小麦花粉的低温和超低温保存研究

研究小麦花粉的保存条件,对小麦杂交育种和种质资源保存具有重要意义。对小麦花粉进行低温冷藏(4℃)、低温冷冻(-20℃)和超低温冷冻(-196℃)保存比较试验,并分析了影响小麦花粉不同保存方式授粉效果的因素。结果表明：4℃不利于小麦花粉的保存,-20℃适宜小麦花粉的短期(7d)保存,-196℃适宜花粉的长期(368d)保存;经过-20℃和-196℃保存后的花粉可进行异地授粉;冷冻花粉适宜的干燥条件是温度20℃、湿度25%、干燥1h,最简便适合的复苏方式是室温(25℃)自然复苏。研究结果为杂交小麦制种提供了重要的技术支撑。     

黄瓜枯萎病接种方法及抗性遗传的研究

黄瓜枯萎病是严重危害黄瓜生产的一种世界性土传病害,建立黄瓜枯萎病接种方法,从而实现快速、准确地对黄瓜种质资源进行抗病性筛选,明确不同黄瓜种质材料对枯萎病的抗性水平,可为黄瓜抗病育种提供重要依据.试验选用5份抗感枯萎病黄瓜材料及其杂交后代,以危害我国黄瓜生产的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,开展了苗期人工接种枯萎病抗性鉴定方法以及枯萎病抗性遗传规律研究.结果表明,浸根接种法,以1×106孢子/mL的接种液接种子叶期幼苗,在白天24～28℃,夜晚16～20℃的温室中培养,接种后10～14 d即可正确区分品种之间的抗感性差异.该方法发病迅速,整齐度、重复性好,是较理想的黄瓜枯萎病接种方法.运用浸根接种法对以WIS2757和津研2号为双亲构建的F1、F2、F4 52个株系的各世代接种结果表明,WIS2757抗枯萎病,津研2号感枯萎病,F1群体抗枯萎病.根据F2群体和F4株系的抗病表现推断WIS2757对黄瓜枯萎病的抗性符合显性单基因的遗传模式.同时通过对Cu13和京育202及其F1的接种鉴定表明,Cu13抗枯萎病,京育202感枯萎病,F1群体表现中抗,初步认为抗病材料Cu13由多基因调控.     

陆地棉花粉及柱头生活力的研究

许多学者对棉花的开花授精过程做了大量研究，并研究比较了多种测定棉花生活力的试验方法。研究结果表明，花粉及柱头生活力受外界条件影响较大；自然条件下，花粉生活力为1d，柱头生活力仅限于开花后2d内。但以往研究大都局限于室内试验，其考察指标为一定试验条件下的花粉萌发率或花粉管穿过花柱基部的孔洞数。如何在棉花开花季节采用适当授粉技术来最大限度地获得杂交种子，是棉花杂优利用高效制种的关键问题之一。     

银杏花粉生活力测定及贮藏方法的优化

以银杏花粉为试验材料,研究了花粉在离体培养条件下,培养基中蔗糖、硼、钙对其萌发率的影响,优化了培养基配方;并比较了3种不同的染色法对银杏花粉生活力的测定效果。结果表明：培养5d是进行花粉萌发率测定的最佳时期,蔗糖对银杏花粉萌发至关重要,在培养基中添加3%蔗糖可有效提高花粉萌发率,达到50%左右;硼和钙对银杏花粉萌发有一定的促进作用,最佳培养基配方为蔗糖3%＋硼60mg/L＋钙100mg/L。TTC染色法测定的银杏花粉生活力与离体萌发法测定的结果可以相互代替和印证,是一种较为准确的测定银杏花粉生活力的染色法。4℃冰箱干燥保存利于保持银杏花粉生活力。     

冷藏黄瓜果皮超微结构变化的研究

通过2 ℃条件进行冷藏处理,用透射电子显微镜观察"津春2号"黄瓜果皮超微结构变化情况.在低温胁迫下,黄瓜果皮细胞内不同细胞器对低温的敏感性表现不同,其中叶绿体对冷害的敏感性最高,线粒体次之,其它细胞器较弱.随着低温胁迫时间的延长,叶绿体和线粒体的膨大和膜结构的破裂,细胞膜和液泡膜的皱折破损,细胞核的变形,核仁、核孔和核膜发生一系列衰老变化,胞间层增厚,高电子密度物资的大量积累以及胞间腔的不断增大.     

