萝卜自交不亲和特性的荧光快速鉴定

以萝卜高代自交系为材料,利用荧光显微镜观察其花期和蕾期自花授粉的柱头与花柱,结果发现自交不亲和与自交亲和材料花粉萌发和花粉管伸长状况存在明显差异.自交不亲和材料花期授粉后柱头上出现严重的胼胝质反应,花粉很少萌发,即使萌发也不能正常生长,出现弯曲或背向生长,花粉管顶端膨大不能穿越柱头乳突细胞;自交亲和系萝卜单株花期、蕾期以及自交不亲和系单株蕾期授粉后花粉多数能够正常萌发并穿越柱头进入子房.对供试材料进行了田间自交亲和指数测定,结果与荧光显微镜测定法鉴定结果高度一致.因此利用荧光显微镜观察法可以准确快速鉴定萝卜的自交不亲和性,从而提高优良自交不亲和系选育效率.     

甘蓝自交不亲和性的快速测定

利用荧光显微镜观察经过处理的甘蓝自花授粉花期柱头和蕾期柱头 ,发现花粉粒在柱头上的萌发及花粉管在柱头表面和花柱中的生长情况有很大差异。自交不亲和系花期柱头有少量的花粉粒萌发 ,并在柱头表面发生严重的胼胝质反应且花粉管的形态不正常 ,要么弯曲、要么背向生长 ,不能穿越乳突细胞壁 ;而自交亲和系花期、蕾期和自交不亲和系蕾期的柱头上 ,花粉粒几乎都能萌发长出花粉管 ,并能穿过花柱到达子房。利用荧光显微镜观察花柱中的花粉管数量可以省时、省工、直观快速鉴定甘蓝自交不亲和性     

富宁林檎花粉离体和原位萌发观察

【目的】研究富宁林檎花粉离体和原位萌发特性,为杂交育种奠定基础,提供理论依据。【方法】采用凹玻片培养法对富宁林檎花粉的离体萌发条件和萌发情况进行观察,用苯胺蓝染色和荧光显微镜观察花粉原位萌发。【结果】富宁林檎花粉离体萌发最佳培养基是15%蔗糖+0. 01%硼酸,最适温度为25℃,花粉萌发率最高,为65. 82%;有无光照对花粉萌发没有影响;花粉萌发率单一的15%蔗糖要显著高于0. 01%硼酸,分别为56. 01%和26. 41%。原位萌发时,自花授粉后2 h,柱头上有少量花粉粒附着,4 h开始萌发;授粉后4～8 h,大量花粉粒在柱头上附着并萌发,10 h时花粉管进入柱头;授粉后1 d,花粉管生长至柱头1/5～2/5处,并有胼胝质沉淀出现;授粉后2 d,花粉管生长至柱头1/2处;授粉后3～10 d,花粉管生长出现中部膨大、顶端变细、缠绕扭曲和回折生长等不亲和现象,并且花粉管生长始终停留在花柱1/2处。异花授粉后2 h就有大量花粉附着在柱头上,8 h后花粉管进入柱头,10 d后花粉管到达花柱基部并进入胚中;花粉管在生长过程中有胼胝质沉淀出现。【结论】富宁林檎花粉离体萌发率高、活性强。富宁林檎存在自交不亲和现象,主要原因是自交花粉管在花柱中部生长异常,致使花粉管不能到达胚珠以完成受精。     

甘蓝自交不亲和系柱头和花粉粒不亲 和互作的电镜扫描研究

扫描电镜观察到甘蓝(BrassicaoleraceaL.)自交不亲和系02-E1柱头上不能萌发的花粉在授粉后18小时内就会萎缩变小直至干瘪。能够萌发的花粉从一个萌发沟萌发后,另外两个萌发沟就自动萎缩,其花粉管有的扭曲不能伸入乳突细胞,仅少量花粉管能伸长进入花柱。经过5%NaCl溶液处理后的甘蓝自交不亲和系的柱头表膜乳突细胞或皱缩或破裂,花粉粒很容易萌发并长出花粉管,然后花粉管穿破乳突细胞壁而伸入花柱完成受精作用。     

红菜苔花粉-柱头间相互“识别”的电镜观察

用红菜苔自交不亲和株为材料在扫描电镜下观察花粉和柱头的形态及自交、异交花粉与柱头相互识别的反应。结果表明,红菜苔花粉近圆球形,大小为22-34×16-30微米,萌发孔三沟,外壁呈正网纹结构。柱头由众多的乳头状突起组成,极面近圆形,中央有一短沟。在适宜的环境条件下,异花授粉花粉迅速萌发,乳突表面绉缩,花粉管进入乳突,显示亲和反应。自花授粉,多数花粉不萌发,乳突外观无变化;萌发的花粉管多弯曲盘绕于乳突表面不能进入乳突,表现出不亲和反应。     

