国庆1号温州蜜柑珠心胚苗培育及四倍体发掘

【目的】温州蜜柑一般表现为雄性不育、果实无核，收集国庆1号温州蜜柑（Citrus unshiu Marc.，简称G1）种子，用于培育珠心胚苗并发掘多倍体新种质，为其提纯复壮和珠心胚变异育种提供基础材料。【方法】从G1成熟果实剥取种子，浸泡消毒后离体播种至播种培养基；待幼苗长至有3～5枚真叶时，采用流式细胞仪分析倍性和SSR分子标记鉴定遗传来源。【结果】从约12 500个果实中剥取获得106粒种子，离体播种后41粒种子萌发，经培养获得62株实生幼苗；对所有幼苗进行倍性检测，获得四倍体1株，其余61株均为二倍体；用4对多态性SSR引物对获得的四倍体和随机筛选的38株二倍体植株进行分子鉴定，表明发掘的四倍体和35株二倍体的带型与亲本G1完全一致，推测其均为珠心胚来源，且四倍体为G1珠心细胞自然加倍而形成；其余3株二倍体在部分SSR位点与G1带型不一致，推测由G1与周边其他品种杂交而来。【结论】这些珠心胚苗二倍体及四倍体种质为国庆1号温州蜜柑提纯复壮、珠心胚变异育种及相关基础研究提供了珍贵的种质资源。     

以东试早柚为母本创制柑橘三倍体种质资源

【目的】三倍体植物由于减数分离紊乱，难以形成可育的雌雄配子，属于天然的不育类型，配置以2x×4x多个杂交组合，旨在创制柑橘三倍体种质，丰富柑橘无核材料。【方法】以单胚性二倍体品种东试早柚为母本与四倍体柑橘材料ZP（纸皮，四倍体甜橙）、PT（四倍体葡萄柚）、NH（四倍体，诺瓦橘柚+HB柚体细胞杂种）为父本进行倍性杂交，授粉后85 d和100 d采摘幼果并对未成熟种子实施幼胚离体挽救培养，获得再生植株后用流式细胞仪和InDel标记对其倍性及遗传来源进行鉴定。【结果】从3个倍性杂交组合的168株再生植株中，通过倍性检测获得三倍体幼苗128株且均为双亲杂交后代，其中东试早柚×ZP共计60株、东试早柚×PT共计60株、东试早柚×NH共计8株。【结论】通过倍性杂交高效创制三倍体柑橘新种质，为柑橘早熟无核育种及相关基础研究提供了珍贵的育种材料。     

衢州香橙四倍体种质发掘及形态特征性评价

【目的】从衢州香橙(Citrus junos ‘Quzhou xiangcheng’)二倍体实生后代中发掘多倍体,希望获得一批四倍体新种质。【方法】秋季采摘衢州香橙果实,剥取种子并播种,种子萌发后,根据多倍体特征进行形态初选,筛选疑似四倍体植株,并用流式细胞仪和根尖染色体压片法对疑似四倍体植株进行倍性鉴定,最后对鉴定的四倍体和二倍体植株的形态、气孔和叶片解剖结构等特性进行评价。【结果】从衢州香橙400株实生群体中初步筛选出疑似四倍体植株13株,经流式细胞仪和根尖染色体压片法最终鉴定获得衢州香橙四倍体3株,筛选成功率为23.08%,群体四倍体自然发生率为0.75%。与二倍体衢州香橙相比,四倍体植株生长缓慢,矮化明显,主根粗、侧根少,叶片浓绿,叶较宽,气孔增大。四倍体的叶形指数、油腺点密度、气孔密度和叶片组织疏松度均显著小于二倍体,而叶片总厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅海比和叶片组织紧密度均显著大于二倍体。【结论】首次鉴定获得了衢州香橙的四倍体植株,并评价了其形态及解剖特性,为柑橘多倍体育种及相关基础研究奠定了种质基础。     

