葫芦科植物单倍体离体诱导研究进展

重点对葫芦科植物离体诱导单倍体的研究进行综述,包括花药培养、离体雌核培养、辐射花粉诱导单倍体培养等在育种中的应用,以及供体基因型、培养基、预处理方式、胚囊发育时期等因素对离体诱导再生频率的影响。关于离体培养发育机制的生理生化研究主要集中在离体雌核发育的形态及细胞学过程以及培养早期生理、生化的变化研究。同时总结了葫芦科植物DH育种研究进展,指出葫芦科植物离体诱导单倍体研究中存在的问题并提出思路和建议。     

生物技术在农作物遗传育种中应用的进展

1 利用植物细胞工程技术进行倍性育种(棉花、牧草、甜瓜、甜菜) 通过花粉培养、未受精子房和胚珠培养及试管受精等均可诱导形成单倍体;通过胚乳培养也可以获得三倍本;通过植物愈伤组织中普遍存在的染色变异也能培育出非整倍体变异的个体,利用植物细胞工程技术进行的倍性育种,可大大的缩短育种周期、提高选择效率,还可培育出几种倍性水平的个体,更大的优点是不受季节的限制.     

多倍体在中药材育种中的应用综述

综述了植物多倍化的途径、植物多倍化优势利用在中药材育种中的应用,并探讨了多倍体育种在中药材育种中的应用前景。     

离体培养技术在果树育种中的应用

本文综述了植物离体培养技术在果树杂交育种、远缘杂交育种、染色体倍性育种、诱变育种、抗病育种、种质资源保存、缩短育种周期等方面的应用研究进展,并讨论一些与上述内容有关的问题。     

葫芦科园艺作物卷须发生的研究进展

葫芦科Cucurbitaceae植物多为1年生爬藤植物,是农业生产的重要植物科之一。卷须是葫芦科植物关键形态学标记。本研究总结分析了葫芦科植物关于卷须方面的主要研究成果,并对未来的研究提出展望。目前,关于葫芦科园艺作物卷须的研究主要集中于:① 卷须的变态来源;② 调控卷须发生的关键基因;③ 卷须组织中特异或高量表达基因;④ 内源激素调控卷须发育;⑤ 外界环境对卷须发生的影响。主要结论为:葫芦科园艺作物卷须被确定为侧分枝的变态器官,调控卷须发生的关键基因为TCP1。卷须组织特异或高量表达基因主要参与植物形态建成、趋向性、生长素极性运输、钙离子转运、谷氨酸代谢、木质素代谢等,而这些与卷须发生、发育、卷曲缠绕密切相关。激素(生长素、赤霉素)和外界环境(光、温、水分)均被报道可影响葫芦科园艺作物卷须发育,但具体分子机制均未知。未来葫芦科园艺作物卷须的研究应集中于关键基因TCP1的上下游基因网络解析,完善激素和外界环境对卷须的调控作用。结合日趋成熟的基因编辑技术,探究葫芦科园艺作物卷须的分子调控网络以及开展无卷须育种设计。图2参32     

2012年园艺植物染色体倍性操作与遗传改良学术研讨会

自2008年11月在中国农业科学院郑州果树研究所成功召开园艺植物染色体倍性操作与遗传改良研讨会以来,我国科研人员在该领域的研究取得了可喜的成绩。为进一步总结近几年来在该领域的研究进展,促进园艺植物倍性育种研究,同时为该领域的专家、学者和同仁们提供     

龙胆科观赏植物生理特性与育种技术综述

中国拥有丰富的龙胆科植物种质资源，但研究活动基本集中在药用领域，观赏利用与育种技术研究尚未兴起。本文综述了国内外龙胆科植物观赏栽培和育种的历史与现状，分析它们栽培生理特性和繁殖技术，探讨分子标记辅助选择、种间杂交、单倍体细胞组培等育种技术的研究进展。提出了通过药花两用综合开发，温室栽培和不同海拔露地栽培相结合，跨区域种间杂交和倍性育种等手段促进国内观赏龙胆种植产业发展的建议。     

