木薯同源四倍体的离体诱导及鉴定

为获得木薯新品种四倍体种质资源,以木薯主栽品种南植199组培苗单芽茎段为试验材料,利用秋水仙素诱导同源四倍体,统计不同浓度秋水仙素对外植体成活率和诱导效果的影响,并对二倍体与同源四倍体进行形态学、解剖学和生理生化方面的比较。结果表明,外植体成活率随秋水仙素浓度升高而降低,0.05~0.10 g·L^-1是秋水仙素诱导木薯同源四倍体的适宜浓度范围。本研究获得了10个同源四倍体株系和1个嵌合体株系。与二倍体木薯相比,四倍体木薯叶片增厚,叶型变宽,保卫细胞增大,叶绿素含量增加。本研究拓宽了木薯种质资源,并为诱导鉴定木薯四倍体提供了一套高效的技术方法。     

刺槐同源四倍体种子胚变异及生活力分析

为了阐明刺槐同源四倍体种子胚变异状况及充分利用刺槐同源四倍体有性过程创造的变异资源对四倍体刺槐进行遗传改良,研究了刺槐同源四倍体种子胚类型及其生活力特征,主要结论如下：刺槐同源四倍体种子胚按照子叶数量、颜色及饱满程度,可以划分出5个类型： 黄二(YVT)、黄三(YMT)、黄四(YRF) 、绿二(GNT)及白二(WNT),所有类型种子胚混合平均单胚重量接近二倍体的1/2。流式细胞仪检测证明,YVT、YMT、 YRF类型样本种子胚染色体数目仍然是四倍体。刺槐同源四倍体种子胚可溶性蛋白含量、过氧化物酶活性明显低于二倍体相应指标,YVT、YMT、 YRF类型种子胚的上述2种指标明显高于GNT、WNT类型。以刺槐同源四倍体种子胚愈伤组织诱导率作为种子胚生活力强弱的评定指标表明：上述2种指标越高的种子胚,其生活力就越高,上述2种指标均小于二倍体相应指标的30% 是刺槐同源四倍体种子胚生活力丧失的临界指标;YVT、YMT、 YRF类型种子胚上述2种指标均高于二倍体相应指标的30%,组织培养时均有一定的愈伤组织诱导率,具一定的生活力,其中YVT类种子胚的愈伤组织诱导率最高（平均57.8%）、生活力最强,已培育出此3类胚的实生苗; GNT、WNT类型种子胚上述2种指标均低于二倍体相应指标的30%,组织培养时愈伤组织诱导率为0,胚细胞均失去了生命力。较好的种子胚愈伤组织诱导培养基综合条件为： MS基本培养基附加2,4-D 2.0 mg/L和6-BA 0.5 mg/L。     

秋水仙素诱导青岛百合四倍体研究

以青岛百合试管苗为试验材料,采用浸泡法和混培法研究了秋水仙素对青岛百合进行染色体加倍的诱导效果。结果表明:以0.05 %的秋水仙素浸泡处理24h的诱导效果最佳,诱导频率高达53.3%;经秋水仙素诱导的多倍体与正常二倍体植株比较,植株叶片变大,根系粗壮,气孔显著增大而单位面积气孔数减少。对变异材料的细胞学研究发现, 四倍体植株的染色体数目为2n=4x=48。     

优质同源四倍体菜心新材料的创制及特性分析

为获得优质的菜心同源四倍体新材料,本研究采用0.2%(W/V)的秋水仙素溶液点滴二倍体菜心LCX017幼苗子叶生长点,通过形态学、解剖学、细胞学以及流式细胞仪等方式鉴定到诱导成功的同源四倍体植株,并对二、四倍体的农艺性状、营养品质、光合特性等方面进行分析比较。结果表明,形态学与农艺性状方面,四倍体植株在叶片、花器官、种荚等方面表现出“巨大性”,叶宽、叶厚增大,菜薹直径变粗,重量增大;解剖学方面,四倍体叶片气孔相对二倍体更大,气孔密度降低;花粉粒相比二倍体变大且呈现棒状或橄榄状;细胞学方面,四倍体植株的根尖染色体数目是二倍体的2倍;流式细胞仪鉴定结果显示,四倍体的DNA荧光强度是二倍体的2倍;营养品质方面,相较于二倍体,四倍体植株中可溶性糖、纤维素、有机酸以及叶绿素含量显著上升,硝态氮含量下降22.92%,可溶性蛋白含量无显著变化;此外,结合光响应曲线分析发现,四倍体在强光和弱光条件下的适应能力均强于二倍体。综上,本研究成功诱导出了优质的同源四倍体菜心新材料,丰富了不结球白菜的种质资源。     

