野生二倍体鸭茅染色体加倍及杂交利用研究

对滇中朗目山野生二倍体鸭茅用秋水仙素处理萌动种子，获得了混倍体鸭茅(同一植株根尖中二倍体细胞和四倍体细胞混存)，混倍体鸭茅的形态学特征及生长发育均与二倍体无明显差异；从混倍体鸭茅自然传粉后代中，获得了纯合同源四倍体鸭茅。同源四倍体鸭茅的气孔和种子均较二倍体大，但形态、发育与二倍体差异较小。以诱导所得混倍体为母本，与四倍体栽培种杂交，杂交F1代为四倍体，其形态学特征及物候发育均介于野生二倍体和四倍体栽培种之间，早期生长与四倍体栽培种相当，优于野生二倍体，繁殖性能与野生二倍体相当，强于四倍体栽培种，分蘖、再生性及干物质产量均强于二倍体，但明显不如四倍体栽培种。以鸭茅野生二倍体为母本，与四倍体栽培种进行杂交，获得的杂交三倍体高度不孕，但早期生长、分蘖、再生等明显优于母本二倍体，杂交三倍体开放传粉后代倍性复杂，混倍体、四倍体和五倍体都有。     

胚挽救技术进行无核葡萄及三倍体新种质创制

以二倍体无核葡萄作母本,自交,与二倍体有核葡萄、四倍体有核葡萄杂交,采用胚挽救技术对其自交、杂交胚珠进行培养。对无核×四倍体有核葡萄杂种幼苗进行了流式细胞仪的染色体技术进行倍性鉴定,并进行胚挽救苗的炼苗移栽。共获得幼苗114个单株,初步鉴定三倍体幼苗4株,胚挽救苗成活82株,成活率平均达90.11%。     

742A雄性不育一代杂种的选育

选育与运用具有杂交优势品种是提高甜菜产量、含糖和改善甜菜有益性状的有效途径之一。但是,普通甜菜在自由杂交条件下,并不能达到品种间完全杂交。即除了杂交种子外,还会得到母本与父本类型种子。如目前生产上采用的混合三倍体品种,其品种间杂交率仅为40～60%,其中尚有较低生产力的50%左右的二倍体与四倍体种子。因此,为了达到最高的杂交效果,选用高配合力的雄性不育系生产杂交种,具有十分重要     

橡胶树不同倍性的气孔性状差异研究

以通过流式细胞倍性检测鉴定出的橡胶树二倍体、三倍体、四倍体植株为研究对象,对不同倍性植株的气孔性状进行观察和统计。结果表明:不同倍性间的橡胶树叶片的气孔长度、气孔宽度、气孔密度均存在极显著差异。随着橡胶树倍性的提高,气孔的长度和宽度均增大,而气孔密度减小。二倍体、三倍体和四倍体的气孔长度范围分别为10.65~15.29、14.04~18.89、15.15~19.37μm,气孔宽度范围分别为7.13~10.65、8.58~11.83、10.38~13.83μm,气孔密度范围分别为520.62~867.69、402.53~764.80、381.79~555.32个/mm~2。以气孔长度15.15μm、气孔宽度10.38μm和气孔密度555.32个/mm~2为临界值,可以鉴定二、四倍体混合群体中的四倍体。三倍体和二倍体、四倍体在气孔长度值、宽度值和密度值在分布区间上均存在较大的重复,但以气孔长度14.04μm,气孔宽度8.58μm和气孔密度764.80个/mm~2为临界值,可以筛除二、三、四倍体混合群体中的部分二倍体,提高多倍体鉴定的效率。     

繁育多倍体甜菜良种的几点体会

利用二、四倍体甜菜杂交的三倍体(通称多倍体)甜菜,具有强大的杂种优势。目前,优良的甜菜多倍体,较普通二倍体甜菜增产20％以上,根中含糖接近或相当于普通二倍体甜菜。经试验与大面积推广种植,甜菜多倍体总产糖量比二倍体甜菜高15—20％,既增加社队收入,又多产砂糖,为“四化”建设积累资金。     

