结球甘蓝不同初级三体n+1配子的形成及传递率研究

 【目的】n+1配子传递率是进行三体遗传分析的重要参数。测定结球甘蓝“初级三体系”不同三体的n+1配子传递率为利用该“初级三体系”进行基因定位等遗传研究创造条件。【方法】结球甘蓝各初级三体分别与其二倍体亲本-9601进行相互杂交,杂交种子接种到MS培养基上培养繁殖成单株无性系;根尖染色体计数法鉴定杂交子代植株的染色体数目,用鉴定出的三体（2n+1=19）株数占鉴定植株总数的百分比表示n+1配子的传递率。【结果】各初级三体的n+1雌配子的传递率分别为15.28%（Tri-1）、12.68%（Tri-2）、12.31%（Tri-3）、30.51%（Tri-4）、22.81%（Tri-5）、7.46%（Tri-6）、5.36%（Tri-7）、42.37%（Tri-8）、9.23%（Tri-9）;n+1雄配子的传递率分别为12.12%（Tri-1）、12.33%（Tri-2）、7.81%（Tri-3）、4.76%（Tri-4）、8.93%（Tri-5）、10.94%（Tri-6）、1.54%（Tri-7）、2.94%（Tri-8）、13.04%（Tri-9）。影响n+1雄配子形成和传递的因素主要有减数分裂前期Ⅰ三价体形成的频率、后期Ⅱ9/9/10/10分离的频率和花粉的生活力等。【结论】结球甘蓝各初级三体的额外染色体通过雌、雄配子均能传递给子代。     

结球甘蓝-大白菜异源三倍体与结球甘蓝回交获得初级三体的研究

采用结球甘蓝-大白菜异源三倍体与二倍体结球甘蓝回交的方式,从回交后代BC2中获得了1株2n+1非整倍体植株.经细胞学和SSR鉴定分析,确认该2n+1植株为结球甘蓝8号初级三体.通过对8号初级三体植株自交和回交后代染色体数目的测定,明确了其额外染色体雌、雄配子的传递率分别为34.74％和6.17％.     

结球甘蓝叶色（紫/绿）的遗传分析和基因定位

 【目的】明确结球甘蓝叶色（紫/绿）的遗传方式及其基因所位于的染色体。【方法】以普通结球甘蓝‘9601’及其系列初级三体为母本分别与紫甘蓝‘紫阳’杂交;结合形态学观察和染色体数目鉴定从各F1群体中选出三体（2n+1）植株进行测交;采用双体和三体遗传分析及χ2测验法对叶色基因进行染色体定位。【结果】双体遗传分析表明,结球甘蓝‘9601’和‘紫阳’的叶色（紫/绿）受2对独立遗传基因控制,紫红色对绿色为显性并表现加性效应;三体遗传分析显示,控制其叶色的两对基因分别位于3号和8号染色体上。【结论】结球甘蓝‘9601’和‘紫阳’的叶色（紫/绿）受2对独立遗传的基因控制并表现加性效应,两基因分别位于3和8号染色体。     

大白菜-结球甘蓝双单体异附加系的SSR鉴定及其特性

 【目的】筛选大白菜-结球甘蓝异附加系,利用SSR标记鉴定附加的外源染色体,并对异附加系特性进行研究。【方法】以大白菜-结球甘蓝异源三倍体（AAC）与二倍体大白菜（AA）回交一代的自交后代为试材,利用根尖染色体计数、甘蓝连锁群特异SSR标记等方法,筛选、鉴定大白菜-结球甘蓝异附加系。【结果】在BC1F2中筛选到2n=22的植株;该植株对位于甘蓝01连锁群的3对SSR引物和08连锁群的2对SSR引物的扩增结果与异源三倍体杂交种是一致的,而对位于其它7个连锁群的20对特异引物的扩增结果与大白菜一致,表明该植株附加的外源染色体与甘蓝的01、08连锁群相对应,为双单体异附加系;该双单体异附加系绝大多数花粉母细胞减数分裂终变期染色体构型为10Ⅱ+2Ⅰ,后期Ⅰ以11-11、10-12分离方式为主,后期Ⅱ产生了n=11配子。【结论】利用甘蓝连锁群相对于大白菜特异的SSR标记可以准确鉴定大白菜-结球甘蓝异附加系;获得了附加甘蓝01、08连锁群的大白菜双单体异附加系,为进一步合成附加甘蓝01或08连锁群大白菜-结球甘蓝单体和双体异附加系奠定基础。     