AgNO3对甜瓜离体胚囊发育的影响

许多作物的花药、小孢子培养技术被广泛的应用到实际育种工作中。与花药培养相比,离体培养子房或胚珠诱导单倍体植株具有独特的优势,在某些作物上诱导率和绿苗率较高。早在80年代,水稻、大麦、玉米、青稞和马铃薯等都已建立了未受精胚珠单倍体离体培养技术,而对于葫芦科植物至今尚未找到一条高效的单倍体诱导方法。1999年,FICCADENTI进行甜瓜未授粉胚珠离体培养,得到了单倍体植株。2003年,LOTFI采用FICCADENTI的培养方法,对不同甜瓜品种进行诱导,结果只得到了3棵再生植株,在未进行倍性鉴定之前死亡。至今,国内甜瓜离体雌核发育诱导单倍体研究尚未报道。     

植物矮化基因相关研究进展

植物株型的矮化调控是遗传育种的一项热门研究。国内外学者对植物矮化机理、矮化基因、矮化遗传育种等均进行了较深入的研究,水稻、玉米、小麦等粮食作物和黄瓜、番茄、南瓜等园艺作物均已形成了较完善的矮化研究体系。矮化植株株型紧凑、冠幅小,能够有效提高抗倒伏能力,在生产实践中具有管理便利的优点,因此矮化育种是植物育种的发展趋势。激素调控是目前运用较为广泛的矮化调控手段,植物激素通过影响细胞的分裂和伸长来改变节间长度和数目,从而调节高度,达到矮化植株的效果,常用激素有赤霉素、油菜素内酯、生长素、乙烯等,这些激素促进或抑制植物的生长发育,与矮化突变体的形成有关,且各种激素信号通路之间存在相互作用。综述了禾本科、茄科、葫芦科等植物矮化基因的研究现状,激素调控下矮化突变体的形成,矮化基因的克隆及功能研究进展,探讨了植物矮生性状分子机理和分子遗传学研究进展,为后续研究植物矮化基因提供理论基础。     

流式细胞术应用及植物种质资源倍性研究进展

流式细胞术是一种应用流式细胞仪进行分析和分选的方法,该方法操作简捷,高效,且对样品的破坏性小。近年来,科学技术不断进步、农业不断发展,但很多古老的资源却逐渐消失。因此,植物种质资源的保护和合理的开发利用是当前科研的一项重要工作,且植物种质资源是作物遗传育种与创新的重要物质基础,而其倍性的鉴定则是了解其遗传背景和进一步应用的基础。目前,流式细胞术应用于多个领域,如在医学领域、生物学领域等,但在植物种质资源倍性鉴定上的应用较少。本文综述了近几年流式细胞术的发展及在医学、生物学领域和植物种质资源倍性鉴定上的应用。     

蔬菜抗病分子标记研究进展

蔬菜是我国重要的经济作物,而病害是制约蔬菜生产可持续发展的重要的因子。综述各种分子标记技术在茄科、十字花科和葫芦科等重要蔬菜作物抗病育种中的应用及其发展,并提出在未来的抗病育种中分子标记技术的重要性。     

蔬菜疫病抗性鉴定技术研究进展

疫病是蔬菜生产上一种非常重要的病害,以茄果类、瓜类、芋类等受害最为严重。该病害在蔬菜整个生长期均可发生且各部位均可发病,尤以幼茎、嫩果部位受害最为严重。疫病属卵菌病害,化学药剂难以防治,给蔬菜生产和育种工作带来极大挑战。选育抗病品种是控制疫病最经济有效的根本途径之一,而抗病性鉴定、筛选是抗病育种的重要前提和保障。通过人工接种方法,进行苗期抗病性鉴定、筛选抗性种质,有利于亲本选择、缩短育种进程和提高抗病育种效率。为深入了解蔬菜对疫病的抗性情况和高效种质资源鉴定、筛选方法,对蔬菜疫病抗性鉴定方法的研究进展进行总结,并对主要蔬菜疫病抗性鉴定方法进行比较,提出相应对策,旨在为蔬菜抗疫病育种工作提供有价值的理论和技术参考。     

芸薹属蔬菜游离小孢子培养研究进展

芸薹属蔬菜种质资源丰富,是中国蔬菜产业的重要组成部分。游离小孢子培养是创造单倍体和双单倍体的重要途径,对提高芸薹属蔬菜的育种效率具有重要意义。为了研究芸薹属蔬菜游离小孢子的高效培养体系,归纳了植物材料、预处理方式、培养基成分、培养密度、高温热激、植株再生、植株的倍性鉴定与加倍等多个因素对小孢子培养的影响,提出了可通过优化培养体系、遗传转化和共培养等方式提高芸薹属蔬菜小孢子培养效率的观点。     