萝卜RsSRK-a基因cDNA克隆与表达特性分析

以萝卜Nau-DY06为试材,采用亲和指数和荧光显微镜进行自交不亲和性测定,结果表明其为稳定自交不亲和系.根据不同作物SRK基因保守序列设计特异引物,以Nau-DY06柱头为材料,采用RT-PCR扩增获得SRK基因cDNA序列,包含2 562 bp开放阅读框(ORF),命名为RsSRK-a(GenBank登录号:GQ121139).该基因cDNA序列编码853个氨基酸,其核苷酸序列与甘蓝型油菜SRK3、羽衣甘蓝SRK13-b基因同源性均为89%.RsSRK-a基因序列编码的蛋白质相对分子质量为96.6×103,等电点为6.69.半定量RT-PCR分析表明,RsSRK-a基因在自交不亲和系花期柱头中表达量远远高于蕾期柱头,而在植株的其他部位均不表达,表明SRK基因与自交不亲和特性表达密切相关.     

琯溪蜜柚和度尾蜜柚自交和互交亲和性观察

用荧光显微技术对王官溪蜜柚 (Citrusgrandis cv.Guanximiyou)和度尾蜜柚 (Citrusgrandiscv.Duweimiyou)自交和互交亲和性进行了观察 .发现两品种自交和互交花粉在柱头上都萌发正常 .自交花粉管进入柱头组织后 ,大部分在伸长过程出现破裂 ,伴随有内容物渗出 ,在花柱道内缘有胼胝质出现 ,但仍有部分花粉管能正常生长进入子房 ,并从胚柄处进入胚珠 ,在珠心组织里 ,观察到胼胝质的积累 ,其中大多数王官溪蜜柚和少数度尾蜜柚胚珠的胚囊位置出现强烈的荧光亮点 .而互交的胚珠中没有观察到这些现象 .由此可见 ,两品种的自交组合在花粉管进入柱头组织 ,直至进入子房、胚珠的整个伸长过程中 ,存在一系列不亲和反应     

白菜与白芥属间花粉──柱头相互作用的研究

以苯胺兰染色法,在荧光显微镜下观察了异源花粉在柱头上粘合、萌发及花粉管在柱头表面和花柱中的生长情况。结果表明,异源花粉在柱头上粘合的速度和数量与白菜、白芥自交无明显差异;异源花粉在柱头上萌发缓慢,而白菜花粉在白芥柱头上较其反交萌发的更为缓慢,萌发的花粉管生长迟缓,且发生严重扭曲、分叉、畸形等现象,从而减少了柱头上异源花粉萌发和进入花柱的花粉管数量,推迟了异源花粉萌发和花粉管进入花柱的时间,降低了萌发和进入柱头花粉管的质量。     

应用NaCl溶液克服君子兰的自交不亲和性

以大花君子兰(Clivia miniata)为试验材料,研究NaCl溶液对君子兰自交不亲和性的克服作用。应用2%、4%、6%、8%、10%等5种浓度NaCl溶液处理君子兰雌蕊柱头,统计坐果率,计算亲和指数;用荧光显微镜观察花粉管发育情况。结果发现,经2%NaCl溶液处理后,君子兰自交亲和指数为1.30,4%NaCl溶液处理后自交亲和指数为1.37,明显高于对照,8%~10%NaCl溶液处理后自交亲和指数低于对照;2%~6%NaCl溶液处理的花粉萌发顺利,柱头、花粉管中未见胼胝质。说明2%~4%NaCl溶液可以克服君子兰自交不亲和性,提高亲和指数。     

甘蓝型油菜×甘蓝的杂交亲和性研究——Ⅱ.母本基因型对花粉-雌蕊相互作用的影响

以遗传基础各不相同的6个甘蓝型油菜品系与甘蓝杂交,观察授粉后3、8和24小时花粉在柱头上附着,萌发及花粉管在柱头和花柱中的生长情况。从对花粉和柱头乳突细胞的形态学观察和统计分析的结果看,母本基因型对种间的花粉一雌蕊相互作用影响很大。对杂交幼果田间脱落率的调查结果支持这一论点。供试材料中以甘蓝型油菜自交不亲和系184×甘蓝的授粉亲和性最高,因此自交不亲和与种间杂交不亲和似乎是分别受极为相似的两套基因系统控制的。     