苹果三倍体后代培养及倍性鉴定

以自然授粉的三倍体苹果品种乔纳金的种子为材料,研究了培养方式对苹果三倍体实生后代获得的影响及实生后代的倍性水平。结果表明,离体培养与常规播种在乔纳金种子成苗率上存在明显差异,其中离体培养的成苗率是48.1%,常规播种的成苗率是20.9%,离体培养获得的植株是常规播种获得的植株的2倍以上。本研究获得的690个乔纳金实生后代中以非整倍体植株占多数,共获得非整倍体452株,占植株总数的65.5%。在后代中有13个为多倍体,其中离体培养获得7株三倍体和4株四倍体,而常规播种只获得2株三倍体,表明离体培养可以获得较多的多倍体资源。乔纳金实生后代中不同倍性植株在形态上差异显著,根据植株形态和叶形指数,可以容易地将多倍体(三倍体、四倍体)植株与二倍体植株和非整倍体植株区分开来。     

以柑橘多胚性二倍体母本倍性杂交培育三倍体

2009-2012年,以柑橘8个多胚性二倍体品种为母本与近年始花的5个异源四倍体体细胞杂种和1个同源四倍体分别杂交,培育三倍体新种质。连续4年共配置15个杂交组合,授粉4 442朵花,坐果1 484个,平均坐果率33.4%;用于幼胚挽救的果实1 075个,共培养幼嫩种子12 578颗,经生芽、生根诱导获得再生植株2 832个;以流式细胞仪对所有再生植株倍性检测,15个组合共获得三倍体401个,四倍体121个;移栽成活三倍体349个,四倍体98个。对W. 默科特 × NH组合89个株系的三倍体的SSR分子鉴定表明,所有三倍体后代均为双亲的有性杂种。     

不同倍性蝴蝶兰杂交后代的染色体倍性研究

 对不同倍性蝴蝶兰小孢子母细胞减数分裂及其杂交后代的根尖染色体数进行了检测。结果表 明,除三倍体和三倍体杂交未能产生杂交后代外,不同倍性蝴蝶兰杂交后代的倍性均出现分离。二倍体和 二倍体、二倍体和四倍体杂交均产生二倍体、三倍体和四倍体;二倍体和三倍体杂交产生二倍体、三倍体、 五倍体和非整倍体;三倍体和四倍体随正反交不同而异,三倍体@四倍体的后代倍性有三倍体、四倍体、 八倍体和非整倍体,而四倍体@三倍体的后代倍性有三倍体、四倍体、五倍体和非整倍体;四倍体和四倍 体杂交产生二倍体、三倍体、四倍体、五倍体、六倍体和非整倍体。不同倍性蝴蝶兰的小孢子母细胞减数 分裂普遍存在微核、落后染色体和三分体等异常现象,导致小孢子和杂种后代的倍性出现多样性。     

不同倍性西瓜果实发育过程中番茄红素含量动态

【目的】为了研究不同倍性西瓜果实发育过程中番茄红素含量的变化,【方法】以3个系列的同源二倍体、三倍体、四倍体西瓜为材料,用HPLC(高效液相色谱法)对不同发育时期果实中番茄红素含量进行测定分析。【结果】结果表明,不同材料随着果实的发育(授粉后10～30 d)番茄红素的含量不断升高;二倍体西瓜果实前期发育较快,番茄红素从授粉后15 d开始有明显积累,授粉后20～30 d积累速度很快,三倍体和四倍体西瓜果实发育较晚,番茄红素在授粉后20 d开始明显积累,授粉后25～30 d迅速积累,含量超过二倍体。【结论】二倍体西瓜果实中番茄红素开始积累时间较多倍体早,而多倍体后期生长势很强,番茄红素迅速积累,最终含量可超过二倍体。     