具有无色素腺种子、有色素腺茎叶和结实体的一株棉花的演变

棉花的色素腺含有棉酚及其有关的类萜醛化合物,这些色素腺在多数地上部包括种子都可找到。它保护植物免遭虫害,但是种子的胚中的棉酚是不希望有的,因为它对非反刍动物有毒。本研究的目的是鉴定其除种子外大多数地上部具有色素腺的一个六倍体棉株,并着手将这个特性转移到四倍体棉株。一个来自四倍体(2N=52)的陆地棉×二倍体(2N=26)的斯特提棉(G.sturtianum Willis)的种间杂交的可育的六倍体(2N=78)棉株表现出具有无色素腺种子和有色素腺茎叶及结实体的表型。这个表型的花芽和种子含棉酚百分率分别为0.29和0.02。来自六倍体同四倍体的陆地棉得州标记棉1号(TM-1)原种杂交的五倍体F_1 植株在得州布朗斯维尔看来似乎生产出与四倍体的得标-1同样多的籽棉。但是,其F_1 棉株的花芽产生0.31%的棉酚而种子仅产生0.02%的棉酚。得标-1的花芽和种子含棉酚百分率分别是0.58和1.29。这些结果表明,具有在植物茎叶和结实器官的色素腺中含棉酚但在种子的胚中不含棉酚的这个优异特性的可育的六倍体种质己经产生。     

药用万寿菊多倍体的诱导与特征分析

为获得四倍体药用万寿菊材料,采用秋水仙素对药用万寿菊‘内蒙1号’的种子进行多倍体诱导研究。以0.15%浓度的秋水仙素处理露白的万寿菊种子24 h,幼苗变异率较佳,可达到56%。幼苗定植于田间,初步筛选并标记形态变异植株,自花授粉后采收种子播种并观测子代形态指标,对形态变异明显的植株进行流式细胞仪检测,确定获得15株纯合四倍体。通过将四倍体与二倍体进行比较,四倍体植株茎粗、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织的比例和单朵花重量显著高于二倍体植株,四倍体植株总叶量、叶宽、叶长、叶长宽比、叶片气孔密度和单株花朵数量显著低于二倍体植株。获得的四倍体万寿菊植株单株花总重量比二倍体显著增加。     

利用流式细胞术鉴定茉莉花基因组大小和染色体倍性

以收集的16份茉莉花资源及50份实生种质为材料,以玉米B73为内参,采用流式细胞术估测茉莉花基因组大小,并以二倍体品种为对照,计算茉莉花染色体倍性。结果表明:内参与待测样品峰值能完全分开,无重叠峰,峰型清晰集中,可对茉莉花基因组大小进行有效估测;供试材料中有56份二倍体,基因组大小为0.54～0.63 Gb,有7份三倍体,基因组大小为0.79～0.96 Gb,有3份四倍体,基因组大小为1.04～1.12 Gb;从收集的资源中鉴定出二倍体和三倍体,未见四倍体,而从实生种质中鉴定出3个四倍体、2个三倍体,表明实生选种是茉莉花种质创新的一条有效途径;在已明确花冠类型的材料中,三倍体及四倍体均为单瓣型茉莉。该研究结果为茉莉花倍性育种及实生选种提供科学依据。     