克服萝卜自交不亲和性的化学试剂筛选

为探讨克服萝卜自交不亲和性的有效化学方法,本研究选用不同浓度的槲皮素(Quercetin, QUE)、油菜素内酯(Bassinolide, BR)、褪黑素(Melatonin, MT)和激动素(Kinetin, KT)4种化学试剂对3个萝卜自交不亲和系(NAU-YXYB、NAU-LV791、NAU-WXQ)进行花期柱头喷施处理。通过亲和指数、花粉体外萌发及柱头活性氧(Reactive oxygen species, ROS)强度测定,筛选克服萝卜自交不亲和性的有效方法。结果表明,4种试剂处理均能在一定程度上克服萝卜的自交不亲和性,其中1.5 mmol/L QUE效果最佳,其次是100μmol/L MT和100 mg/L KT。本研究结果为建立高效的萝卜自交不亲和系亲本繁殖技术体系提供参考。     

抗除草剂转基因油菜向杂草诸葛菜的潜在基因漂移

以抗除草剂草甘膦和草丁膦转基因油菜为父本 ,诸葛菜为母本 ,在人工授粉条件下研究抗性基因向诸葛菜的潜在基因漂移。采用荧光显微镜观察转基因油菜花粉在诸葛菜柱头上的萌发生长情况 ,并与诸葛菜自花授粉的情况进行比较。结果显示 2种转基因油菜花粉在诸葛菜柱头上的萌发生长情况类似。花粉粘合的数量比自交时显著减少 ,出现粘合延迟现象 ;花粉在柱头上不能正常萌发生长 ,有的呈现明显的畸形 ,花粉管不能穿过乳突细胞 ,更不能进入花柱和胚囊发生受精 ,这些结果表明两者的亲和性较差。授转基因油菜的花粉后诸葛菜不能结实也进一步证明了两者的亲和性较差。上述结果表明抗除草剂转基因油菜的抗性基因向诸葛菜漂移的可能性较小。     

草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交不亲和原因初探

通过对草原樱桃与欧洲甜樱桃种间远缘杂交及草原樱桃品种间杂交后花粉管行为的荧光观察发现,草原樱桃品种间杂交授粉后花粉在柱头上能正常萌发生长,花粉管沿花柱到达胚珠完成受精过程,平均座果率为２７％。而草原樱桃与欧洲甜樱桃种间杂交授粉后花粉在柱头上虽少量萌发,但花粉管在柱头上横向生长,或盘绕,扭曲不能伸入花柱;个别进入花柱的花粉管先端因沉积胼胝质而中途停止伸长未能进入子房到达胚珠,从而说明这种杂交授粉后花粉管的不正常行为是导致草原樱桃与欧洲甜樱桃远缘杂交不亲和的主要原因。     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交不亲和性研究——Ⅰ. 花粉-雌蕊相互作用及杂种早期胚胎发育

以甘蓝对甘蓝型油菜授粉后,观察花粉在柱头上附着、萌发,花粉管在柱头表面和花柱中生长,以及杂种早期的胚胎发育。结果表明,该杂交组合的主要障碍在于杂交不亲和,表现在甘蓝花粉粒很难在甘蓝油菜柱头上萌发以及萌发的花粉管难于穿过沉积有胼胝质的柱头乳突细胞。这种不亲和反应与孢子体自交不亲和反应在形态上十分相似。初步提出了解决该杂交组合不育的可能途径。     

等电聚焦电泳法测定羽衣甘蓝自交不亲和性的研究

利用聚丙烯酰胺凝胶等电聚焦电泳法,研究了羽衣甘蓝强自交不亲和系、弱自交不亲和系与自交亲和系的柱头和花粉蛋白质谱带,并进行自交,以考察亲和指数。结果表明:强自交不亲和系的成熟柱头(S)和弱自交不亲和系的成熟柱头的蛋白谱带有明显差异;强自交不亲和系有特异谱带的出现,而弱自交不亲和系和自交亲和系柱头上没有特异谱带。对比自交不亲和系开花前2~3 d的柱头(S′)与成熟柱头(S)的蛋白质谱带发现了S特异蛋白质的准确位置,其等电点为8.5~9.1。此法可用于鉴定羽衣甘蓝的自交不亲和性。用同种方法处理花粉,没有发现自交不亲和系的特征谱带。     

