芥兰游离小孢子培养研究

对4个不同类型的芥兰进行游离小孢子培养及植株再生研究。结果表明:不同基因型在小孢子胚诱导率上有显著的差异;采用NLN培养基均能获得小孢子胚;最佳高温预处理条件为33℃、24h;再生植株的染色体加倍率达到20.7%。     

不结球白菜游离小孢子培养及再生植株的倍性鉴定

对影响不结球白菜小孢子培养和植株再生的几个因素及再生植株的倍性进行分析.结果表明:基因型是影响小孢子胚诱导率的最重要因子,正反交材料的胚诱导率无显著差异;供体植株开花后6～10 d培养可获得高的胚诱导率;琼脂在8～12 g·L-1范围内,随着质量浓度的提高可显著提高小孢子胚再生率.结合流式细胞仪和植株形态鉴定,不结球白菜小孢子再生植株自然加倍率总体水平较高,有的高达90%,但不同基因型间有明显差异.     

三个油菜F1组合小孢子培养及双单倍体结实性分析

为了研究不同油菜(Brassica napus L.)基因型小孢子培养试验中不同浓度秋水仙碱和氟乐林加倍剂对不同基因型材料小孢子再生、加倍率以及成株结实性的影响,选取3个遗传背景不同的F_1杂交组合,利用秋水仙碱或氟乐林处理小孢子细胞以及对从小孢子直接再生的植株根系进行秋水仙碱浸泡处理,采用流式细胞仪(FCM)检测不同处理方式下小孢子成苗的倍性水平,并对双单倍体植株开展结实性考察分析。结果表明,3个F_1组合的小孢子细胞经过85 mg/L秋水仙碱处理后得到的再生苗数目最多,并且所得到的双单倍体植株的数目最多。不同浓度的氟乐林加倍剂处理试验显示,10μmol/L氟乐林处理小孢子后获得双单倍体相比其他浓度氟乐林处理后的数目多。3个F_1组合的小孢子胚在4℃处理10 d后能够显著提高胚的一次成苗率。对3个F_1组合的小孢子自然加倍和加倍剂处理后获得的DH群体的结实性考察结果显示,自然加倍获得的双单倍体植株的平均角果长、平均每角果粒数和平均千粒重与不同浓度秋水仙碱或者氟乐林处理后获得的双单倍体无显著差异。     

叶用芥菜小孢子培养技术体系的完善及DH系创制

以3个优良的地方品种(杂合体)为试材进行游离小孢子培养,对胚诱导、植株再生、倍性分析和单倍体加倍技术进行研究,完善叶用芥菜小孢子培养技术体系,创制优良DH系应用于育种实践中。在小孢子培养中,选取花蕾是小孢子培养成功的关键,花瓣长/花药长为3/4,花药为黄绿色可作为叶用芥菜小孢子培养选取花蕾的形态指标;供试3个品种都获得胚状体,但品种间出胚差异较大,MR-1共45个胚/皿,MR-2共198个胚/皿,MR-3共4个胚/皿;子叶形胚接种于再生培养基上成株率达98%,获得128株再生植株,利用流式细胞仪鉴定出105株双单倍体,自然加倍率为82%,在组培苗期用0.1%的秋水仙素浸泡单倍体植株茎尖1h,加倍率为75%。从DH群体中筛选出4个优良DH系,通过品种比较试验鉴选出1个耐抽薹DH系,4月上旬开始抽薹开花,叶柄宽大肥厚,产量高,适合鲜食加工,可补充当地春淡市场。     

萝卜游离小孢子培养及胚再生植株研究

[目的]探讨在自然生长条件下若干因素对萝卜（RaphanussativusL．）小孢子胚诱导及胚再生植株的影响。[方法]首先探讨不同萝卜品种的出胚能力,然后分析热激、低温预处理和培养基对小孢子培养的影响,最后研究胚状体再生成苗与植株继代培养情况。[结果]对22份萝卜材料进行游离小孢子培养,12份获得胚状体,3份获得再生植株,出胚材料中90％以上为杂种一代。4℃低温预处理0～3d小孢子出胚率无明显差异;培养基中加入1～2滴0．5％活性炭和一定浓度6-BA可显著促进小孢子诱导产生胚;不同萝卜品种适宜的热激温度和时间有所不同;发育正常的子叶型胚成苗率为100％;胚萌发分化早期适宜培养基为B5＋2％蔗糖＋1．2％琼脂,后期可逐渐将琼脂浓度降低;FCM测定小孢子植株自然加倍率为30％,单倍体占少数,四倍体与嵌合体（二、四倍）均为30％;秋水仙素处理单倍体植株,人工加倍率达60％。[结论]该研究完善了萝卜游离小孢子培养技术,可提高单倍体获得频率,加快这一技术在育种实践中的应用步伐。     