秋水仙素对猪屎豆的诱变及同源四倍体种质创制的研究

猪屎豆是重要的农业植物资源,在绿肥、饲用和药用等方面都有重要的开发潜力,然而目前关于猪屎豆的品种培育还处于空白,生产上缺乏优良品种导致生产性能参差不齐的问题突出,开展多倍体育种研究可为今后猪屎豆种质资源创新利用和培育新品种奠定材料基础。本研究以二倍体猪屎豆为实验材料,通过不同质量浓度秋水仙素和不同处理时间对猪屎豆露白种子进行多倍体诱导,探讨秋水仙素对二倍体猪屎豆的诱变效果,并利用流式细胞倍性检测和根尖染色体核型分析对诱变后代的倍性进行检测,进一步比较分析二倍体和同源四倍体的气孔和保卫细胞大小以及叶片和种子形态等特征变化。结果表明：与对照相比,秋水仙素处理抑制了猪屎豆种子胚根的生长和下胚轴的伸长,使种子胚轴发生诱变而缩短变粗。研究发现以100 mg/L的秋水仙素浓度浸泡12h时猪屎豆种子四倍体诱导率最高,为13.33%,总体效果最佳。与二倍体相比,同源四倍体植株叶片下表皮的气孔长度和宽度、保卫细胞长度和宽度显著增加而气孔密度显著降低;同源四倍体植株的叶片宽度和叶柄宽度显著增加,而叶片长度和叶柄长度显著缩短;同源四倍体植株的叶形指数显著减小。此外,同源四倍体植株所获种子较二倍体显著增大,种...     

大麦（Hordeum vulgareL.）花药培养再生植株染色体的遗传分析和酯酶同工酶

通过观察８２株大麦花药培养再生植株根实细胞有丝分裂和５６株花粉母细胞（ＰＭＣ）减数分裂过程中染色体的结构和分离情况，结果表明，单倍体和二倍体植株各为１７．１％和３５．４％，混倍体植株４７．５％，在混倍体植株中，有二倍体，三倍体，四倍体甚至六倍体细胞和一些非整倍体细胞，但仍以单倍体，二倍体和四倍体细胞为主，根尖细胞有线分裂过程中有染色体结构的变异，如染色体断片，环状染色体等，二倍体ＰＭＣ减数分裂过程     

木薯品种华南12号（SC12）同源四倍体诱导及鉴定

多倍化可伴随产生一些优良的农艺性状，如抗逆性增强、器官体积变大、生物量增加等，多倍体育种为木薯新品种培育提供了一个重要途径。本研究以木薯品种SC12离体单芽茎段为诱导材料，比较不同浓度秋水仙素对外植体诱导率的影响，并对木薯二倍体与同源四倍体不同株系进行形态学、解剖学和农艺特性比较。结果表明，以0.03 g/L浓度的秋水仙素诱导SC12同源四倍体效率最高，为7.78%；通过流式细胞仪和根尖染色体数目观察对筛选的20个植株进行倍性鉴定，获得了11个同源四倍体和5个嵌合体植株，同源四倍体为检测株系的55%，变异植株为检测株系的80%；二倍体和同源四倍体植株表现出显著的形态和生理差异，在形态上表现为四倍体植株变矮、茎杆变粗、叶尖盾化，叶片由披针形向拱形过渡，同源四倍体裂叶长/裂叶宽显著降低、叶绿素含量显著增加；通过解剖学发现四倍体叶片保卫细胞的长、宽、叶绿体数目均显著增加，分别比二倍体增加2.33%、28.99%、117.79%；气孔数显著降低，比二倍体减少40.06%；四倍体变异株保卫细胞呈椭圆形，二倍体保卫细胞趋近于圆柱形；四倍体叶片厚度和栅栏组织厚度均显著高于二倍体，比对照分别增加24....     

同源四倍体水稻与狼尾草杂交的效果

利用A P IV (4)、IR36(4)、紫血稻(4)、测64(4)、明恢63(4)、IR28(4)、测90(4) 和桂99(4) 等8 个同源四倍体水稻(Oryza sativa, 2n= 4x= 48) 为杂交母本, 以狼尾草(P ennisetum alopecuroides, 2n= 2x= 18) 为杂交父本进行杂交, 获得了实粒种子。但是, 在以A P IV (2)、测90(2) 和紫血稻(2) 这3 个二倍体水稻(Oryza sativa, 2n= 2x= 24) 为杂交母本, 以狼尾草为杂交父本的杂交组合中却没有获得实粒种子。在授粉后狼尾草的花粉粒能诱导杂交母本的子房发生明显膨大。在同源四倍体水稻中的子房膨大效应比二倍体水稻中的子房膨大效应更加明显。在以同源四倍体水稻为杂交母本的杂交组合中, 可以获得一些实粒种子, 但是, 如果在授粉前利用DH 溶液对同源四倍体水稻的去雄颖花进行处理后再授狼尾草的花粉粒则能获得更多的实粒种子。结果暗示由于同源四倍体水稻具有比较弱的有性生殖能力, 在远缘杂交中它们是比较好的杂交母本。     