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。     

菜薹部分初级三体的选育与细胞学鉴定

 将菜薹同源三倍体与二倍体相互杂交 ,获得了大量杂交种子。其中 3x× 2x的结籽率为 34.78% ,2x× 3x的结籽率为 2 6 .17%。经染色体数目检查 ,杂交子代植株绝大多数为非整倍体 ,其中三体植株占 33.3% (3x× 2x)和4 0 .70 % (2x× 3x)。经细胞学鉴定和核型分析 ,从三体植株中初步鉴定出三体 3、三体 7、三体 8和三体 9等 4种初级三体。     

菜薹-芥蓝单体异附加系n+1配子传递及两个二体异附加系的获得

【目的】研究菜薹-芥蓝单体异附加系n+1配子传递,为其在基因定位和遗传改良上的应用奠定基础。【方法】通过观察和统计各单体异附加系减数分裂后期Ⅱ10/10/11/11分离的PMCs,估算n+1配子的形成频率;通过鉴定回交子代植株的染色体数目,测定各单体异附加系n+1配子的传递率;从单体异附加系的自交子代中筛选二体异附加系。【结果】依据减数分裂后期Ⅱ10/10/11/11分离的PMCs比率估算,各单体异附加系n+1雄配子的形成频率在36.85%—45.15%;基于染色体数目鉴定,各单体异附加系n+1雄配子的传递率在7.14%—14.81%,雌配子在19.70%—36.51%;在一定范围内,n+1配子传递率与n+1配子形成频率、染色体大小、花粉量和花粉生活力没有显著的相关性;从自交子代中获得了两个不同的二体异附加系。【结论】菜薹-芥蓝各单体异附加系的额外染色体通过雌、雄配子均能进行传递,但传递率因不同的附加系而异;从单体异附加系的自交子代中可以分离出遗传性稳定的二体异附加系。     

水稻初级三体在染色体基因定位连锁分析及品种改良中的作用

水稻初级三体是非整倍体(Aneuploids)中的一类,其染色体组成为2n=2X+1=25,即三体植株比正常二倍体多1个额外染色体。如果第一染色体多1个额外染色体,呈三价体或1个单价体加1个二价体,这样的植株称三体1;而第12染色体如有3份,则称三体12。自1937年 Ramanujam 首次获得三体植株以来,许多研究者都曾从三倍体中得到过初级三体。水稻三体与正常植株相比,通常表现秆矮、育性低、抽穗迟、穗粒变     

基于GISH的甘蔗与蔗茅属间杂交F1后代染色体组成及核型分析

 【目的】探讨甘蔗(Saccharum spp.)与蔗茅(Erianthus fulvus)杂交F1材料的染色体组成及核型差异。【方法】以甘蔗与蔗茅间杂交所获得的16份F1材料为研究对象进行单色及双色基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)研究,在GISH的基础上对3份材料的中期染色体进行核型分析。【结果】GISH的研究结果表明,子代材料中具有7—10条不等的父本染色体;由于母本遗传物质对父本遗传物质的排斥作用引起的染色体消减及片段化导致父本染色体在子代中有断裂的现象;研究结果表明,在间期核中亲本染色质以分散的方式单独分布;3份材料的中期染色体进行核型分析的公式分别为2n=92=80m(4SAT)+12sm、2n=88=82m+6sm及2n=88=78m(2SAT)+10sm,核型分类为2C、2C和2B。【结论】甘蔗×蔗茅杂种F1的染色体组成为n+n及2n+n,它们的核型均为较原始的染色体类型。     

