木薯有性四倍体遗传稳定性分析

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。     

在干旱胁迫下有性四倍体木薯叶片的蛋白质组学研究

为了研究木薯（Manihot esculenta Crantz）有性四倍体的抗旱性,笔者以木薯有性四倍体为供试材料,其母本华南5号（SC5）为对照材料,通过比较在干旱胁迫下木薯的叶片形态和叶片中丙二醛含量、游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等生理生化指标,发现有性四倍体较SC5具有更强的抗旱性。对供试木薯材料进行干旱处理后,将其叶片进行蛋白质双向电泳,通过Delta 2D软件分析,筛选出34个表达量符合平均差异表达量要求的差异蛋白点,包括18个上调表达,16个下调表达;上述差异蛋白质点经质谱分析、NCBI数据库比对,发现其中有29个蛋白质与之相匹配,包含光合作用相关蛋白质、无机离子转运与代谢相关蛋白质、碳水化合物和能量代谢相关蛋白质、结合蛋白、解毒和抗氧化相关蛋白质等;核酮糖二磷酸羧化酶和光系统Ⅱ（PSⅡ）放氧增强蛋白1为响应干旱胁迫,表达量均上调,因此,推测木薯有性四倍体材料更能在干旱胁迫下通过有效地维持光合系统的正常结构和功能来迅速适应干旱胁迫。     

海南油茶不育株花器发育生物学特性及解剖学观察

从解剖学、细胞生物学及遗传学角度对海南油茶不育株花器发育过程导致不育的原因进行研究。以海南油茶正常株和不育株为实验材料,对其花芽发育过程外部形态特性进行阶段性比较观察,并应用花粉原位萌发技术检测其花粉萌发及花粉管发育差异;应用石蜡切片法对花芽分化过程中雌雄蕊进行解剖学观察,分析雌雄蕊发育时期与其花芽外部形态的相关性。结果表明：不育花与正常花外部形态上并无明显差异,但不育株开花后子房即脱落,表明没有正常授精,不育株柱头授粉后花粉粒不萌发,花粉管并不伸长;从雌雄蕊石蜡切片可以看出,不育株花器发育失常,其花药的绒毡层降解异常,无法形成成熟花粉粒,而在其胚珠发育过程中不育株未能形成成熟胚囊,导致空心胚珠。     

热带地区油茶优树的农艺性状和品质筛选

为了选育高产优质的海南油茶品种,促进海南油茶籽油品质升级。本研究通过对海南油茶不同产区的调查分析,从海南种植油茶的主要区域选出优良单株,着重从单株的植物学主要性状、果实主要性状、经济性状差异性、茶油脂肪酸组成及含量、脂肪酸间的相关性等方面具体分析优异单株的农艺性状及其茶油品质。结果表明,植物学性状表现为树高在1.4~8.4 m之间,冠幅在1.1×1.0~8.0×7.3 m之间,初花期一般都在10月下旬到11月上旬,花色均为白色,果实成熟期也均在10月中旬到11月上旬之间等;果实性状呈现为果实横径在38.67~55.32 mm,果实纵径在27.64~40.71 mm,果形为桃形或桔子形,果色为青色或青棕色等;经济性状各指标均为差异显著(P<0.01)。本研究表明主要是由于优树农艺性状的差异,造成了果实经济性状的不同程度差异,也影响了油茶优树的产量和茶油的品质。研究发现,五指山地区的优树性状优于其他地区,定安石塘地区的茶油的油酸含量和品质高于其他地区。所选优异单株农艺性状表现较好、果实产量高、含油率高和抗病性强等特点。本研究对海南油茶不同产区的优良单株进行具体分析评价,揭示了海南油茶不同产区的农艺性状和茶油品质差异情况,同时为海南油茶育种工作提供了参考。     

辐射花粉诱导木薯无融合生殖及鉴定研究

花粉诱导是获得无融合生殖的一个重要途径。本试验采用辐射花粉对雌花授粉进行木薯无融合生殖活体诱导,获得了由~(60)Coγ射线辐射花粉诱导的孢子体无融合生殖种质。结果表明:~(60)Coγ射线辐射花粉诱导木薯无融合生殖的途径是有效的,且辐射剂量及品种的选择对木薯无融合生殖诱导具一定的影响。本次试验共收获23株植株,通过对诱导子代的细胞学及共显性EST-SSR分子标记检测,显示其23株诱导子代为杂合二倍体;进一步采用SRAP分子标记对各子代的异质杂合性或同质杂合性鉴定,发现2株为SC5遗传同质体。