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。      

光照处理对‘金羽’桧穗条质量影响的研究

  目的  研究不同光照处理对‘金羽’桧穗条质量的影响，探索提高穗条质量、提高扦插生根率、扩大繁殖系数的有效方法。  方法  对‘金羽’桧5年龄采穗母株分别进行了90 d全光照、30%遮阴和50%遮阴的光照处理，统计分析植株在不同处理前后的形态、生长变化以及产穗量的差异，测定了不同处理植株的光合能力、插穗的生理指标以及组织结构；利用不同处理的插穗在全光照喷雾下进行扦插，结合扦插生根率和生根质量，综合评价不同光照处理对插穗质量的影响。  结果  光照对‘金羽’桧采穗母株的形态、叶片及嫩茎的颜色、植株的光合能力以及穗条的生理和解剖结构有较大影响。全光照下母株光合能力较弱，产穗量大，但穗条木质化程度高，扦插生根率为0.00。30%遮阴处理下母株的光合能力在3个处理组中最强，产穗量中等，穗条韧皮部发达，扦插生根率为76.00%。50%遮阴处理下母株光合能力非常弱，产穗量小，虽然穗条的形成层发达，但叶片和茎段皮层含水量高，营养物质含量低，扦插生根率为28.44%。30%遮阴处理组较全光照和50%遮阴处理组相比穗条扦插生根率提高，根系更加茂盛。  结论  光照强度变化对植物的生长发育有重要影响，尤其是对金叶植物而言，遮阴处理能够影响植株的生物量分配，改变新梢的营养积累以及组织结构。不同光照处理对‘金羽’桧采穗母株的生长状态以及穗条的质量有较大影响，遮阴度为30%的光照处理后，采穗母株的光合能力增强，新枝营养物质积累丰富，能够有效提高穗条质量，提升扦插生根率。      

贮藏温度对彩色马蹄莲块茎糖类代谢与生长的影响

以彩色马蹄莲(Zantedeschia hybrids)的Black Magic为试材,研究其块茎经不同贮藏温度和时间处理后,块茎碳水化合物代谢及后期植株生长的变化。结果表明,贮藏温度越高,淀粉降解越快;各温度处理总可溶性糖含量与蔗糖含量变化趋势基本一致,9、12、15℃下,贮藏第28天总可溶性糖含量与蔗糖含量达到峰值后明显下降;12℃、15℃贮藏第56天淀粉酶活性达到峰值后明显下降,还原糖含量上升到较高水平,总可溶性糖含量处于较低水平;此阶段块茎萌芽率快速提高,萌芽伸长明显;块茎栽植后株高迅速增高、开花较多。贮藏第56天块茎休眠的打破、萌发与糖类物质变化密切相关。在本试验中,短期贮藏(56 d)以12℃为宜,长期贮藏(112 d)以12℃贮藏56 d再降低至6℃最佳。     

利用Cre/loxP系统和rd29A启动子构建诱导型植物标记基因删除载体

出于对转基因作物中标记基因的安全性考虑,植物转基因育种中标记基因的删除将成为未来研究的热点之一。位点特异性重组系统之一Cre／loxP系统是目前在植物遗传转化中应用较多,较成熟的一个标记基因删除系统。为了利用Cre／loxP系统构建一种可调控的标记基因删除系统,本研究首先从拟南芥中克隆了逆境诱导型的启动子rd29A,同时从质粒pCre上克隆了Cre基因,构建了含有rd29A：Cre：Tnos表达元件的中间载体,将这一表达元件插入到另一植物双元表达载体pKsb中,最终构建了含有loxP-Pnos—nptⅡ-Toes—rd29A—Cre-Tnos-loxP的可诱导型删除标记基因nptⅡ的植物双元表达载体。     

有斑百合多倍体诱导及鉴定

为了建立野生有斑百合多基因型种子离体多倍体诱导方法及快速、准确和高效的多倍体鉴定技术,本研究在离体培养条件下,以野生有斑百合预培养7 d的无菌萌动种子(2n=2x=24)为材料,用不同含量的秋水仙素溶液进行不同时间的诱变处理。以种子下胚轴明显膨大作为变异植株早期鉴定的标准,通过流式细胞仪检测细胞核DNA含量,并结合染色体计数法对诱导后的植株进行倍性鉴定,探讨在相同的种子萌动状态下,不同含量、不同浸泡时间的秋水仙素诱变效果,并初步建立了种子离体多倍体诱导和鉴定技术流程。结果表明:0.10%的秋水仙素溶液可有效地诱导野生有斑百合萌动种子的染色体加倍,其中以浸泡处理36 h的诱导效果最好,诱导率达44.43%;与二倍体植株相比,四倍体植株表现出叶片肥厚且增宽、叶色深绿、叶表面轻微褶皱、叶柄粗壮、生长缓慢等特征。研究还发现,植物外部形态变化不仅在二倍体和四倍体之间存在,而且在不同基因型的四倍体之间也存在差异。本研究利用下胚轴的膨大作为早期筛选多倍体的有效指标,同时结合直接测定细胞中DNA含量和计数染色体数可快速有效地培育出野生有斑百合同源四倍体植株。本研究建立的离体多倍体诱导流程除可应用于有斑百合种子多倍体的诱导外,也可为其他野生百合种子离体染色体加倍提供参考。      