青稞品种‘喜马拉22号’小孢子培养植株再生体系的建立

以西藏地区优良主栽春青稞品种‘喜马拉22号’为材料,对供体植株小孢子再生体系建立的关键环节进行优化。结果表明:‘喜马拉22号’在上海能正常完成整个生育期,其籽粒结实率在97%以上;供体植株幼苗期低温春化处理,可以显著提高后期游离小孢子培养获得的愈伤组织产量,对株高、穗密度和单株产量等的提高也有一定促进作用;诱导培养基中麦芽糖最适质量浓度为90 g∕L,2,4-D最适质量浓度为1.5 mg∕L;获得的加倍单倍体植株约占再生植株总数的60%。建立了‘喜马拉22号’小孢子培养植株再生体系,获得了加倍单倍体株系。     

甘蓝型油菜小孢子加倍培养技术

利用小孢子加倍培养技术可以培育基因纯合、稳定的遗传材料,掌握该技术对加速育种进度有重要意义。从选取花蕾、游离小孢子分离、小孢子加倍培养、胚诱导培养、胚状体培养、再生苗培养、再生植株倍性鉴定等方面总结了甘蓝型油菜小孢子加倍培养技术。     

甘蓝型油菜小孢子秋水仙碱处理提高双单倍体频率研究

 以 2个对小孢子培养反应较好的甘蓝型冬油菜F1杂种为供体材料 ,研究了 3种不同时期秋水仙碱处理对小孢子胚胎发生、成苗与加倍率的影响。对分离小孢子直接进行 15h以及 0、5 0、5 0 0和 10 0 0mg/L秋水仙碱处理 ,在液体NLN培养基中胚胎发生好 ,培养 5周后获得大量正常胚体。将这些发育优异的胚体移入固体MS培养基、经过 10d低温 (2℃ )诱发 ,常温 (2 4℃ )下培养能很好地萌发 ,并迅速长成完全正常的再生植株。 5 0 0mg/L秋水仙碱处理 15h获得了 83%～ 92 %的高染色体加倍率 ,并且嵌合体和多倍体数很少。对正常胚体在移入固体培养基前用 0、2 5、5 0、2 5 0、5 0 0和 10 0 0mg/L秋水仙碱 15和 30h进行染色体加倍处理 ,或对再生植株在幼苗期进行 12 5mg/L秋水仙碱 2 0h浸根处理 ,其加倍效果均不及采用分离小孢子直接进行秋水仙碱处理 ,且其嵌合体的发生频率也较高 ;后者还产生大量待特殊处置的秋水仙碱废液 ,并推迟再生株的生育进程。因此 ,利用分离小孢子直接进行秋水仙碱加倍染色体更为安全、快速和有效     

基于小孢子培养的芥蓝单倍体育种技术研究

【目的】为提高芥蓝育种效率,对基于小孢子培养的芥蓝单倍体育种技术流程进行研究。【方法】利用离心管进行机械破碎替代手工研磨提取芥蓝游离小孢子,采用秋水仙素处理芥蓝再生苗,并对其他技术环节进行优化。【结果】机械破碎提取芥蓝小孢子的胚状体诱导率(11.96%)与手工研磨的胚状体诱导率(10.80%)无显著差异,可用于批量处理样品、提高芥蓝小孢子提取效率;两种方法采集芥蓝小孢子进行培养,共诱导产生胚状体255个,经继代、生根培养获得112个芥蓝再生株系;再生植株大多为单倍体,秋水仙素处理使其存活率和染色体加倍频率提高;再生株系单株自交获得芥蓝DH系41个,其中秋水仙素处理的DH成系率达56.45%,是未处理的4.07倍。【结论】建立了一套较完整有效的芥蓝单倍体育种技术流程,可在芥蓝育种实践中有推广应用,提高芥蓝育种效率。     

