结球甘蓝—大白菜异源三倍体小孢子培养的研究

 为创建结球甘蓝—大白菜异附加系, 以大白菜二倍体(AA, 2n=2x=20) 与结球甘蓝四倍体(CCCC, 2n=4x=36) 杂交获得的8个异源三倍体(ACC, 2n=3x=28) 单株系为试材, 进行游离小孢子培养研究, 获得再生植株, 并对其进行了染色体数目鉴定和性状调查。结果表明, 异源三倍体(ACC) 的小孢子诱导成胚的能力低于双亲; 在NLN中添加15%的蔗糖和0.1 mg·L^-1 6-BA、0.2 mg·L^-1 2, 4-D、0.05 mg·L^-1 KT的培养基上小孢子胚胎发生最高为0.0250个·蕾^-1, 8个株系间有差异, 平均为0.0100个·蕾^-1; 胚胎再生率只有33.3%。小孢子再生植株染色体数在14～27条之间, 田间性状表现多样。     

大白菜与结球甘蓝杂交获得异源三倍体及其生殖特性的研究

 为创制大白菜—结球甘蓝异附加系、异代换系、易位系, 利用四倍体大白菜(AAAA, 2n =4x= 40) 为母本与二倍体结球甘蓝(CC, 2n = 2x = 18) 杂交, 采用蕾期去雄授粉、子房培养结合胚珠培养的方法, 获得了异源三倍体(2n =3x = 29, AAC) 杂交后代。该杂交种总体形态偏近于大白菜, 但生长势极强, 株高(开花期) 2 m; 花粉整齐度、花粉生活力都明显低于二倍体大白菜; 减数分裂行为复杂, 终变期除二价体和单价体外, 还有三价体等联会形式; 与二倍体大白菜回交的平均结籽率为3.19%。     

沙田柚（2x）× 柑橘异源体细胞杂种NS（4x）的三倍体后代遗传分析

 用两对SSR 引物TAA1 和TAA3 对以二倍体沙田柚为母本,体细胞杂种NS（Nova 橘柚 + Succari 甜橙）为父本,通过有性杂交和胚挽救获得的79 株三倍体后代群体的带型和分离情况进行了分析。结果发现TAA1 引物和TAA3 引物在后代群体中分别扩增出5 种带型和4 种带型,子代带型分别符合4︰1︰1︰5︰1 和2︰2︰1︰1 的分离比例,与根据孟德尔遗传规律推导的双二倍体的分离比例相吻合,初步表明柑橘异源四倍体体细胞杂种减数分裂行为类似于双二倍体。     

异源三倍体百合为母本的杂交后代GISH分析

百合异源三倍体是渐渗育种的常用亲本。为了评价异源三倍体‘Royal Lace’的育种价值,采用基因组原位杂交技术分析了‘Royal Lace’及其与亚洲百合‘Pollyanna’的6个杂种后代的基因组组成。研究结果显示：‘Royal Lace’含有24条亚洲百合染色体和12条麝香百合染色体,为异源三倍体,包括1条亚洲百合重组染色体和1条麝香百合重组染色体。6个杂种后代均为非整倍体,染色体数27 ~ 32,不同杂种后代的重组染色体及重组位点存在差异,杂种后代基因组组成的不同是后代表型变异的遗传基础,因此,‘Royal Lace’是百合渐渗育种及非整倍性育种的良好亲本。     

结球甘蓝相对于大白菜的连锁群特异SSR标记建立

 选用位于甘蓝9个连锁群的91对SSR引物, 对8个结球甘蓝品种和7个大白菜品种进行PCR扩增, 筛选出25对结球甘蓝相对大白菜的特异SSR引物, 涉及甘蓝的9个连锁群, 其中位于O1连锁群3对, O2连锁群4对, O3连锁群2对, O4连锁群3对, O5连锁群2对, O6连锁群2对, O7连锁群4对,O8连锁群2对, O9连锁群3对。为利用SSR标记鉴定大白菜—结球甘蓝异附加系中附加的结球甘蓝染色体奠定了基础。     

