采用胚挽救获得Ogura CMS甘蓝与甘蓝型油菜的种间杂种

为将甘蓝型油菜细胞质雄性不育系(Ogura CMS)的恢复基因转至甘蓝Ogura CMS材料上,以6份甘蓝Ogura CMS材料为母本,以含恢复基因的甘蓝型油菜为父本,人工杂交结合胚挽救培养,研究取材时期、培养基成分和杂交组合对胚珠成苗的影响,同时对胚挽救培养获得的植株是否为真实F1杂种进行鉴定。结果发现,胚珠培养以剥蕾授粉后16d取材时胚珠成苗数最多,成苗率为4.56%;培养基以MS+GA 0.1 mg·L~(-1)+NAA 0.1 mg·L~(-1)+0.5%水解酪蛋白(CH)+0.5%活性炭(AC)成苗效果最好,成苗率高达6.24%;M09CMS×RFO-46组合成苗数最多,成苗率为5.96%。67株胚挽救培养得到的植株经流式细胞仪、SSR分子标记和形态学鉴定,得出65株为真杂种,真杂种率高达97%。     

陆地棉和野生斯特提棉种间异源六倍体的合成与性状鉴定

陆地棉(Gossypiumhirsutum)是世界上重要的栽培棉种,野生斯特提棉(G.sturtianum)含有陆地棉所缺乏的许多优质基因。本研究通过陆地棉和斯特提棉的远缘杂交和染色体加倍,获得了自交可育的后代植株,对其进行流式细胞倍性检测和花粉母细胞减数分裂观察,筛选出2株染色体组完整的异源六倍体植株。统计鉴定表明,六倍体和亲本及三倍体比较,叶形介于双亲之间,叶面积增大,保卫细胞中叶绿体数明显增多;远缘杂种与亲本在花的表型性状方面差异明显,六倍体的花粉粒直径大于亲本和三倍体;六倍体棉纤维为白色,长度小于母本陆地棉,父本斯特提棉的种子腺体延缓发育性状在异源六倍体中得到表达。这些结果证明通过远缘杂交和加倍成功获得了陆地棉与斯特提棉间可育的异源六倍体新种质,为棉花遗传育种研究提供了有价值的材料。     

基于形态特征和SSR标记的斑茅繁殖策略的研究

本研究以收集自我国7个省的45份野生斑茅(Saccharum arundinaceum)为研究对象,在开放授粉条件下,通过测定斑茅的花粉与胚珠比(Pollen-ovule ratio,P/O)、杂交指数(Outcrossing index,OCI)以及基于简单重复序列(Simple sequence repeats,SSR)分子标记估计交配系统参数这3种方法,探究斑茅繁殖特性及其有性繁殖力的情况,为斑茅资源开发利用、杂交育种及繁殖技术提供基础依据。结果表明:斑茅P/O为5 897,杂交指数OCI为2;采用11对SSR引物对随机取样的15个斑茅半同胞家系共计1 158个子代进行交配系统参数估计,结果显示斑茅种群具有较高的异交率水平(t_m=0.864),多位点异交率和单位点异交率的差值不明显(t_m—t_s=0.012),亲本近交系数F大于0(F=0.318),表明斑茅以异交为主,并存在部分近交。综上所述,本研究初步认为斑茅的繁殖特性为异交为主、自交为辅的混合交配系统模式。     

花生栽野种间杂交异源多倍化早期世代基因表达变化分析

为了进一步认识花生种间杂交异源多倍体进化过程中的基因表达变化规律,采用cDNA-HFO-TAG技术,研究花生种间杂交组合(四倍体栽培种‘仲恺花4号’×二倍体野生种Arachis. diogio)杂种F_1和早期多倍体世代S0~S3的基因表达变化情况。14条HFO-TAG引物共扩增出121条cDNA片段,其中差异片段84个,主要包括三种类型:亲本转录物完全沉默(3个),双亲转录物在后代部分材料中沉默(59个)和新转录物激活(22个),上述变化在F1代即开始发生。筛选其中大小为500~2 000 bp的35个TDFs进行克隆测序,有27个和NCBI数据库中已录入的基因具有较高的相似性,包括抗逆相关基因(10条)、未知功能蛋白基因(8条)、能量与代谢相关基因(7条)和转录因子相关的基因(2条)。这些研究结果进一步表明在花生种间杂交异源多倍化早期发生着快速、剧烈的基因表达变化,从中获得的差异基因片段,有助于了解花生属种间杂交异源多倍化早期分子机制变化,这对有效利用野生花生种质优异基因具有重要意义。cDNA-HFO-TAG技术简单、有效且实用,完全适用于花生属基因表达变化研究,可以作为花生属及其它物种基因表达变化分析技术的有效补充。     