花生不同染色体倍性的叶片气孔初步观察

1982—1984年我们对野生种、栽培种及其杂交种的不同染色体倍性的二倍体、四倍体、三倍体、六倍体花生的叶片气孔性状作了初步观察。目的在于观察不同染色体倍性的花生叶片气孔性状的差异,探讨利用气孔性状作为鉴别不同染色体倍性花生材料的方法。     

大麦(Hordeum vulgare L.)花药培养再生植株染色体的遗传分析和酯酶同工酶的研究

通过观察82株大麦花药培养再生植株根尖细胞有丝分裂和56株花粉母细胞（PMC）减数分裂过程中染色体的结构和分离情况。结果表明，单倍体和二倍体植株各为17．1％和35．4％，混倍体植株47．5％，在混倍体植株中，有二倍体、三倍体、四倍体甚至六倍体细胞和一些非整倍体细胞，但仍以单倍体、二倍体和四倍体细胞为主。根尖细胞有丝分裂过程中有染色体结构的变异，如染色体断片，环状染色体等。二倍体PMC减数分裂过程中染色体分离有异常现象，如染色体“桥”，但绝大多数能正常完成。而单倍体和四倍体不能正常完成，单倍体染色体分离以2：5或3：4为主，并在中后期Ⅰ看到染色单体分离现象，四倍体细胞染色体有多种联会形式。酯酶同工酶（EST）聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）结果表明，利用Estl座位不同等位基因的分离规律可检出再生植株中的纯合体与非纯合体。不同的二倍体花粉植株在性状上出现明显的分离现象，观察到二类性状有显著差异的植株，Ⅰ类和Ⅱ类，Ⅰ类占6．6％，Ⅱ类占93．4。     

多倍体茶树的细胞学研究(二)

对1株自然三倍体茶树和1株人工诱变四倍体茶树的细胞学研究,结果表明,三倍体茶树在减数分裂的终变期,花粉母细胞中的染色体联会成9种价体,其中三价体的出现频率最高,平均为6.33次,因而初步推断为同源三倍体。由于部分落后染色体的丢失,后期Ⅱ仅有4.9%的极区具有正常的15条染色体,花粉萌发率仅为10.1%,这是该三倍体茶树高度不育的原因。四倍体茶树是同源四倍体,在终变期,花粉母细胞中的染色体联会成14种价体,其中四价体出现的频率最高,平均5.34次;二价体出现的频率次之,平均4.73次。染色体可联会成多价体环     

木薯二倍体及其同源四倍体开花结实特性的比较

以木薯品种‘新选048’和‘华南205’的二倍体及其同源四倍体为材料,采用定株观察的方法,比较二倍体及其同源四倍体开花结实特性的差异,探究染色体加倍后对木薯开花结实特性的影响,为开展木薯多倍体材料创制及鉴定提供科学参考。结果表明：2个木薯品种四倍体的开花结实物候期都要迟于二倍体,且四倍体的雌花、雄花、花药、果实、种子的形态大小均大于二倍体;2个木薯品种不同倍性间花药分布情况存在差异,‘新选048’的四倍体会出现两性花且其雌花花被颜色与二倍体存在明显差异;2个木薯品种不同倍性间开花及坐果数量也存在不同程度的差异,其中‘新选048’四倍体的单序总花量和雌、雄花总量显著大于二倍体的,但2个品种在不同倍性间开花及坐果数量的差异中呈现不同的规律。因此,木薯染色体加倍,可延迟开花结实的时间,增加生殖器官的大小,改变花形态特征和雌雄花的数量及花总量,但这种改变具有品种依赖性。     