甘蓝小孢子单倍体植株加倍技术探讨

【目的】比较甘蓝单倍体植株(H植株)茎生叶及其愈伤组织的秋碱处理时间及愈伤组织大小对再生植株加倍效果的影响,筛选加倍效果最佳的秋碱处理时间与合适的外植体,为扩大甘蓝小孢子双单倍体植株(DH株)群体及提高甘蓝小孢子培养效率奠定基础。【方法】以3个甘蓝H植株(H10-23,H10-3和H10-5)的茎生叶为试材,用2.0mg/L秋碱溶液浸泡处理H植株叶片外植体及其愈伤组织以获得再生DH植株,设置15,30和60h3个处理时间,比较分析秋碱处理叶片外植体和愈伤组织的时间对加倍效果的影响;同时用2.0mg/L秋碱溶液处理大(直径≥1cm)、中(1cm直径≥0.5cm)、小(直径0.5cm)3种类型的愈伤组织30h,比较愈伤组织大小对加倍效果的影响。【结果】2.0mg/L秋碱处理甘蓝单倍体植株叶片外植体30h,可获得44.80%的平均再生DH株加倍率;2.0mg/L秋碱处理愈伤组织30h,可获得58.13%的平均再生DH株加倍率;2.0mg/L秋碱处理中等大小的愈伤组织30h,可获得51.11%的再生DH株加倍率。【结论】用2.0mg/L秋碱处理甘蓝H植株茎生叶及其愈伤组织30h,可获得较高比例的DH株。     

玉米单倍体高效加倍技术规范

根据多年来玉米单倍体育种研究的理论和实践,结合国内外单倍体育种的成功经验,组装集成了“玉米单倍体高效加倍技术规范”（仅供参照试用）。本规范是玉米单倍体人工（化学）加倍的基本操作程序,适用于利用杂交诱导单倍体快速选育玉米自交系技术,主要包括单倍体种植、单倍体植株确认、高效加倍技术、单倍体植株的授粉与收获、获得DH系等5个技术环节。按此技术规程操作,可显著提高单倍体的加倍率和育种成效。     

Study on Floral and Pollen Characters of Tetraploid Rice

Polyploidization is the evolution trend of many crops, and the yield increased obviously after polyploidization. The polyploidization of rice often brings ＂gigas＂ of both vegetative organs and seeds. Howevere, in rice breeding, it is required for restoring lines to have not only big anthers but also abundant pollens. People often doubt that the enlargement of the floral organ may just be enlargement of cell size in polyploid rice. So, it is of significance to study characteristics of floral organs and pollens of several tetraploid rice varieties or lines. Floral organ and pollen characteristics of Sg99012 and HN2026 were studied comparatively by stages and different ploidy levels, with the materials 9311, HD9802S, and PA64S as the control. The results showed that chromosome doubling had much more influence on floral characteristics of every lines than seeding by stages, and the tetraploids of every lines displayed ＂gigas＂. In correlation analysis, spikelet length, spikelet width, and anther length had significant correlation; spikelet width and anther width had significant correlation, too. Both seeding by stages and chromosome doubling made the correlations of characters between every floral organ changed to some extent. Seeding by stages had little effect on pollen diameter and fertility of HN2026-4X and Sg99012-4X. But chromosome doubling increased pollen size of every lines remarkably, and also increased the pollen quantity of PMeS （polyploid meiosis stability） restoring line HN2026-4X and gene map restoring line 9311-4X remarkably, whereas only had little effect on that of sterile lines. Moreover, chromosome doubling changed pollen fertility and made the number of fertility pollen of 9311 reduced significantly, but the pollen fertility of HN2026 （PMeS restoring line） and PA64S （sterile line） almost had no change after chromosome doubling. The results showed that tetraploid restoring lines had advantage of abundant and big size pollens, and tetraploid sterile lines had the characters of big size pollens, few change of pollen quantity and stable sterile character. These results provided evidence in reproductive biology for utilizing heterosis of polyploid rice by two-line method.     

以花药为受体的小麦转基因技术体系的构建

为了在转化当代获得纯合的转基因株系,本试验对以小麦花药为受体的转基因方法进行了系统研究。结果表明,金粉粒度0.6μm、金粉浓度100μg/枪、轰击距离6 cm、轰击压力1 300 psi为基因枪转化小麦花药的最佳参数组合。用含有5%DMSO的0.2%秋水仙碱溶液处理单倍体植株4 h,染色体加倍效率最高,达到100%;用含1%DMSO的溶液处理12 h加倍效率最低,为62.2%。PCR结果显示所有T0代阳性植株在T1代都无分离,说明该方法得到的转基因株系在T0代即为纯合系。本研究成功建立了以花药为受体的小麦转基因技术体系,为小麦遗传改良提供了一种新的方法。     

Study on Chromosome Doubling for Haploid Produced by Wheat × Maize Crossing

There is no spontaneous chromosome doubling in haploid plants produced by wheat × maize crossing. In order to obtain doubled haploid, two chromosome doubling methods were used. Results showed that: After adding colchicine solution directly into a medium for young embryos that had been cultured 7 days,frequencies of embryo germination in colchicine concentrations of 50lng/L, 100mg/L and 200mg/L were 32.1%, 26.4% and 16.3%, respectively, and frequencies of chromosome doubling were 85.3%, 100% and 50.0%, respectively. But in the control without colchicine, the frequency of embryo germination was 67.4%and no seed was setting. As the time of colchicine treatment increased from 24 to 72 hours, the frequency of embryo germination was reduced, and 24 hours had better results. After soaking seeding crowns and roots with colchicine solution of 500mg/L, 750mg/L and 1 000mg/L for 5 hours, the frequencies of doubling were 89.6%, 76.0% and 73.3%, respectively. By soaking crowns and roots of strong seedings with 500mg/L colchicine solution, the frequency and efficiency of doubling were 98.2% and 93.2%, respectively.     