黄瓜花粉管通道法抗虫基因导入及卡那霉素抗性筛选

研究了不同浓度卡那霉素（Km）对未转化黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响,建立了转基因黄瓜卡那霉素抗性筛选体系。种子首先播在含Km200mg／L的1／2MS培养基中,能有效地抑制黄瓜幼苗生长,10d后剪掉根系扦插移栽于蛭石中,能促使非转基因植株衰弱或死亡,有效地加速筛选。应用该筛选体系对花粉管通道法获得的抗虫转基因黄瓜T0种子进行初步筛选,获得Km抗性植株,抗性植株筛选率为1．6％,其中8．9％经PCR分子检测为阳性植株,初步证实EQKAM抗虫基因已整合到黄瓜基因组中.     

与黄瓜白粉病抗病基因紧密连锁的SSR分子标记

黄瓜白粉病是影响黄瓜生产的主要病害,为建立黄瓜抗白粉病分子标记辅助选择体系,我们以黄瓜抗白粉病亲本WIS2757和感白粉病亲本19032以及它们的F2群体为试材,采用SSR分析技术,对相关抗性基因的连锁分子标记进行了研究。获得了2个与黄瓜白粉病主效抗病基因连锁的SSR分子标记SSR97-200,SSR273-300,连锁距离分别为5,13cM,这些SSR标记可以作为黄瓜抗白粉病辅助选择的分子标记。     

黄瓜SSR反应体系的建立

为摸索适宜黄瓜的SSR反应体系,分析了PCR反应体系中的Mg^2 浓度、、dNTP浓度、DNA模板浓度、引物浓度、Taq聚合酶浓度对扩增结果的影响,并比较了琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶体系在检测扩增产物多态性方面的差异。结果表明：在25μLPCR反应体系中,Mg^2 的最适浓度为0．2mmol／L;dNTP最适浓度为0．2mmol／L;反应体系中Taq聚合酶宜加入1U,引物应加入30ng;DNA最适浓度为5ng/μL。     

黄瓜靶斑病菌接种体的繁殖

黄瓜靶斑病是近年来严重为害保护地黄瓜生产的一种新病害,为了促进靶斑病的抗病育种和防治,开展了12种固体和液体培养基配方、病菌移植方式、菌落颜色、光照条件、培养时间对黄瓜靶斑病菌繁殖效果的研究。结果表明,靶斑病菌菌落颜色深的菌株孢子产量大于菌落颜色浅的菌株;采用菌块涂抹法移植靶斑病菌效果最佳;繁殖靶斑病菌适宜的培养基为CZA120g,CZA80g,液体培养不适合靶斑病菌的繁殖;连续光照和黑暗处理对菌丝生长无显著影响,暗培养比光、暗交替和连续光照更有利于孢子的产生;28℃恒温、黑暗培养5 d是靶斑病菌产孢高峰期,分生孢子数量可达20.7×105个/mL。     

两个黄瓜品种对白粉病的抗性遗传分析

以美国的黄瓜抗病自交系WIS2757与津研2号自交系及相关杂交后代为材料,采用喷雾接种法,在空调温室内进行了黄瓜抗白粉病（Sphaerotheca fuliginea）遗传规律的研究。结果表明,WIS2757对白粉病的抗性基因模式为RRssii,即抗性由1个隐性主效基因s,1个显性加强基因R和1个隐性基因i决定。津研2号与WIS2757抗性的差异主要在于R基因的差异,即津研2号的基因型模式为rrssii,抗性由1个隐性主效基因s和1个隐性基因i决定。感病亲本的基因组成为RRSSII。     