高温处理诱导染色体加倍获得白杨杂种多倍体

在掌握毛新杨×新疆杨合子有丝分裂规律基础上,对高温处理诱导毛新杨×新疆杨合子染色体加倍的技术条件进行研究。结果表明,在温室水培条件下,毛新杨×新疆杨合子第一次有丝分裂主要在授粉后7d;施加高温处理可有效诱导毛新杨×新疆杨合子染色体加倍,最高四倍体诱导率为7.4%,处理温度以39℃为宜;由于胚珠发育过程具有极强的不同步性,在诱导合子染色体加倍的同时还获得了部分三倍体植株。子代气孔特征观察显示:四倍体和三倍体植株都表现出多倍体特征,随着倍性水平增加,气孔增大,单位面积气孔数减少,与二倍体有显著差异。     

秋水仙素诱导杂交兰四倍体及倍性鉴定

以杂交兰F1代无菌苗(2n=2x=40)为供试材料,分别用浓度为0.02%、0.05%、0.10%和0.20%的秋水仙素对其根状茎处理24、48和72h,成功获得了四倍体植株。试验结果表明,以0.10%的秋水仙素处理48h诱导效果最佳,变异率为36%。根尖染色体压片表明,四倍体染色体数为2n=4x=80,二倍体对照为2n=2x=40。加倍后的植株较二倍体植株粗壮,叶片变厚,颜色变深,茎基部粗壮,颜色深,生长势变缓,根系变粗,根状茎增粗,可作为新材料加以利用。     

高花青苷同源四倍体紫菜薹新材料的创制及特性分析

为获得优质高花青苷的同源四倍体不结球白菜紫菜薹Lcx025b新材料,本研究利用浓度为0.2%(w/v)的秋水仙素溶液处理二倍体Lcx025b幼苗的子叶生长点,通过形态学、细胞学、流式细胞仪测定等方法筛选鉴定得到同源四倍体植株,通过农艺性状指标、营养品质、光合特性、抗病能力等方面对二、四倍体植株进行比较分析。结果表明,相较于二倍体植株,四倍体植株在形态学方面表现出巨大性,具体表现为叶片的长宽比显著减小,叶片趋于扁圆形,花器官、种荚、种子等明显增大,菜薹颜色加深;叶片气孔明显增大,气孔密度减小;花粉粒表现出明显不规则性;四倍体植株根尖细胞染色体的数目以及通过流式细胞仪分析的四倍体植株DNA的荧光强度都表现为二倍体的两倍;营养品质方面,可溶性糖、菜薹花青苷含量显著增加,纤维素、硝态氮含量显著减少,可溶性蛋白、叶绿素含量无显著变化;结合光响应曲线分析,四倍体光合能力更强,适应性更高;此外,在抗病性鉴定过程中,四倍体植株对灰霉菌的抗性明显优于二倍体植株。综上,本研究获得了高花青苷的同源四倍体不结球白菜紫菜薹Lcx025b新材料,为不结球白菜的种质资源创新提供了重要的材料支撑。     

黄毛草莓叶片离体再生及其同源四倍体的诱导

为探究黄毛草莓叶片离体再生率及其同源四倍体的诱导效果,以黄毛草莓试管苗叶片和离体芽尖为材料,研究了不同激素配比对叶片离体再生的影响以及不同秋水仙素浓度和处理时间对其染色体的加倍效果。结果表明,黄毛草莓离体叶片在MS+1.0 mg·L-1TDZ+0.1 mg·L-1IBA的培养基上不定芽的再生率最高,为73.19%;0.15%秋水仙素处理草莓离体芽尖48 h诱导效果最佳,诱导率达13.33%,获得了经染色体计数确定为四倍体的株系12个,四倍体基因组DNA含量发生了倍增,染色体数量由14(2n=2x=14)条增加到28(2n=4x=28)条。与二倍体相比,四倍体黄毛草莓叶片更大更厚,颜色更深,叶形指数减小,气孔变大,叶绿素含量升高,整体植株生长势较强。黄毛草莓同源四倍体株系的获得为黄毛草莓的进一步研究奠定了基础。     

