层出镰刀菌处理对食用百合保护酶相关基因表达的影响

以4种食用百合为试材,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,研究了层出镰刀菌处理对食用百合保护酶相关基因(POD、CAT)相对表达量的影响,以期为研究食用百合抵抗逆境的分子机制提供参考依据。结果表明:POD在“龙牙×兰州”(R6-2、6)杂交百合、“铁炮×兰州”杂交百合、“兰州”百合被处理后的第1天相对表达量达到峰值且显著高于处理后的其它时间段,分别约为对照组的18.57、63.81、51.41、37.42倍,然而“铁炮”百合则是被处理后的第3天相对表达量达到峰值且显著高于处理后的其它时间段,约为对照组的113.19倍;CAT在“龙牙×兰州”(6)杂交百合、“铁炮×兰州”杂交百合均是被处理后的第1天相对表达量达到峰值且其显著高于处理后的其它时间段,分别约为对照组的68.02、19.77倍,在“龙牙×兰州”(R6-2)杂交百合、“兰州”百合则是被处理后的第3天相对表达量达到峰值,且显著高于处理后的其它时间段,分别约为对照组的30.69、25.19倍,铁炮百合是被处理后的第5天基因相对表达量达到峰值且显著高于其它时间段,约为对照组的71.83倍。     

生物技术在百合育种上的应用

生物技术在百合上的应用主要包括以下几个方面:利用植物离体培养技术成功建立了百合快速繁殖体系和脱毒苗生产技术程序;利用胚胎拯救技术克服了百合杂交前后障碍获得百合新品种;蛋白质分子标记、DNA分子标记在百合的初步应用;通过农杆菌介导法、基因枪法、电激法等进行了百合的遗传转化,并通过基因枪法成功地获得了百合转基因的植株.     

不同倍性蝴蝶兰杂交后代的染色体倍性研究

 对不同倍性蝴蝶兰小孢子母细胞减数分裂及其杂交后代的根尖染色体数进行了检测。结果表 明,除三倍体和三倍体杂交未能产生杂交后代外,不同倍性蝴蝶兰杂交后代的倍性均出现分离。二倍体和 二倍体、二倍体和四倍体杂交均产生二倍体、三倍体和四倍体;二倍体和三倍体杂交产生二倍体、三倍体、 五倍体和非整倍体;三倍体和四倍体随正反交不同而异,三倍体@四倍体的后代倍性有三倍体、四倍体、 八倍体和非整倍体,而四倍体@三倍体的后代倍性有三倍体、四倍体、五倍体和非整倍体;四倍体和四倍 体杂交产生二倍体、三倍体、四倍体、五倍体、六倍体和非整倍体。不同倍性蝴蝶兰的小孢子母细胞减数 分裂普遍存在微核、落后染色体和三分体等异常现象,导致小孢子和杂种后代的倍性出现多样性。     

卷丹百合种间杂交亲和性研究

采用4种授粉方法对卷丹与9种百合进行正反交,研究卷丹的种间杂交亲和性,并对部分杂交组合的花粉管行为进行荧光观察。卷丹作母本的9个组合中有7个组合得到膨大的果实,6个组合得到有胚种子,有胚率最高的为卷丹×大花卷丹,达44.7%。切割花柱可以克服卷丹与有斑百合、大花百合、垂花百合的杂交障碍;涂抹花粉培养液对杂交亲和性影响不大。卷丹作父本与9种百合杂交均不亲和,但有部分组合能得到微膨大的子房,微膨大率可达50%。百合杂交亲和组合的花粉管在48～72 h即可到达花柱基部,72～96 h进入子房与胚珠结合。     