不同倍性雄株对软枣猕猴桃坐果及果实性状的影响

【目的】了解不同倍性的雄株对软枣猕猴桃坐果及果实性状的影响,为生产上授粉雄株的选配提供依据。【方法】选用二倍体、四倍体、六倍体雄株花粉分别为四倍体软枣猕猴桃‘红宝石星’授粉。授粉30 d后,统计各授粉组合的坐果率。果实收获后,调查单果质量、果形指数、果肉颜色、可溶性固形物含量、种子数、种子质量等性状。【结果】用二倍体中华猕猴桃雄株为四倍体软枣猕猴桃‘红宝石星’授粉,落果严重,坐果率很低(4.7%~6.1%);用四倍体中华猕猴桃‘磨山4号’授粉,雌株坐果率有所增加但仅有18.6%;而用六倍体美味猕猴桃雄株的花粉授粉后,雌株坐果率为52.4%~86.3%,与用四倍体的软枣猕猴桃雄株花粉授粉的坐果率相近。用四倍体的中华猕猴桃‘磨山4号’和六倍体的美味猕猴桃‘陶木里’花粉授粉,‘红宝石星’的单果质量、果肉色调角显著减小,果实中种子千粒重均减少,其中‘磨山4号’授粉处理引起种子千粒重显著减少。【结论】不同倍性的雄株显著影响了猕猴桃的坐果状况及果实的单果质量、果肉颜色、种子千粒重等性状。用二倍体中华猕猴桃雄株花粉为四倍体软枣猕猴桃‘红宝石星’授粉,坐果率很低(4.7%~6.1%),难以满足生产上需求。用四倍体中华猕猴桃雄株花粉授粉时,雌株坐果率有所提高(18.6%)。用六倍体美味猕猴桃雄株花粉授粉时,坐果率高达86.3%,与用四倍体的软枣猕猴桃雄株花粉授粉的坐果率相近,但果实鲜质量显著减小。     

梨(Pyrus communis L.)多倍体新种质表型变异多样性研究

【目的】为选育梨(Pyrus communis L.)突破性品种提供新种质。【方法】以二倍体梨品种‘丰产’及其衍生的系列多倍体无性系为研究试材,对其在试管内及移出试管外在田间生长的自根苗植株的表型变异进行了观测。【结果】多倍体植株比二倍体茎粗、节间短;四倍体的叶色比二倍体深,厚度比二倍体大;多倍体和二倍体的叶形指数差异显著,叶缘差异明显。不同倍性无性系的叶缘变异表现多样性,有全缘变异,也有锐锯齿变异。试管繁殖条件下,混倍体叶片形状不一,有大量畸形叶片产生,而二倍体、三倍体和四倍体很少观察到畸形叶片产生。移栽入田间生长后,相对于二倍体,多倍体植株的株高显著变矮、节间长显著变短、地面以上30 cm处的树干直径显著变小。混倍体对自然环境条件适应性差,没有获得在试管外正常生长的植株。【结论】相同环境条件下,梨体细胞染色体加倍衍生的多倍体植株,比二倍体对照生长慢,且株高明显矮于二倍体。     

柑橘10个品种实生后代多倍体的发掘及SSR鉴定

秋季采摘柑橘成熟果实并剥取种子,将小粒种籽和瘪籽播于MT培养基,待萌发长出2～3片真叶时,取其叶片检测倍性;将饱满种籽播种于露地,对其幼苗首先通过形态筛选获得似多倍体的植株,然后取其叶片用流式细胞仪进行倍性检测;最后对获得的多倍体植株进行SSR分子鉴定。试验结果表明,获得早金甜橙、卡特夏橙、塔罗科血橙、日辉橘、Ortanique橘橙、默科特橘橙、华农本地早橘、朱红橘和Flame葡萄柚等9个品种的四倍体分别为6、1、3、12、3、6、2、1和10株;获得早金甜橙、塔罗科血橙、Itabori甜橙和Ortanique橘橙等4个品种的三倍体分别为1、1、2、4株。用13对多态性SSR引物对胚抢救获得的三倍体和四倍体的来源进行鉴定,发现早金甜橙、Itabori甜橙的三倍体再生植株为异源三倍体;塔罗科血橙、Ortanique橘橙的三倍体可能为同源三倍体;早金甜橙和Ortanique橘橙的四倍体可能为同源四倍体;塔罗科血橙四倍体为异源四倍体。采用37对多态性引物对从饱满种籽中获得的8个品种四倍体的来源进行鉴定,发现均为同源四倍体。这些自然发掘的多倍体资源对柑橘无核育种和相关基础研究具有重要价值。