草棉同源四倍体的诱导与鉴定

[目的]本研究旨在将二倍体草棉加倍成同源四倍体,获得能够结铃并且育性稳定的同源四倍体,这对于棉花的种质创新和下一步远缘杂交遗传育种具有重要意义。[方法]以二倍体草棉(Gossypium herbaceum L.)为材料,采用改良初生分生组织处理法对其进行多倍体诱变,并对获得的草棉突变型进行形态学、细胞遗传学和流式细胞仪倍性鉴定。[结果]形态性状表明:突变型与野生型相比具有较强的生长势,植株矮壮,叶片颜色浓绿,且叶片皱缩、增厚,茎干较野生型粗,统计分析表明突变型与野生型存在显著差异(P0.05)。流式细胞仪测定结果显示:突变型的峰值位于400,而野生型峰值位于200,表明突变型DNA含量为野生型的二倍。细胞学结果表明:野生型染色体数为26,突变型染色体数为52,直观证明突变型为四倍体。气孔统计分析表明:突变型和野生型的叶片下表皮气孔密度、保卫细胞长度也存在显著差异,突变型气孔密度比野生型降低25.29%,突变型保卫细胞比野生型长度增加32.86%。[结论]本研究获得的草棉突变型为同源四倍体,为棉花遗传育种研究和种质创新提供了有价值的材料。     

野生棉与陆地棉异源四倍体的合成与性状鉴定

棉属具有丰富的种质资源,将抗病性从野生棉转移到陆地棉中,以此提高陆地棉抗病性是一条理想的育种途经。本研究通过陆地棉和C组野生澳洲棉远缘杂交获得杂种F1,对其进行染色体加倍,将加倍的异源六倍体再与B组野生绿顶棉杂交,产生陆地棉、澳洲棉、绿顶棉的异源四倍体杂种。异源四倍体杂种继承了亲本的部分性状,同时也产生了如蔓生等特异性状;该杂种减数分裂后期染色体不能均等分离,四分体时期有多分体和微核出现;SSR结果发现,该杂种不仅具有三个亲本的特征条带,并且产生了新的重组成分。本研究不仅为该异源四倍体杂种不育提供了直接原因,也为进一步探讨有效的育性恢复方法及棉花新种质创制提供了依据,同时为利用野生棉资源控制棉花黄萎病育种探索培育了中间材料。     

棉属AD远缘杂种的合成及性状鉴定

[目的]棉属A、D组棉种是研究物种形成过程中生殖隔离机制和基因组互作的良好材料,本研究旨在获得AD远缘杂种并从形态学初步鉴定杂种的真实性,探讨A、D组棉种间生殖隔离的先后顺序,并进一步探究亲本基因组在杂种中的互作模式。[方法]选用A组亚洲棉、草棉为母本,D组雷蒙德氏和瑟伯氏棉为父本进行远缘杂交,获得杂种并进行统计分析和形态性状鉴定。[结果]结果表明四个组合中只有亚雷、草雷和亚瑟获得杂种并长成植株,亚雷和草雷组合的杂种植株长势旺盛并能开花,且杂种大部分性状间于双亲之间;亚瑟组合收到种子并能成苗,但植株生长受阻不现蕾;草瑟组合没有收到饱满种子。[结论]草瑟组合属于合子前生殖隔离;草雷、亚雷、亚瑟生殖隔离是由合子前和合子后生殖隔离共同起作用。且草雷、亚雷杂种基因组互作亲和,而亚瑟杂种基因组互作不亲和。D组雷蒙德氏棉能同时和A1、A2组杂交成功并获得杂种后代,进一步验证了雷蒙德氏棉被视为四倍体棉种祖先的直接证据。     

大豆滞绿(stay-green)突变体诱变后代生理指标及品质分析

为研究大豆滞绿突变体后代中生理指标和品质性状的差异,利用经60 Co-γ诱变的大豆滞绿突变体‘Z-94320’的诱变后代M6为试材,对后代不同种皮色不同子叶色大豆的各时期叶绿素含量、鼓粒期光合作用以及成熟期蛋白质和脂肪含量进行测定并分析。结果表明:滞绿型后代的叶绿素SPAD平均最高可达41.76±0.93,平均变化率可达(12.27±0.70)%,较普通型后代在衰老时期会出现明显的延迟;绿色种皮后代植株叶片的气孔导度会受到抑制,但各类群之间的光合参数无显著差异;滞绿型后代较普通型后代会出现显著的品质提升,且叶绿素变化率与蛋白质含量、脂肪含量呈现极显著的正相关,滞绿型类群中浅绿色种皮、绿色子叶大豆的蛋白质含量和脂肪含量比绿色种皮、子叶大豆分别高出(44.35±0.16)和(21.57±0.03)g/100g,因此,品质更优。