结球甘蓝相对于大白菜连锁群特异InDel标记的建立及应用

以4个大白菜品种和4个结球甘蓝品种为试材,对位于芸薹属结球甘蓝C基因组9个连锁群的458个InDel标记进行PCR筛选,筛选出286个结球甘蓝相对于大白菜的特异InDel标记,其中位于C01连锁群31个,C02连锁群45个,C03连锁群54个,C04连锁群24个,C05连锁群22个,C06连锁群20个,C07连锁群32个,C08连锁群34个,C09连锁群24个。利用结球甘蓝C02连锁群特异InDel标记对实验室创建的大白菜-结球甘蓝易位系自交后代进行了初步鉴定,明确了外源甘蓝染色体片段的物理位置在18 096 729 ~ 18 786 494 bp之间的689 764 bp区域内。     

大白菜-花椰菜异源多倍体的形态、细胞及分子鉴定

 应用形态学、解剖学、细胞学及分子标记的方法对大白菜与花椰菜的异源四倍体和异源三倍体进行倍性鉴定。结果表明,异源多倍体在植株叶片、花器官和气孔等性状上较其二倍体双亲均表现出巨大性,而气孔密度和结实率则降低,其中异源四倍体比异源三倍体表现更明显。SRAP 分子标记分析表明,异源多倍体中包含了双亲的遗传信息,是双亲间真杂种。细胞学观察显示,异源四倍体的染色体数为2n = 4x = 38,异源三倍体的染色体数为2n = 3x = 29。异源多倍体的获得及鉴定为进一步创制大白菜新种质提供了材料。     

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系的获得与鉴定

 以大白菜附加结球甘蓝1号和6号染色体的双单体异附加系为材料,从其自交后代38个植株中筛选出3株2n = 22的植株。通过核型分析及SSR鉴定确定这3个植株为大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系,其外观性状在营养生长时期与二倍体大白菜没有明显的差异,在生殖生长期具有部分结球甘蓝的特征,其减数分裂终变期染色体联会时,11个二价体的比率达90.10%,后期Ⅱ以11-11-11-11分离的比例为83.50%,从而证明了具有很高的遗传稳定性。     

大白菜—结球甘蓝4号染色体二体异附加系的获得与性状分析

以大白菜—结球甘蓝4号染色体单体异附加系自交后代为材料,通过根尖染色体计数法鉴定,从36株中筛选出3株2n = 22的植株。染色体核型分析结果表明,该3株为大白菜—结球甘蓝4号染色体二体异附加系。该二体异附加系在生殖生长时期表现植株较矮小,基生叶卵圆形、绿色,茎生叶披针形、浅绿色,开花时间晚,黄花,花器官较大白菜—结球甘蓝4号染色体单体异附加系小,花粉量少、结荚率和结籽率低。减数分裂观察发现：后期Ⅰ染色体主要以11︰11分离方式为主,所占比率为70.59%;后期Ⅱ染色体以11︰11︰11︰11为主,其比率为69.57%。     

添加结球甘蓝4号染色体对不同基因型大白菜抽薹及BrFLCs基因表达的影响

在获得耐抽薹大白菜-结球甘蓝4号染色体单体异附加系AC4的基础上,以其为母本分别与不同基因型的2个耐抽薹大白菜自交系和2个易抽薹自交系杂交,利用根尖染色体计数法结合结球甘蓝4号染色体相对于大白菜的特异分子标记鉴定,对杂交后代进行筛选,在每个杂交组合后代中分别获得了2个2n = 21和2个2n = 20植株。抽薹现蕾时间鉴定结果表明每个杂交组合后代中2n = 21的植株均较2n = 20的植株抽薹现蕾时间推迟。对杂交后代及其父本植株中BrFLCs的表达进行了分析,结果表明BrFLCs基因表达量不是影响大白菜抽薹现蕾的唯一主要因素,基因组背景对抽薹现蕾时间效应大于BrFLCs基因,同时外源结球甘蓝4号染色体的添加对BrFLCs基因表达的效应受大白菜基因组背景的影响。     

大白菜（大白菜×紫色小白菜）叶片紫色性状的遗传分析

以大白菜（叶片绿色）和紫色小白菜（叶片紫色）为亲本进行杂交、回交和自交,研究大白菜叶片紫色的遗传规律。结果表明,大白菜和紫色小白菜杂交F1的叶片均为紫色,但其叶片色泽较亲本紫色小白菜浅。在F2群体中,叶片颜色分离比例接近3紫色：1绿色,BC1群体为1紫色：1绿色,而BC2群体叶片全部为紫色。χ2检测结果进一步证明：大白菜和紫色小白菜杂交后代叶片紫色对绿色受1对遗传基因控制,紫色对绿色为显性,决定叶片紫色的基因具有累加效应。     