百合品种染色体倍性观察

 利用染色体常规制片技术分析了45个从荷兰引进的百合品种的染色体倍性,包括21个亚洲百合、3个麝香百合、7个东方百合、8个LA杂交品种、2个LO杂交品种、4个OT杂交品种。在21个亚洲百合中,12个品种（‘Eleganza’、‘Monte Negro’、‘Renoir’、‘Black Bird’、‘Butter Pixie’、‘Orange Matrix’、‘Petit Brigitte’、‘Pink Pixie’、‘Lollypop’、‘Red Latin’、‘Marrakech’和‘Pollyanna’）为二倍体（2n = 2x = 24）,5个品种（‘Navona’、‘Orange Pixie’、‘Elodie’、‘Vermeer’和‘Lyon’）为三倍体（2n = 3x = 36）,4个品种（‘Brunello’、‘Tresor’、‘Val di Sole’和‘Detroit’）为四倍体（2n = 4x = 48）;3个麝香百合品种（‘White Heaven’、‘Gelria’和‘White Fox’）为二倍体（2n = 2x = 24）;7个东方百合品种（‘Siberia’、‘Sorbonne’、‘Maru’、‘Dynamite’、‘Dordogne’、‘Montezuma’和‘Miss Lucy’）为二倍体（2n = 2x = 24）;8个LA杂交品种（‘Brindis’、‘Courier’、‘Pavia’、‘Advantage’、‘Mestre’、‘Mombasa’、‘Pirandello’和‘Serrada’）为三倍体（2n = 3x = 36）;两个LO杂交品种（‘Triumphator’和‘White Triumph’）为三倍体（2n = 3x = 36）;4个OT杂交品种中‘Yelloween’和‘Red Dutch’为二倍体（2n = 2x = 24）,‘Conca D’Or’和‘Golden City’为三倍体（2n = 3x = 36）。该结果表明,组内杂交品种（亚洲百合、东方百合和麝香百合）中,除亚洲百合中有5个三倍体和4个四倍体品种外,其余22个为二倍体品种,因而多数组内杂交品种为二倍体品种;而组间杂交品种（LA、OT和LO）,只有OT中2个品种为二倍体,其余12个皆为三倍体。     

龙牙百合生殖特性及繁育规律

以万载龙牙百合为试材,研究了柱头可授性、杂交指数OCI、不同授粉方式对龙牙百合结实的影响,并对其授粉后花粉管伸长情况进行了荧光观察。结果表明:龙牙百合柱头可授期为开花前1d至开花第9天,共10d,可授期较长,柱头在开花4~6d可授性最强;花粉生活力在开花第1~3天最强;花粉-胚珠比(P/O)介于3 673~4 670,杂交指数(OCI)为5,繁育系统属于专性异交,存在传粉限制,需要传粉媒介为其传粉;自花授粉能结实,切柱授粉有助于结实。     

亚洲百合品种倍性、花粉育性及其杂交研究

 在调查5个亚洲百合品种（‘Renoir’、‘Eleganza’、‘Pollyanna’、‘Brunello’和‘Val di Sole’）的倍性、花粉形态和花粉萌发率的基础上进行了不同倍性品种间（即“4x × 2x”和“2x × 4x”之间）杂交,结果表明：（1）‘Renoir’、‘Eleganza’和‘Pollyanna’为二倍体（2n = 2x = 24）,‘Brunello’和‘Val di Sole’为四倍体（2n = 4x = 48）;（2）5个品种花粉粒形态都大致可分两类,一类为椭圆形可被染色的正常花粉粒,另一类为不能或难以被染色通常呈一定皱缩状的异常花粉粒;（3）四倍体‘Brunello’的花粉萌发率明显高于其它品种,可达80%左右,其它品种在24% ~ 36%。（4）通过胚抢救技术,从“4x × 2x”的4个杂交组合中获得了18个株系,其中12个进行过染色体分析的株系皆为三倍体。由于三倍体百合的优势和可以无性繁殖的特性,所获得的三倍体株系可作为选育商业新品种的材料。     

毛百合×有斑百合种间杂种的育成

以毛百合（Lilium dauricum）为母本、有斑百合（L.concolor var.pulchellum）为父本进行常规杂交,通过胚培养成功获得了种间远缘杂交种,对种间杂交亲和性、胚培养和杂种的形态特征进行了调查研究。结果表明：毛百合×有斑百合蒴果膨大率达46.1%,种子有胚率为1.30%,胚培养萌发率为15.2%;4个杂交后代生长旺盛,株高表现出较明显的超亲现象,其他性状呈趋中趋势,杂种植株的花色更偏向橙色。4个杂交后代虽然在花色上与亲本有一定差异,但其它性状均具有双亲的特征,从形态上能证明是真杂种。     