石鲽鳍细胞系的建立及三丁基锡对其毒性作用的研究

为建立石鲽鳍细胞系并研究三丁基锡对其毒性作用,根据石鲽鳍组织的特点采用特定酶消化法启动原代培养,并成功传代。试验结果显示,在24℃,培养于含有碱性成纤维样生长因子及20%胎牛血清的DMEM/F12培养液(pH值7.2)中的鳍细胞,生长分裂状态佳,为成纤维样细胞。传代培养后继续保持旺盛的生长分裂速度,可稳定传代。第60代石鲽鳍细胞的群体倍增时间为46.7 h,特征性染色体数目为48条。目前鳍细胞已传至第68代,已成功建立石鲽鳍细胞系。不同浓度三丁基锡处理后结果显示,1～80 ng/mL三丁基锡均可对鳍细胞产生明显的毒性作用,三丁基锡对鳍细胞的48 h-IC50值为39.87 ng/mL。     

葡萄多倍体诱导及其特征特性研究

通过葡萄的离体培养,对多倍体葡萄诱导及其特征特性进行了研究,结果表明,秋水仙素加入培养基中诱导葡萄多倍体,以20 mg／L秋水仙素加入附加有0．01 mg／L 6-BA的MS培养基中包埋腋芽诱导染色体加倍效果较好。不同品种对秋水仙素的敏感反应不一,以红提为亲本诱导获得染色体加倍率分别为66．1％、64．6％的诱变株系 H0120-1和H0120-3。诱变株与原二倍体红提比较,具有多倍体的部分特征特性;诱变株与原二倍体红提气孔平均大小、气孔指数无明显差异,但诱变株存在20．8％的特大气孔。     

甲基胺草磷加倍玉米单倍体效果的初步研究

以高诱1号诱导的不同基因型玉米单倍体为材料,在3～5叶期用不同浓度的甲基胺草磷溶液进行滴心处理,研究甲基胺草磷加倍单倍体的效果。结果表明：不同浓度的甲基胺草磷溶液的加倍效率存在一定差异,100μmol／L的甲基胺草磷溶液处理的单倍体加倍效率最高;不同遗传背景材料的加倍效果存在差异。     

葡萄‘优无核’试管苗的多倍体诱导

以‘优无核’葡萄组培苗为材料,研究了不同质量浓度秋水仙素不同时间处理下,浸泡法、培养基培养法、腋芽吸收法对葡萄试管苗不同芽位染色体加倍的影响.结果表明:浸泡法以M1代染色体加倍率最高,其中,48 h处理染色体加倍株率高达34.98%;培养基培养法处理6 d诱变效果最好,加倍率最高为23.63%;腋芽吸收法处理4 d加倍率最高为22.98%.秋水仙素溶液质量浓度越大,加倍率越高,死亡率也越高,其中,以质量浓度为0.1%的秋水仙素处理效果最佳;试管苗处理的芽以3芽、4芽、5芽的加倍效果最好.     

不同遗传基础玉米自交后代的诱导率和加倍率

以Reid群、Non-Reid群和DOM群骨干自交系PH6WC、郑58、PH09B、J9D207、PHB1M、PH4CV、A87、S122和丹340为材料,按群体间与群体内共组配9个基础材料,并分别自交形成S_0、S_1、S_2和S_3 4个世代,用于单倍体诱导率及加倍率的研究。用高频诱导系JS96对骨干自交系及4个世代自交材料进行了单倍体杂交诱导,用秋水仙素对不同世代的单倍体种子进行了加倍处理。结果表明:不同类群骨干自交系诱导率差异显著,Reid群、Non-Reid群诱导率较高。群体间组配的基础材料的诱导率和加倍率高于群体内组配的基础材料。群体间组配的基础材料的诱导率高低依次为郑58×J9D207S122×PHB1MPH6WC×A87;加倍率依次为郑58×J9D207PH6WC×A87S122×PHB1M。群体内组配的基础材料的诱导率依次为Reid群Non-Reid群DOM群;加倍率依次为Reid群DOM群Non-Reid群。不同自交后代的平均诱导率,S_0代最高,S_3代最低;不同自交后代的平均加倍率,S_2代最高,S_1代最低。