淀粉酶>PE。1-MCP能够有效抑制柿果的成熟软化,与果实中PG、Cx和淀粉酶活性密切相关。     

柿果脱涩机理研究新进展

从柿品种分类新体系出发,结合柿果发育特点,尤其是单宁细胞发育和原花青素代谢研究近况,重点从生理生化和分子生物学角度对柿果脱涩机理研究的新进展进行了系统评述;比较完全甜柿和非完全甜柿,以及中国甜柿和日本甜柿脱涩方式、特点及其分子机理的差异,旨在阐明完全甜柿的商品优越性以及中国甜柿在柿遗传改良中的特殊作用。