岷江百合中黄瓜花叶病毒诱导的LrPR10的克隆及表达分析

 为了研究黄瓜花叶病毒（CMV）诱导的岷江百合（Lilium regale）病程相关蛋白PR10基因在抗病毒防御反应中的作用,对岷江百合叶片接种CMV,采用RACE技术获得岷江百合LrPR10的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR对LrPR10在各器官特异性以及CMV和水杨酸（SA）处理后的表达模式进行了测定分析。结果表明：LrPR10全长756 bp,可编码由157个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白具有病程相关蛋白典型的Bet_v1_like保守结构域;LrPR10在岷江百合鳞茎中相对表达量最高,在嫩叶中最低;该基因可以被CMV和SA诱导上调表达,岷江百合、卷丹（L. lancifolium）和宜昌百合（L. leucanthum）在CMV接种处理后LrPR10的相对表达量分别在4 d、4 d和1 d达到最大值,分别为处理前的58倍、27倍和292倍,在SA处理后LrPR10的相对表达量都在8 h达到最大值,分别为处理前的34倍、8倍和38倍。以上结果表明LrPR10在岷江百合抗黄瓜花叶病毒防御反应过程中发挥作用。     

百合遗传多样性及亲缘关系的RAPD分析

 对百合野生种及栽培品种共60份材料进行了RAPD分析, 22条随机引物共扩增出224条带,其中163条为多态性带, 多态率为72.77%。UPGMA分类结果将60份百合材料分为两大类群, 第1类群为铁炮与亚洲百合杂交系(L /A) 、野生种、亚洲系百合(A) 、喇叭百合杂交系(T) 及东方与喇叭百合杂交系(O /T) 的聚合, 这一类群在阈值0.668处又被分为两个亚类群; 第2类群为1 份野生种(L. speciosum ) 及铁炮系百合(L) 和东方系百合(O) 的聚合, 其中东方系百合在阈值0.746处又被分为两个亚类群。根据此分类结果, 进行了类群间亲缘关系及品种起源形成分析, 60份百合材料被划分为14个群组。经统计分析, 各群组之间的遗传相似系数与遗传距离的变化呈现相反的趋势。     

沙田柚宜昌橙杂种核型及基因组原位杂交分析

利用核型分析和基因组原位杂交技术（GISH）对沙田柚宜昌橙异源二倍体和异源四倍体材料的遗传组成进行了初步分析。比较11份材料的染色体类型、随体数与位置、臂比、染色体相对长度等,在核型变化,随体有无、数量和位置方面显示出多样性;与亲本相比,异源四倍体与二倍体未显示明显的染色体结构变异,但核型不同显示在杂交和多倍体形成过程中存在染色体重组和一些微染色体结构上的变异。GISH分析表明,异源四倍体（CSY）和二倍体（SY）确实为沙田柚与宜昌橙杂种,端部具较强信号的染色体为体细胞半数的染色体数,表明这些染色体可能是来源于探针亲本的染色体,基本明确CSY和SY的染色体来源。沙田柚与宜昌橙杂交获得的不同倍性材料的核型与GISH分析为柑橘遗传育种研究提供了细胞遗传学资料,同时GISH技术在柑橘中的应用在今后开展柑橘基因组遗传分析中可起到一定参考作用。     

草莓属低倍性野生资源在育种中利用的研究进展

草莓低倍性野生种中蕴藏着丰富优良性状的基因资源,由于染色体倍性差异,将野生低倍性种质优良性状基因向栽培种凤梨草莓转移存在一定障碍。对采用有性杂交结合染色体加倍、原生质体培养和体细胞融合获得种间杂种的技术作了综述,并对种间杂交后代的鉴定作了简介,同时展望了我国原产草莓低倍性野生种质导入栽培品种的意义和技术途径。     

黄瓜倍性鉴定方法的研究

 以黄瓜未受精子房培养的再生植株群体为材料, 研究和比较了几种倍性鉴定方法。结果表明:体细胞染色体计数法是最可靠的直接方法; 体细胞染色中心大小、异染色质数目以及保卫细胞叶绿体数目与黄瓜倍性密切相关, 是有效的间接方法; 不同倍性植株在长势、花冠形态、花粉粒及结籽等方面有明显差异, 也能间接确定植株倍性。     