长江中游湖泊鳜与大眼鳜的渐渗杂交

在长江中游鄱阳湖和洞庭湖鳜采样中,采集了兼具鳜(Siniperca chuatsi)和大眼鳜(S.kneri)部分形态特征的中间类型(主要特征:口裂后缘伸达眼睛后缘之下,眼睛大小、头后背前部隆起介于鳜与大眼鳜之间)48尾。为了明确中间类型的分类学关系,采用量化传统形态分类指标、筛选种间特异微卫星标记,对中间类型个体进行鉴定分析。结果:(1)量化分析表明,鳜和大眼鳜在头长/眼径、(吻长+眼径)/口裂长上存在显著差异,鳜头长/眼径为5.286～7.157、(吻长+眼径)/口裂长为0.811～0.999,大眼鳜分别为3.306～5.106和1.040～1.166。48尾中间类型中,5尾判定为鳜,其他43尾个体仍不能鉴定。(2)从28对微卫星标记中筛选出5个鳜和大眼鳜的种间鉴别位点(T103、T063、T089、T135、W19517),利用这5个位点对中间类型的个体进行遗传分析和鉴定,中间类型中有16尾为种间杂交后代,其中9尾为杂交F_1与大眼鳜的回交个体。长江中游湖泊中鳜和大眼鳜存在种间渐渗杂交,今后需加强长江鳜鱼野生资源遗传监测和管理。     

抗条锈病普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系的分子细胞遗传学鉴定

易位系是向小麦转移外源种属优异基因的重要种质资源。普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1由小麦-滨麦第六部分同源群二体异附加系材料连续自交获得。为了给普通小麦-滨麦衍生系M13063A-1的利用提供依据，本研究利用形态学、细胞学、原位杂交、分子标记等技术，对该材料进行了鉴定。细胞学鉴定结果显示，M13063A-1有丝分裂中期染色体数目为44条，减数分裂中期I染色体构型为2n=22Ⅱ，且在减数分裂后期Ⅰ可均等分离。原位杂交结果表明，M13063A-1含有42条普通小麦染色体和1对普通小麦-滨麦易位染色体，易位染色体长臂为滨麦Ns基因组染色体片段，短臂为6BS。分子标记分析确定M13063A-1携带的滨麦染色体片段为6NsS。成株期条锈病抗性鉴定显示，M13063A-1抗条锈菌生理小种条中31和条中32。因此，M13063A-1是一个抗条锈病的普通小麦-滨麦6BS·6NsS附加易位系，可以用作小麦抗病育种的桥梁材料。     

Natural hybridization between wheat (Triticum aestivum L.) and its wild relatives Aegilops geniculata Roth and Aegilops triuncialis L.

BACKGROUND

Cultivated bread wheat (Triticum aestivum L.) spontaneously hybridizes with wild/weedy related Aegilops populations, but little is known about the actual rates at which this hybridization occurs under field conditions. It is very important to provide reliable empirical data on this phenomenon in order to assess the potential crop–wild introgression, especially in the context of conducting risk assessments for the commercialization of genetically modified (GM) wheat, as gene flow from wheat to Aegilops species could transfer into the wild species genes coding for traits such as resistance to herbicides, insects, diseases or environmental stresses.

RESULTS

The spontaneous hybridization rates between wheat and A. geniculata and A. triuncialis, which are very abundant in the Mediterranean area, have been estimated for the first time in the northern part of the Meseta Central, the great central plateau which includes the largest area of wheat cultivation in Spain. Hybridization rates averaged 0.12% and 0.008% for A. geniculata and A. triuncialis, respectively. Hybrids were found in 26% of A. geniculata and 5% of A. triuncialis populations, at rates that can be ≤3.6% for A. geniculata and 0.24% for A. triuncialis.

CONCLUSION

The detection of Aegilops spp.–wheat hybrids in Aegilops populations indicates that gene flow can occur, although wheat is considered a crop with a low-to-medium risk for transgene escape. These data on field hybridization rates are essential for GM wheat risk assessment purposes. © 2023 Society of Chemical Industry.     

呼伦贝尔黄花苜蓿与紫花苜蓿杂交及优异单株选育研究

利用常规杂交育种技术,将国内高产、抗寒品种龙牧801苜蓿(Medicago sativa cv.Longmu No.801)和国外具有多叶性状品种驯鹿苜蓿(M.sativacv.AC Caribou)与呼伦贝尔黄花苜蓿(Medicago falcata cv.Hulunbeier)分别进行正反杂交,统计杂交结荚数、结荚率、每荚种子数,并观测F1代单株性状。结果表明:父母本和正反交对杂交结荚数、结荚率和每荚种子数存在显著影响(P0.05),其中,呼伦贝尔黄花苜蓿(♀)×引进品种驯鹿苜蓿(♂)的结荚数、结荚率显著高于其他杂交组合,且各组合正交显著高于反交。从F1代杂交株中筛选出84个优异单株和5株具有多叶性状的优异单株,其株高、茎叶比、分枝数和单株干重均显著高于对照亲本,可以作为育种材料进行进一步的选育。     

青白杨派间杂交的胚珠培养研究

对由8个白杨派基因型和5个青杨派基因型所组成的13个青白杨派间杂交组合进行胚珠培养试验研究。结果表明:三交要明显好于单交;培养基对胚珠培养影响不大,较合适的培养基为1/2MS+6-BA 1.0 mg.L-1+NAA 1.0 mg.L-1;基因型TB03做母本培养效果优于TB04;随着授粉时间延长,胚珠萌发率也越高。