大白菜-结球甘蓝单体异附加系试管苗生根能力的研究

以大白菜-结球甘蓝系列单体异附加系试管苗为试材,比较了不同单体异附加系试管苗的生根率和移栽成活率,研究了不同浓度NAA对单体异附加系试管苗生根和根尖细胞分裂的影响。结果表明：AA+C1、AA+C2、AA+C3、AA+C4、AA+C5和AA+C6的试管苗生根较好,移栽成活率高,AA+C7、AA+C8和AA+C9的试管苗不易生根,移栽成活率低;1/2MS培养基附加1.5 mg?mL-1 NAA能有效诱导试管苗生根,提高试管苗生根质量和移栽成活率。     

大白菜与芥菜型油菜种间杂种的获得与鉴定

以大白菜‘A03’(2n=2x=20,AA)和芥菜型油菜‘AABB’(2n=4x=36,AABB)为试材,通过杂交获得了大白菜-芥菜型油菜异源三倍体(2n=3x=AAB=28)。结果表明:该三倍体生长势较强;叶色均较亲本深,株型偏向于芥菜型油菜,叶片、花、花蕾同时兼具了两亲本性状。减数分裂行为观察表明,在终变期,一般形成二价体、单价体和多价体,A基因组和B基因组染色体表现出部分同源性;中期I存在1~8条游离染色体;后期I存在落后染色体、染色体丢失及姊妹染色单体提前分离等异常现象,分到两极的染色体数目之和多大于28条;后期II分到每极的染色体数变异为10~15条,大多数为12~13条,同时有染色体片段存在。大白菜-芥菜型油菜异源三倍体(AAB)的获得为创建AA+B染色体的异附加系和研究A、B基因组间的亲缘关系奠定了基础。     

大白菜—结球甘蓝易位系‘AT9-1’和‘AT9-2’的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系(AC9)为试材,对其与大白菜亲本‘85-1’回交后代植株进行游离小孢子培养。利用结球甘蓝9号染色体相对应的C06连锁群特异的20个InDel标记对小孢子植株进行筛选,结合细胞学鉴定从中获得两个添加甘蓝9号染色体不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’。通过对InDel标记的加密设计,明确了易位系‘AT9-2’中甘蓝片段大小为1.03 Mb;利用大白菜A基因组10个连锁群上均匀分布的177个InDel标记对其进行分子鉴定,初步确定了易位系‘AT9-2’中甘蓝染色体片段位于大白菜1号染色体上。对易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分别进行自交、与大白菜亲本‘85-1’回交、与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,利用结球甘蓝C06连锁群特异的InDel标记对自交、回交、杂交后代进行鉴定,结果表明:两个易位系中甘蓝9号染色体片段的遗传稳定性非常低,易位系‘AT9-1’的自交、回交和杂交后代中含有甘蓝染色体片段的植株比例仅为8.9%、3.1%和2.8%;而‘AT9-2’仅为6.7%、1.6%和2.6%。     

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代InDel标记分析和染色体数鉴定

在进行异附加系鉴定和相应连锁群In Del标记筛选的基础上,利用In Del标记和细胞学方法对大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代46个单株进行了鉴定分析。结果表明:结球甘蓝C03连锁群相对于大白菜特异的67个In Del标记,均至少在1份后代单株中扩增出了甘蓝的特异条带;在46个后代单株中,3个单株为染色体数22条的二体异附加系,6个单株为染色体数21条的单体异附加系,1个单株为染色体数20条的大白菜二体代换系,28个单株为染色体数20条的附加了结球甘蓝染色体片段的大白菜易位系,还有3个单株染色体数为22条,2个单株染色体数为21条,推断其分别为易位了结球甘蓝染色体片段的大白菜非整倍体易位系,还有3个单株没有检测到甘蓝特异条带。本研究结果为这些材料的进一步研究和应用奠定了基础。     

添加甘蓝8号染色体片段的大白菜易位系的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝8号单体异附加系(AC8)为材料,对其摘去已开放花朵的花枝进行60Co-γ辐射,然后取新开放花朵花粉授与AC8,获得M1植株,再将M1与AC8亲本大白菜‘85-1’进行回交,对其回交后代进行小孢子离体培养获得DH系。利用286个结球甘蓝相对于大白菜特异的In Del分子标记对DH系植株进行鉴定,结合细胞学观察获得添加甘蓝8号染色体片段的大白菜易位系‘AT8-1’。对易位系‘AT8-1’进行自交,与‘85-1’回交,与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,对其后代进行In Del分子标记鉴定,结果表明该易位系中甘蓝染色体片段不稳定,该片段完整保留率在自交后代群体为61.1%,回交后代群体为26.3%,两个杂交后代群体分别为24.2%与30.0%。后代群体中均未见易位片段变小的植株。     