青藏高原东缘4种风毛菊属植物的核型研究

【目的】研究产于青藏高原东缘4种风毛菊属(SaussureaDC.)植物的染色体数目和核型。【方法】利用常规压片技术,对4种风毛菊的染色体数目和核型进行了分析。【结果】4个种的染色体数目和核型如下:星状雪兔子(S.stella)为2n=2x=30=18m+12sm,水母雪兔子(S.medusa)为2n=2x=34=20m+10sm+4st,异色风毛菊(S.brunneopilosa)为2n=2x=30=10m+20sm,禾叶风毛菊(S.graminea)为2n=2x=28=6m+20sm+2st;核型均属2B型。【结论】4个种的染色体中均未发现随体,且都为二倍体;禾叶风毛菊较其他3种风毛菊进化。     

Obtaining and Cytological Identification of a Set of Primary Trisomics in Cabbage

Selection of primary trisomics of the cabbage （Brassica oleracea var.capitata L） forms an important basis for gene chromosome mapping and for other genetic studies. The cabbage self-fertilization line - 9601 was used as material, using the root-tip cell chromosome number and pollen mother cell chromosome number identification and karyotype analysis to select the primary trisomics from the progenies of 3x x 2x in the cabbage. Many aneuploid plants with one or two extra chromosomes were obtained and a set of primary trisomics （Tri-1, Tri-2, Tri-3, Tri-4, Tri-5, Tri-6, Tri-7, Tri-8, and Tri-9, in which the Tri-1 and Tri-4 were from 2n＋2 plants and others from 2n＋ 1 plants） was acquired from these plants. Each trisomic exhibited some unique features, such as plant height, plant type, leaf type, size of flower bud, and inflorescence. The triploid crossing by the diploid is a convenient and effective way to select trisomics in the cabbage.     

大白菜雄性核不育基因的染色体定位及AFLP分子标记筛选

 【目的】基因定位是遗传研究的重点内容,也是育种工作的重要基础。本研究以大白菜雄性不育两用系‘大阳AB系’和大白菜系列初级三体为材料,对决定大白菜雄性不育性的核基因（ms）进行染色体定位和分子标记筛选,旨在为其分子克隆和遗传利用奠定基础。【方法】基因的染色体定位采用初级三体遗传分析和χ2测验法,分子标记采用AFLP分析方法。【结果】大白菜‘大阳AB系’的雄性不育系（msms）×大白菜系列初级三体（Tri-1、Tri-2、Tri-3、Tri-4、Tri-5、Tri-6、Tri-7、Tri-8、Tri-9）的9个杂交组合中,F1均为可育株;从F1选出三体植株进行自交和测交,其自交子代（F2）和测交子代（Tc）中可育株与不育株的分离比例,只有Tri-4表现为15.5﹕1（F2）和3.24﹕1（Tc）、不符合孟德尔的单基因遗传分离比例（3﹕1和1﹕1）,其它三体在2.60﹕1～3.76﹕1（F2）和0.81﹕1～1.48﹕1（Tc）、均符合孟德尔的单基因遗传分离比例（3﹕1和1﹕1）,这表明该雄性不育性的遗传与Tri-4的遗传表现一致,即确定该雄性不育性的基因位于大白菜4号染色体上。基于染色体和染色单体分离的三体遗传分析表明,该雄性不育基因位于4号染色体的近着丝点区域,通过对124个AFLP引物组合的筛选,初步获得了一个与雄性核不育基因位点连锁的AFLP标记E34M49(398 bp),遗传距离约为1.2 cM。【结论】利用初级三体遗传分析首次将大白菜雄性核不育基因定位在第4号染色体上。     