三倍体西瓜种子种壳结构及机械破壳力学特性

为实现机械破壳代替人工破壳的方式提高无子西瓜种子的发芽率。对比二倍体西瓜种子,用种壳超微结构分析方法解释了三倍体西瓜种子的发芽障碍原因;并采用3种常见的三倍体西瓜种子黑牛、蜜红和花皮,含水率分别为11.1%、11.2%和10.6%,运用常用试验方法对实现机械破壳的力学特性进行了试验研究。试验结果得出三倍体西瓜种子的加载速度对破壳力的影响;设计压缩摇杆时,其调节量标准以各品种的压缩变形量最大值为基准;加载速度宜选择80～100mm/min;最大破壳力为68.97N。研究得到的结果为开发三倍体西瓜种子破壳机械提供了基本参数和理论计算依据。     

利用氟乐灵进行同源四倍体萝卜种质创制研究

本研究应用除草剂氟乐灵处理两叶一心幼苗生长点,进行同源四倍体萝卜种质诱导,对变异植株进行形态、细胞学鉴定和花粉母细胞染色体数目鉴定.结果表明,应用0.2 mmol/L和1.0 mmol/L氟乐灵处理,6个萝卜品种都获得同源四倍体植株,10 mmol/L处理仅在Nau-zhqh得到同源四倍体;其中0.2 mmol/L处理Nau-dy和1.0 mmol/L处理Nau-xbch获得四倍体最高诱导率（40%）;四倍体种质与二倍体种质相比,形态性状、气孔大小、保卫细胞内叶绿体数目、花器官大小、花粉粒大小及花粉萌发率都存在显著差异,将形态、气孔鉴定和染色体计数结合可以准确确定变异株的倍性.研究表明利用氟乐灵诱导是进行萝卜同源四倍体种质创新的有效途径之一.     

四倍体刺槐种子形态及结构变异研究

对四倍体刺槐种子进行观测和解剖,结果证明：四倍体刺槐种子单粒重、有胚率和萌发率分别是二倍体刺槐的26.3%、30.1%和6.3%;单粒重10mg以上的种子（比例4.41%）萌发率达62.28%,小于7mg（比例84.97%）的种子就完全失去了萌发力。四倍体刺槐种胚重量、胚乳重量、种皮重量及三者的构成比例均明显不同于二倍...     

Fat but slim: Criteria of seed attractiveness for earthworms

Earthworms were shown to significantly affect seeds and seedlings survival via their ingestion and digestion for nutritive purposes. Such selective feeding of earthworms on plant seeds is likely to favour certain plant species and to affect seed bank composition, plant recruitment and plant community structure. Relationships between earthworms and seeds, particularly seed traits that determine attractiveness of seeds for earthworms, are yet to be determined. In this study, the influence of six seed traits was tested on the ingestion, digestion and germination of seeds by two earthworm species (Lumbricus terrestris, anecic and Satchellius mammalis, epigeic). The seed traits tested were their length, width, weight, shape, oil content and the presence of trichomes on their surface. Each earthworm species was introduced into a microcosm with eleven seed species from a chalk grassland that represented those different traits. Ingested, digested and germinated seeds were counted after voiding the guts of the earthworms. Univariate and multivariate analyses showed that seed length, width, weight and seed oil content could significantly affect the ingestion of seeds for both earthworm species. Seed width and seed oil content were the two traits that influenced the digestion of seeds the most, but only for L. terrestris. We also found that seed ingestion was earthworm species-specific but we found no correlation between earthworm traits and number of ingested or digested seeds. Few seeds germinated from L. terrestris casts and no seeds germinated from S. mammalis casts. Implications in terms of plant evolution strategies are further discussed.     