添加甘蓝2号染色体片段的大白菜易位系的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝2号单体异附加系(AC_2)为试材,对其花蕾辐射后获得的M_2植株进行游离小孢子培养。利用与结球甘蓝2号染色体对应的26个InDel标记对小孢子植株进行鉴定,结合细胞学观察,确认获得了6株添加甘蓝2号染色体片段的大白菜易位系植株。通过对InDel标记的加密设计,明确了6个大白菜易位系植株中均含有甘蓝特异标记C09-4和C09-4-52,片段大小为788.3 kb。选择两个来自不同M2单株的大白菜易位系‘AT2-1’和‘AT2-2’进行自交、回交及与大白菜高代自交系杂交,利用结球甘蓝特异的InDel标记对其后代进行鉴定。结果表明,两个大白菜易位系的85份自交后代、82份回交后代及188份杂交后代中均含有甘蓝特异标记C09-4和C09-4-52,说明这些易位系中的甘蓝染色体片段能够稳定遗传。     

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。     

花椰菜—黑芥渐渗系和异附加系的获得与分析

 以花椰菜—黑芥体细胞杂种自交及回交后代为材料,结合形态学特征,分子标记和荧光原 位杂交（FISH）等群体分析技术,在16 份高代回交及自交材料中筛选获得了花椰菜类型渐渗系材料12 份,偏花椰菜类型异附加系材料4 份。形态学调查及FISH 分析表明：12 份渐渗系材料除茎、叶等营养器 官特征与花椰菜近似外,已具有较正常的花球形成,染色体数为18 条,均来源于花椰菜;植株花粉母细 胞减数分裂行为基本正常。SSR 和AFLP 分子标记检测表明,渐渗系材料除扩增到数量不等的黑芥多态 性位点外,还扩增到埃塞俄比亚芥特异的多态性位点和少量新位点,另外发现渐渗系材料有丢失亲本花 椰菜多态性位点的现象。FISH 分析4 份异附加系材料的染色体组成,结果显示：PFCN29BC2S1-4 为9 条 花椰菜染色体附加8 条黑芥染色体;PFCN15-2S1BC5-6-2 和PFCN29BC4-37-7 为16 条花椰菜染色体分别 附加7 条和14 条黑芥染色体;PFCN29BC4-38-5 为花椰菜染色体附加了5 ~ 7 条黑芥染色体。     

中甸刺玫及其近缘种基于FISH的核型分析

为了解中甸刺玫(Rosa praelucens Byhouwer)异源十倍体的起源,以中甸刺玫及与其同域分布的20个蔷薇属近缘种为研究材料,以45S rDNA和5S rDNA为探针,采用双色荧光原位杂交(FISH)技术研究其核型。(1)21种蔷薇中只有中甸刺玫的核型为2B,其他种的核型均为2A。(2)细胞分裂间期除拟木香的45SrDNA杂交位点与倍性不一致外,其他20种蔷薇的45SrDNA位点数与倍性相同;细胞分裂中期所有蔷薇的45S rDNA杂交位点数都与倍性相同;细梗蔷薇、峨眉蔷薇、绢毛蔷薇、毛叶蔷薇、钝叶蔷薇、西北蔷薇、拟木香、全针蔷薇、大叶蔷薇、刺蔷薇、华西蔷薇、橘黄香水月季、刺梨、中甸刺玫等14种蔷薇的45S rDNA有脆性位点。(3)5S rDNA杂交位点的数量和位置在蔷薇属中不确定,多腺小叶蔷薇、橘黄香水月季、卵果蔷薇、复伞房蔷薇、川滇蔷薇这5个二倍体蔷薇的细胞分裂间期和中期都有4个5S rDNA杂交位点,西北蔷薇和拟木香这两个二倍体蔷薇的间期有4个5S rDNA杂交位点,中期有2个杂交位点,其他14种蔷薇的间期和中期5S rDNA杂交位点数与倍性一致。上述结果表明,45...