陕西秦岭地区百合科野生花卉资源及园林应用评价

陕西秦岭地区野生百合科植物资源丰富,共有29属117种;对其中观赏价值较高的55种百合科野生花卉资源的植物区系、生境和观赏特性进行了分析。结果表明,温带系成分占绝对优势,占总属数的87.51%,温带成分中以东亚分布、北温带分布、东亚和北美洲间断分布为主;热带成分和中亚成分分布很少,仅占总属数的8.34%和4.17%。55种百合科野生资源生境差异较大,分布范围广;花色丰富,以白色、红色和紫色系居多;主要以观花和观叶为主。对野生花卉资源的园林应用进行了评价以及对资源的开发利用和保护提出了建议。     

沙冬青抗逆性研究进展与应用前景

豆科植物沙冬青是中国西北方荒漠地区特有的超旱生常绿阔叶灌木，所处生态环境十分恶劣，抗逆性非常强，被列为珍稀濒危保护植物。对沙冬青的抗逆性作了综述，从抗旱、抗寒、耐盐和抗风沙等4个方面，对其研究进展进行了总结和探讨，分析了沙冬青能在逆境中得以生存的原因及其适应恶劣环境的机理，并对其开发应用前景作了进一步讨论分析。     

沙冬青根瘤的组织、超微结构及糖蛋白的亚细胞定位

沙冬青是我国西北荒漠地区仅有的2种常绿阔叶灌木之一,能够与根瘤菌形成根瘤。研究表明,沙冬青成熟根瘤表现出"无限型"根瘤的典型特征,由根瘤顶端到底部依次为:无根瘤菌的分生组织区(Ⅰ区)、细胞开始分化的侵染区(Ⅱ区)、固氮区(Ⅲ区)和老化区(Ⅳ区)。沙冬青根瘤除Ⅰ区分生组织外,由外向内依次为:皮层、内皮层、维管束、薄壁细胞层和侵染组织。沙冬青正常根瘤属于典型的胞内侵染方式,畸形根瘤侵染格局却呈现出胞间侵染的特点。透射电镜观察显示,沙冬青根瘤的Ⅱ-Ⅲ过渡区呈现多样化细胞,表现出丰富的细胞学过程:1)根瘤菌被释放后,寄主细胞启动类菌体周膜的装配过程,内质网将合成的膜物质以小泡的形式向根瘤菌周围运输,形成完整的类菌体周膜,类菌体周膜继而发生融合、扩大,将多个根瘤菌包被在同一个周膜中;2)相比于其他区域,Ⅱ-Ⅲ区的侵染细胞中存在较多的淀粉粒;3)相邻的侵染细胞间存在较为丰富的胞间连丝。糖蛋白细胞定位显示,在沙冬青根瘤薄壁细胞中,糖蛋白层位于细胞内壁表面,结构比较疏松。细胞被侵染后,在侵染细胞间隙或者侵染细胞与非侵染细胞间隙,有大量的糖蛋白颗粒附着在细胞壁外侧,并有少数游离在细胞间隙。     

异源三倍体百合减数分裂染色体行为的研究

采用细胞遗传学方法,对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合 ‘Bonsoir’（2n=3x=36）小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示,有64.31% 的花粉具有活力,且有活力的花粉大小范围在986.33~3 491.68 μm2之间,并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下:高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外,减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成,产生未减数的配子,如融合纺锤体和三极纺锤体;但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板,导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加,提高了未减数配子的频率。通过对小孢子发生过程中各种现象的观察,对异源三倍体百合在育种中的应用进行讨论。      

北美蓝云杉愈伤组织的诱导和培养

以北美蓝云杉休眠芽、针叶、嫩茎为外植体,用0.1%HgCl2处理10～15 min消毒效果最好.在1/2LM 2,4-D(0.5～3.0mg/L以下单位相同) 6-BA(1.0～2.0)条件下,均能诱导出愈伤组织,休眠芽诱导率最高为77.36%.且以休眠芽诱导的愈伤组织在1/2LM NAA(0.5) 6-BA(1.0) IBA(0.1)能分化出少量针叶和芽.针叶和茎产生的愈伤组织增殖困难,继代培养后很快褐化.