牡丹与芍药的授粉亲和性表现及其生理机制分析

【目的】探究花粉-柱头相互作用及主要保护酶、内源激素与牡丹芍药远缘杂交不亲和性的关系,为阐明不亲和的生理机制奠定基础。【方法】对芍药与牡丹杂交授粉及芍药自交授粉过程中,花粉在雌蕊上不同时间(1,3,5,8,12,24,36,48,72,96h)的生长动态进行荧光显微观察,并对此过程中雌蕊内的保护酶(SOD、POD)活性和内源激素(ZR、ABA、IAA、GA3)含量变化进行比较,分析其形态变化的内在生理机制。【结果】芍药自交授粉后花粉大量萌发,花粉管伸长速度先慢后快,并通过花柱基部;芍药与牡丹杂交后,花粉大部分不能萌发,并在柱头上出现扭曲、肿胀等现象,且产生强烈的胼胝质反应。自交亲和及杂交不亲和授粉雌蕊的POD和SOD活性在授粉过程中发生明显变化,且2种雌蕊的变化趋势存在明显差异;当POD和SOD处于高活性时,花粉管迅速向胚囊伸长并进入胚囊(授粉后3h)。高含量的ZR、IAA和GA3有利于花粉-柱头识别、萌发和受精作用(授粉后3h);整个受精过程中,自交亲和授粉雌蕊的IAA和GA3含量均显著高于杂交不亲和授粉雌蕊,而杂交授粉雌蕊中的ABA含量高于自交授粉,说明高含量的ABA与杂交不亲和性相关。【结论】芍药与牡丹远缘杂交过程中的不亲和性与内部酶活性变化及内源激素含量的动态变化有关。     

铁皮石斛自交和杂交亲和性的细胞学研究

为了探讨铁皮石斛Dendrobium officinale自交和杂交亲和性的生物学机制,利用荧光显微镜观察铁皮石斛自交、种内杂交后柱头性状和花粉管的生长情况。结果发现:自花授粉1 h后,花粉粒萌发,花粉管到达花柱基部接近子房处,4 h后花粉管进入子房,8 h后停止生长,72 h后子房萎缩,花粉管消失,不同的亲本间略有差别。种内杂交后的花粉管能够顺利进入子房,发育良好。由于铁皮石斛自交花粉管进入子房后停止生长,导致子房萎缩,可以认为铁皮石斛属于配子体自交不亲和。研究结果为铁皮石斛的自交不结实机理研究提供了细胞学基础,也为铁皮石斛种质资源保育、杂交育种等研究提供理论依据。     

等电聚焦电泳测定甘蓝自交不亲和性研究

利用聚丙烯酰胺凝胶等电聚焦电泳法研究了甘蓝（ＢｒａｓｉｃａＯｌｅｒａｃｅａＬ．）自交不亲和系与亲和系的柱头和花粉蛋白质谱带,并进行自交,以考察其亲和指数。结果表明,自交不亲和系与亲和系的柱头蛋白质谱带有明显差异：６条带只出现于自交不亲和系中;亲和系柱头没有特异带。对比自交不亲和系开花前２～３天的柱头与成熟柱头的蛋白质谱带,发现了Ｓ特异蛋白质的准确位置,其等电点约为８．３～８．５。此法可用于鉴定甘蓝自交不亲和性。以双蒸水和疏基乙醇作为提取液处理花粉,均未发现自交不亲和系的特征谱带。     

红心柚‘橘湘红’无核原因初探

以红心柚‘橘湘红’为材料,安江香柚为对照,通过物候期和花器特征的观察、花粉活力的测定、自交和异交花粉管在柱头中的生长及果实种子差异分析,探讨‘橘湘红’无核的原因。结果表明:‘橘湘红’的物候期与对照仅相差2~3 d,花器发育均正常;‘橘湘红’、安江香柚花粉在柱头上的萌发率分别为98.81%、97.96%,花粉活力分别为96.75%、94.61%,可育性高;自交与异交授粉96 h后,花粉管生长开始出现差异,自交花粉管生长速度减缓,异交花粉管生长正常,授粉120 h后,自交的花粉管停滞生长,异交的花粉管生长到达花柱基部;‘橘湘红’异花授粉平均每个果实有正常种子103.8粒,自花授粉果实无正常发育的种子。综合分析认为自交不亲和性可能是‘橘湘红’无核的主要原因。     

Effects of Apple(Malts domestica) Style Protein on Its Pollen Germination and Growth

[目的]研究花柱蛋白质对苹果(Molus domestica)花粉萌发及生长的影响,为克服苹果自交不亲和提供重要依据.[方法]以6个苹果品种(红奥、早红香、嘎拉、富士、金冠和夏光)的花柱和花粉为试验材料,花柱蛋白质浓度分别为0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 μg/μl,以不添加花柱蛋白质为对照.[结果]培养基中加入不同浓度苹果花柱蛋白质对其自花花粉萌发和生长均有抑制作用,并且同一品种花粉萌发受抑制程度随培养基中花柱蛋白质浓度的提高而加强.培养基中加入花柱蛋白质后对自交亲和的苹果品种早红香花粉萌发和花粉管生长的抑制程度较自交不亲和苹果弱,花粉葫发率均在76.46％以上,花粉管长度在770.16μm以上.[结论]花柱蛋白质对苹果花粉萌发及生长均有抑制作用,且对自交亲和品种的抑制程度较自交不亲和品种弱.