DNA分子标记在猕猴桃上的应用

猕猴桃为中国半特有属植物,由于雌雄异株,自然杂交明显,染色体倍性复杂等原因,用常规方法对其进行种类(品种)鉴定、系谱分析、遗传多样性研究等难度较大。DNA分子标记具有许多优点,它的发展和应用为猕猴桃研究提供了一条有效的途径。就DNA分子标记在猕猴桃系谱分析与品种(品系)鉴定、性别鉴定、染色体起源分析、胞质遗传与系统发育研究、遗传多样性研究和分子遗传图谱构建等方面的应用进行了详细阐述,同时指出了DNA分子标记在猕猴桃研究中存在的问题和今后研究工作的重点。     

花粉植株染色体倍性及加倍技术研究进展

主要介绍了国内外花粉植株染色体倍性、倍性鉴定以及染色体加倍技术的研究进展.     

大白菜小孢子植株的倍性变异及倍性鉴定方法的研究

对大白菜小孢子植株群体的倍性变异进行观察,并以染色体计数法的鉴定结果为依据,研究利用DNA流式细胞仪测定法、气孔保卫细胞特征、形态学特征鉴定大白菜小孢子植株倍性的可靠性。结果表明,小孢子植株是倍性水平不同的混合群体,但不同基因型各倍性植株所占比例不同;DNA流式细胞仪鉴定法的准确率达94.44%,可用于植株群体的倍性鉴定;植株形态鉴定法可用于成株倍性鉴定;气孔特征鉴定法的应用有待进一步探讨。     

45S rDNA在不同倍性沙田柚染色体上的荧光原位杂交分析

 应用荧光原位杂交技术进行45S rDNA在不同倍性沙田柚中期染色体上的定位研究。结果表明: 不同材料的NOR位点表现出明显的多态性和杂合性, 即二倍体具4个45S rDNA位点, 四倍体单株t₁和t₂ 则分别具有10个和8个位点。位点在染色体上的位置包括短臂末端、着丝粒区域、着丝粒至短臂区域、着丝粒至长臂区域、长臂末端共5种不同类型。不同材料中包含的位置类型不完全相同。不同位置类型的位点数也不相同, 以着丝粒及着丝粒至短臂区域的类型位点数最多, 其次是短臂末端。同源四倍体和相应的二倍体相比, 出现了DNA水平的变异。对用于荧光原位杂交的柑橘染色体制片方法和rDNA在染色体上的分布位置、同源四倍体和相应二倍体的遗传差异分析、重复序列的染色体原位杂交用于染色体识别和物种演化研究等进行了讨论。     

草莓种间杂交的研究

 草莓2x与2x、2x 与4x、4x 与5x、5x 与8x 种间杂交结果表明, 同倍性种间杂交结实率较高,如绿色草莓(2x ) ×东北草莓(2x) 可达53. 3 % , 但正反交间不同。不同倍性种间杂交以低倍体为母本时结实很差或完全不能结实, 以高倍体为母本时杂交结实率较高, 如汤姬(8x ) ×黑龙江7 号(5x) 可达68. 4 %; 由汤姬(8x ) ×黑龙江7 号(5x) 得到1 株9x 实生苗, 根据其倍性及亲本减数分裂行为、花粉大小等现象推测草莓属植物中存在未减数配子; 草莓种间杂交后代变异大, 并出现了偏母实生苗, 它们可能来自无融合生殖; 从草莓种间杂交得到包括4x、5x、6x、7x、8x、9x 丰富的倍性试材, 这对草莓遗传变异及改良栽培草莓品质、抗逆性、抗病性等方面的研究有较大价值。     

果树倍性育种研究进展

 对果树倍性育种的主要研究进展进行了综述,包括单倍体产生途径和育种应用、多倍体的诱变方法、无性多倍化和有性多倍化的途径、嵌合体的纯化、倍性鉴定方法、植物多倍化的遗传效应及其对果树生长发育和抗逆性的影响等;提出了果树倍性育种中存在的主要问题及对策。     

蔬菜作物多倍体育种研究进展

对蔬菜作物多倍体育种研究的主要进展进行了综述。重点对蔬菜多倍体的 获得途径、多倍体的植物学特征、同源三倍体的不育性、四倍体的低稔性、抗逆性研究进行了综述，介绍了多倍体在蔬菜育种上的应用，并提出了蔬菜多倍体育种尚待解决 的关键问题。