国外蔬菜抗虫育种研究的进展

蔬菜抗虫育种是补充目前使用的杀虫剂以保护蔬菜作物的防治措施之一,本文介绍了国外蔬菜作物抗虫的机制和抗虫品种的选育。     

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。     

不同倍性紫果猕猴桃雌雄株光合特性及叶绿素的含量

为猕猴桃选育和生产提供参考,比较不同倍性紫果猕猴桃雌雄株光响应和叶片叶绿素含量。结果表明:1)倍性和性别均显著影响猕猴桃对光强的响应,随光强的增加,各试样光响应曲线都呈先增加后减小趋势;高光强下,高倍性小种具有更高的光合速率。雄株对高光强具有更高的敏感性,光合速率达最大后其下降幅度更大。2)性别能显著影响猕猴桃叶片叶绿素含量,雄株的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和胡萝卜素的含量均显著高于雌株,其中,Aa8x(♂)叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和胡萝卜素的含量均最高,分别达16.74mg/g、6.15mg/g、22.89mg/g和3.50mg/g。     

抱子甘蓝花培苗倍性的快速鉴定

采用花药培养获得加倍单倍体 (DH)是甘蓝类蔬菜自交不亲和系选育的主要方法之一 .然而 ,花药培养后代是倍性水平不同的混合群体 ,及早鉴定出真正的 DH具有重要的意义 .本文阐述 DNA流式细胞仪测定法和形态学鉴定法在花培苗倍性鉴定上的应用 ,并以抱子甘蓝的花培苗群体为材料 ,采用这两种方法鉴定其倍性组成 .结果表明 ,DNA流式细胞仪测定法可以鉴别群体的各种倍性水平 ,而形态学鉴别法可以把群体中的二倍体与单倍体、四倍体及其它倍体分开 .若以 DNA流式细胞仪测定法的鉴定结果为标准 ,苗期形态学鉴定的准确率可达 94.2 % .与 DNA流式细胞仪测定法相比 ,形态学鉴定方法具有更快速、简便和实用性强等特点     

烟草花粉植株染色体倍性苗期快速鉴定

为了提高烟草单倍体育种中花粉苗的利用效率,采用气孔保卫细胞叶绿体计数法对花粉植株染色体倍数性鉴定进行了研究.结果表明:单倍体、二倍体、多倍体的叶绿体数平均值分别为11.559,20.458,35.056个,差异极显著;通过对叶片进行失水处理,解决了幼嫩叶片不易制片的问题,结合第3,5,8,13,17叶的叶绿体数分布,将鉴定时期提到了移栽前的第5叶,得出了每株只计数1个气孔叶绿体数的一种快速、准确的计数方法--叶绿体数倍性分界法.该方法准确率高达98.5%.     

倍性育种在作物中的研究进展

随着人口的急剧增加,作物需求也随之增加,因此,选择合适的育种方法尤为重要。本文总结了作物中倍性育种的研究进展,包括多倍体育种的主要过程,单倍体育种和倍性鉴定的主要方法,并讨论了两种育种方法的优缺点,以帮助研究人员选择适合的方法进行育种。     

菊花染色体倍性鉴定研究

[目的]综述菊花染色体倍性鉴定的常用方法及其在育种中的应用。[方法]重点介绍了染色体计数法和流式细胞术法,简要介绍了染色体倍性鉴定在菊花品种鉴定和育种中的应用情况。[结果]染色体计数法一般分为取材、预处理、固定、解离、染色、制片、镜检和制作永久玻片等步骤。流式细胞术鉴定法目前已成为倍性鉴定的主要方法,尤其适合大量样品的染色体倍性分析。介绍了流式细胞仪的结构与工作原理、使用方法与操作步骤。染色体倍性鉴定方法在菊花品种鉴定和育种中的应用主要在品种鉴定、杂交组合的选配、杂交后代材料的提前筛选和亲缘关系的鉴定4个方面。[结论]染色体计数法和流式细胞术法2种方法的结合有利于提高染色体倍性鉴定的效率和准确性。