不同黄瓜材料对枯萎病的抗性评价

以危害我国黄瓜的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,运用室内苗期人工接种和田间成株期病圃检测2种方法对43份黄瓜材料进行了枯萎病的抗性评价,苗期接种筛选出抗病材料7份,中抗材料16份,感病和高感材料20份。其中抗(含中抗)材料占53.5%,感病材料占46.5%。欧洲血缘的抗病(中抗以上)材料占39.5%;华北和日本血缘的抗和中抗材料占13.9%。成株期田间病圃的鉴定结果与苗期接种基本一致,符合率达86.7%。说明苗期接种结果准确,接种方法可靠。同时还表明了黄瓜种质资源中蕴藏着对改良枯萎病抗性有利用价值的基因资源,其中欧洲黄瓜抗源较丰富,华北和日本类型的黄瓜枯萎病抗源相对匮乏。     

黄瓜育种中"血缘"遗传关系分析研究

采用RAPD技术研究了华北型与欧洲温室型品种的杂交后代的遗传漂移情况，同时根据供试亲本材料差异位点谱带在F2的分离情况，进行了初步的遗传分析以及F2个体的基因型分析，目的是以遗传距离和说带基因型为依据，分析在育种过程中判断血缘成分的可能性及基本方法，以便最终能够进行遗传关系控制。     

低氮条件下黄瓜寡肽转运蛋白（OPT）基因的克隆及表达分析

根据黄瓜基因组数据库中Csa020719基因编码区全序列设计引物,通过RT-PCR扩增的方法从黄瓜品种津研四号的叶片中克隆得到寡肽转运蛋白基因(oligopeptide transporter gene, OPT)。基因编码区全长为2013 bp。该基因编码的蛋白由20种氨基酸组成,含有670个氨基酸残基,分子量和理论等电点分别为73 kD和8.65。预测由该基因转录的寡肽转运蛋白为疏水蛋白,有14个连续的疏水片断。预测该蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白,存在OPT家族保守结构域,亚细胞定位在细胞膜上,主要功能为参与转运和底物结合。同源性和进化树的预测分析显示,OPT蛋白与毛果杨和蓖麻寡肽转运蛋白同源性分别达到了81%和79%,所转运的底物除有寡肽外,还包含有金属离子-烟草胺的螯合物等。 qRT-PCR分析同一氮浓度处理OPT基因在不同部位表达结果显示,在无氮及低氮条件下,OPT基因在茎中表达量最高,其次为叶和茎尖。在高氮条件下,OPT主要在茎尖和叶中表达量较高,其次为茎,说明OPT基因在氮胁迫下存在于植物各个部位,并主要集中在生长旺盛的部位,为黄瓜的生长提供所需的能量。不同氮浓度下OPT在茎中表达分析结果显示,OPT基因在无氮及低氮下表达量增加,明显高于正常水平,并且随着氮浓度的降低,OPT的表达量增加,说明黄瓜OPT基因参与低氮胁迫应答反应,增强黄瓜耐低氮能力。     

根结线虫侵染对黄瓜生长和内源激素含量的影响

通过酶联免疫吸附法测定根结线虫侵染后48h内的黄瓜体内的各种内源植物激素含量的变化,探索黄瓜根结线虫病害产生的生理应答机制。通过外部形态结果观察看到根结线虫侵染后,黄瓜生长缓慢,植株矮小,并且提前衰老。同时,黄瓜叶片中的内源植物激素含量在48h内也发生了较大变化:黄瓜叶片中茉莉酸的含量在线虫侵染16h内急剧上升,上升幅度高达对照的8.2倍,而水杨酸、脱落酸和异戊烯基腺苷在侵染后含量有显著上升的趋势,并在24h达到各自的峰值;但是生长素和赤霉素含量仅短暂升高,其余时间显著低于对照。通过测定浸染初期各内源植物激素之间的动态平衡,可以为研究植物诱导抗病性提供理论参考。