黄瓜倍性材料创制及染色体组成的FISH鉴定

【目的】黄瓜（Cucumis sativus L.）遗传基础狭窄,种质资源多样性较为有限,遗传育种研究相对落后。本试验旨在创制整倍体和非整倍体黄瓜种质材料,建立其准确的染色体组成鉴定方法,为进一步选育黄瓜各种染色体系、目标性状的染色体定位及遗传育种研究奠定基础。【方法】以华北生态型黄瓜‘长春密刺’的高代自交系为材料,0.4％秋水仙素溶液处理萌动种子,诱导染色体数目加倍。为获得同源三倍体材料,以诱导获得的同源四倍体为母本,二倍体为父本进行杂交,授粉35-45 d后采收成熟果实进行胚拯救。采用染色体计数,结合形态学、叶片气孔电镜观察,对诱导株及杂交后代的倍性进行鉴定。利用染色体特异的探针进行荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）,通过观察特异探针在染色体上杂交信号的数目、强弱及位置,结合黄瓜的染色体形态参数,对诱导株的染色体组成进行鉴定。【结果】对经秋水仙素处理的‘长春密刺’材料进行有丝分裂中期染色体计数观察,结果显示诱导获得8株四倍体（2n=28）,3株非整倍体（2n=16,19,27）材料。将四倍体与二倍体杂交获得了三倍体材料（2n=21）。经荧光原位杂交分析,根据黄瓜着丝粒探针Type III和核糖体45S rDNA两类信号在染色体上的信号特征可以看出,与二倍体相比,三倍体与四倍体上杂交信号为倍性变化关系,进一步验证创制出的整倍性材料为三倍体与四倍体。不同倍性‘长春密刺’植株的形态学特征存在一定差异,四倍体植株的形态指标与二倍体差异显著;三倍体植株与二倍体在形态学上差异不显著;非整倍体植株与二倍体在形态学上差异也不显著,但其长势较二倍体弱,且花期推迟,雌雄花花期不遇,坐果率明显低于二倍体。经叶片气孔电镜观察,‘长春密刺’二倍体、三倍体与四倍体植株叶片气孔的大小与密度均存在差异,随着倍性提高,气孔的长度和宽度增加,而气孔密度则下降,说明形态学筛选和叶片气孔电镜观察可以作为鉴定黄瓜倍性的辅助方法。以上述两类黄瓜重复序列（Type III和45S rDNA）和染色体特异的单拷贝基因Csa006700为探针,对染色体数目为16的一株非整倍体诱导株进行染色体组成鉴定。重复序列的荧光原位杂交结果显示,额外的两条染色体为1号或2号染色体。进一步利用黄瓜2号染色体端部的基因Csa006700探针检测,发现该基因只在其中一对染色体上有信号,由此明确该材料为附加两条1号染色体的四体材料（2n=14+2）。研究表明秋水仙素不仅可直接诱导出同源多倍体,同时可诱导各种非整倍体植株。【结论】利用秋水仙素处理黄瓜萌动种子,诱导染色体倍性的变化,结合染色体特异探针的荧光原位杂交鉴定,可快速创制并筛选出各种染色体组成的特异新种质。     

甘蓝类蔬菜小孢子再生植株染色体倍性与气孔保卫细胞叶绿体数的相关性

 【目的】研究甘蓝类蔬菜游离小孢子再生植株的染色体倍性与气孔保卫细胞叶绿体数的相关性,为甘蓝类蔬菜提供一种快速、简易、经济、实用而又可靠的倍性鉴定方法。【方法】采用分布型分析和t测验,对结球甘蓝、青花菜和芥蓝不同倍性的小孢子再生植株的气孔保卫细胞叶绿体数进行统计分析。以根尖染色体计数法和田间形态学观察法的倍性鉴定结果,对叶绿体数分界法的可靠性进行验证。【结果】同一倍性植株上的不同叶片间及同一叶片的不同部位间,气孔保卫细胞叶绿体数平均值及变异幅度非常接近。同一小孢子再生植株群体内的不同倍性植株的叶绿体数平均值差异极显著。不同倍性植株间的气孔保卫细胞叶绿体数均呈正态分布。本研究提出了一种根据甘蓝类蔬菜气孔保卫细胞叶绿体数进行染色体倍性鉴定的方法,即气孔保卫细胞叶绿体数≤10的为单倍体,10＜叶绿体数≤15的为二倍体,＞15的为多倍体。该方法经花期形态学观察和根尖染色体计数法验证,其吻合率达93.93%,且此倍性鉴定方法稳定,不受植株生长环境等外界因素影响。【结论】甘蓝类蔬菜游离小孢子再生植株的染色体倍性,可于幼苗期根据气孔叶绿体数目的多少进行鉴定,而且此倍性鉴定方法简单、快捷、经济而又可靠。