小麦粒重和籽粒蛋白质含量的父、母体效应

通过普通小麦及硬粒小麦栽培品种与蛋白质含量高的六倍体及四倍体育种系间的杂交,对籽粒蛋白质含量和粒重的遗传进行了研究。所有高蛋白育种系都是四倍体野生二粒小麦(Triticum turgidum var.dicoccoides)的后裔。所有杂交都是在低蛋白和高蛋白基因型间进行的,并且对所有组合都进行了正反交;有些杂交是在相同倍体水平的基因型间进行的,有些则是在六倍体和四倍体间进行的。测定了同一个穗子上的自交和杂交籽粒之粒重和蛋白质含量。也测定了相同倍性水平(四倍体或六倍体)间所有F_2代的平均粒重和籽粒蛋白质含量。在两种倍性水平下,F_1代的粒重和籽粒蛋白质含量与其母本自交籽粒的相近,这表明在这2个性状上均存在着较大的母体效应。F_2代的粒重接近于粒重大的亲本,而其蛋白质含量接近中亲值。通过对多数正反交杂种的比较,发现有轻微迹象表明籽粒蛋白质含量存在细胞质遗传效应。种间杂交(六倍体与四倍体组合)产生了粒重大幅度降低而蛋白质含量变化不大的皱缩籽粒。与自交籽粒相比,六倍体母本植株上皱缩的杂种籽粒之粒重比四倍体母本植株上的降低得更多。文章还讨论了籽粒的不同组织在决定粒重和蛋白质含量方面的意义。     

二倍体和同源四倍体大麦籽粒的氨基酸成份分析

分析了五个二倍体大麦和五个同源四倍体大麦的籽粒氨基酸成份,发现同源四倍体大麦的氨基酸的总量比二倍体显著地为高。但不同氨基酸对大麦染色体的倍性反应存在一定差异,以赖氨酸、酪氨酸、脯氨酸增谷最多。同源四倍体与二倍体17种氨基酸威分在含量多少的顺序上,基本上是一致的,均以谷氨酸为最多,蛋氨酸为最少。     

浅谈甜菜四倍体雄性不育系的选育方法

在甜菜育种史上,自从发现秋水仙素有独特作用以后,甜菜育种工作者便开始了诱变二倍体甜菜为四倍体甜菜来培育多倍体甜菜品种。据国内外试验证明,以普通四倍体甜菜为母本的杂交多倍体品种,杂交率仅在60％左右,产糖量一般超过系选品种的15～20％。如果将四倍体甜菜选育成雄性不育系,杂交率可达到100％,那么单位面积产糖量就会提高到另一个新水平.然而,选育四倍体不育系比选育二倍体不育系有着较多的困难。四倍体甜菜本身存在着结实率低的弊病,选育不育系其父本需要多代自交,甜菜是异花授粉自交不亲合性很强的作物,四倍体甜菜强制自交以后,结实率有明显的下降,种子发芽率有明显的降低,而且连续多代自交其不亲合现象就越发严重,     

小麦进化材料氮、磷养分利用效率间的关系

为了揭示小麦进化材料营养特性的变化规律 ,利用 10个不同基因型小麦进化材料 ,研究了其氮、磷养分利用效率 (NU E和 PU E)的变化。发现从二倍体→四倍体→六倍体的进化过程中 ,NUE先逐渐增加 ,到四倍体后变化不大 ;而 PUE则一直下降。造成整株水平上 NU E差异的生理机制在于叶片瞬时光合 NU E的差异 ,瞬时光合NUE主要决定于以干重表示的净光合速率。叶片瞬时 PUE的差异不是造成整株水平上 PUE差异的原因。单叶水平上的 NUE和 PUE联系紧密 ,而整株水平上的 NUE和 PUE存在相对独立性。