60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子的生物效应

为探索60Co-γ射线辐照对德国鸢尾杂交种子的影响,用0(对照)、20、40、60、80 Gy剂量的60Co-γ射线辐照德国鸢尾杂交种子,研究不同辐照剂量对其萌发率、成苗率的影响及其M1部分表型变异的诱变效应.结果表明,20和40 Gy60Co-γ射线辐照后,种子萌发率分别为68.33％和87.91％,显著高于对照(41.25％);60和80 Gy 60Co-γ射线辐照后,种子萌发后的成苗率分别为70.72％和68.37％,显著低于对照(96.29％),且存在显著的致死效应;60和80 Gy辐照剂量可显著缩短M1的叶长和叶宽,其中60Gy还可显著降低M1旗瓣宽度,提高旗瓣长宽比.综上,20 ～40 Gy辐照剂量可以改善德国鸢尾种子萌发率,60～ 80 Gy可以作为德国鸢尾杂交种子的诱变剂量.本研究结果为利用60Co-γ射线改善德国鸢尾杂交种子萌发率和开展辐照诱变育种提供了一定参考.     

矮紧型、抗病同源四倍体不结球白菜矮桩秋冠新材料创制

为创制矮紧型、抗病同源四倍体不结球白菜矮桩秘冠新材料,使用浓度为0.2%的秋水仙素处理二倍体不结球白菜矮桩秋冠植株子叶期生长点,通过形态学、解剖学、细胞学特征和使用流式细胞仪进行鉴定,筛选出同源四倍体植株,并进行农艺性状、营养指标、光合能力和抗病性测定。形态学鉴定结果显示,四倍体植株的种子、花器官、荚果表现出巨大化,但整体株型和叶片变小。解剖学鉴定结果发现,四倍体植株气孔变大但单位面积密度减小,花粉粒变大且形状不规则。细胞学鉴定中,二倍体植株细胞染色体数为20条,四倍体为40条,是二倍体的2倍。流式细胞仪鉴定结果表明,二倍体细胞核DNA相对含量峰值在50处,四倍体细胞核DNA相对含量峰值在100处,与细胞学鉴定结果一致。农艺性状中,四倍体植株的单叶质量、十叶厚有所增加,但叶柄长、株高、叶长等有一定程度的降低。营养品质中,四倍体可溶性糖、纤维素、叶绿素含量减少,氨基酸、有机酸含量增加。光合特性分析结果发现,与二倍体相比,四倍体的最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率分别增加了29.192%、16.071%和14.0947,光饱和点降低,说明四倍体植株比二倍体具有更强的光合效率。抗病测定结果发现,四倍体植株叶片对灰霉病的抗性明显增强。经选育获得了矮紧型、抗病不结球白菜同源四倍体矮桩秋冠新材料,为不结球白菜种质创新和新品种培育奠定了基础。     

丹参种子航天搭载的生物学效应

为探讨丹参种子航天搭载的生物学效应,利用"实践八号"育种卫星搭载丹参种子,返回地面后进行田问种植观测,分别从生育时期、种子活力、地上部形态特征、根部性状、结实性状分析丹参航天诱变的生物学效应,利用SRAP标记技术分析了材料在DNA水平上的变化.结果表明:航天搭栽造成了DNA水平上的变异;提高了种子的发芽率和出苗率,促进了幼苗的发育,开花期提前;促进了花苔长度和花蕾数的增加,抑制了叶片生长.总体上促进了根部性状和种子性状的变异,除冠幅、花轴长度外,增大了各性状的变异系数.丹参种子航天诱变的生物学效应可为丹参种质改良和品种选育提供参考.     

丹参种子航天诱变生物学效应研究

为探讨丹参种子航天诱变的生物学效应,利用实践八号育种卫星搭载丹参种子,返回地面后进行田间种植观测,分别从生育时期、种子活力、地上部形态特征、根部性状、结实性状分析丹参航天诱变的生物学效应,利用SRAP标记技术分析了材料在DNA水平上的变化。结果表明：航天搭载造成了DNA水平上的变异;提高了种子的发芽率和出苗率,促进了幼苗的发育,开花期提前;促进了花苔长度和花蕾数的增加,抑制了叶片生长;总体上促进了根部性状和种子性状的变异,除冠幅、花轴长度外,增大了各性状的变异系数。丹参种子航天诱变的生物学效应可为丹参种质改良和品种选育提供参考。