植物自交不亲和性的分子研究

介绍了植物界中广泛存在的自交不亲和性的遗传控制及其2种主要类型:孢子体自交不亲和性与配子体自交不亲和性;综述了2种类型的代表性植物近年来在分子水平上的研究。     

梨自交亲和性研究进展

本文简要介绍了梨自交不亲和性的表现及其调控机制,着重对梨自交亲和性突变的类型、分子机制、研究进展和研究方法进行了概括,并对梨花粉授粉识别研究中尚待解决的问题进行了展望。     

沙田柚自交不亲和性机理研究前景分析

本文通过分析植物配子体型中不同类型的自交不亲和性的受控过程及与受控基因,阐述了广西最具名牌的水果沙田柚的自交不亲和性机理研究情况,提出开展利用沙田柚自交不亲和性原理,诱变筛选到自交亲和的沙田柚的研究,将具有重要的生产实践价值和理论意义。     

苹果自交不亲和性研究进展

在简要介绍植物自交不亲和性的类型、特点及生理调控机制的基础上,着重对苹果自交不亲和性的研究进行了综述,内容包括花柱内花粉管生长特点、花柱S糖蛋白的特性和作用机理及分子生物学研究,并对今后的工作提出了建议。     

旱金莲自交亲和性初步研究

对上海市农业科学院选育的22份旱金莲材料(高代自交,F6)的园艺性状和自交亲和性进行初步探索。结果表明:相较于自然自花授粉和自然同株异花授粉,人工同株异花授粉可以显著提高旱金莲的自交亲和性。无论是田间种植还是花盆种植,在开花Ⅱ期(开花后雌蕊柱头三分叉)对旱金莲进行人工同株异花授粉均可提高旱金莲的自交亲和性。自交亲和指数聚类分析表明:22份旱金莲材料可分为5组,其中第Ⅰ组和第Ⅳ组的自交亲和指数均大于0.9,可作为后续杂交育种的重要种质资源。该研究可为旱金莲优良自交系和新品种的选育奠定基础。     

花烟草自交不亲和性连锁的基因定位研究

自交不亲和性是植物界存在的一种普遍现象,据Ｅａｓｔ估计有３０００种以上的植物存在着自交不亲和性,自交不亲和是由于花粉雌蕊之间表现的抑制作用所致,研究表明烟草属于同形不亲和性中的配子体自交不亲和〔１〕。对烟草的自交不亲和研究表明,花粉可以在柱头上发生水...     

芥菜型油菜自交亲和性变异分析

以来自不同国家、不同地区的34份芥菜型油菜为试验材料,对芥菜型油菜自交亲和性进行了分析,结果表明,芥菜型油菜大部分为自交亲和类型,但芥菜型油菜的自交亲和性差异较大,亲和指数在0.25～9.73间.这种差异不仅存在于品种间,而且存在于亚种间.在34份参试材料中,2个品种表现为自交不亲和(0<亲和指数<1.00),14个品种表现为自交亲和(亲和指数>1),18个品种表现为高自交亲和(亲和指数>4.00).自交亲和性因地区而异,虽然我国有的芥菜型油菜品种的自交亲和性较高,但是整体存在较大的差异,有自交亲和品种,也有自交不亲和品种.芥菜型油菜是自交亲和植物,自交亲和材料中也有自交不亲和类型,因而通过定向培育可育成自交不亲和系,对进一步利用杂种优势、大量筛选找到优良杂交组合并进行杂交种的生产具有重要的意义.     

甘蓝自交不亲和性的选择效应

以结球甘蓝为材料,调查了晨光平头、四月慢及丰田等3个品种自然群体中自交不亲和株的分布;探讨了晨光平头父代亲和指数的不同选择强度对子代亲和指数的影响;分析了丰5、四2、晨27等3个自交不亲和系选育过程中各代亲和指数的变化。结果表明,甘蓝自交不亲和性广泛存在;自交不亲和性的选择强度越大,选择效果越大;连续选择自交亲和指数低的单株自交4～5代,是选育优良自交不亲和系的有效手段。     

蔷薇科果树自交不亲和性分子机制研究进展

植物自交不亲和性是植物花粉—雌蕊相互识别,防止其近亲繁殖的重要机制,是植物发育生物学的研究热点之一。蔷薇科果树如梨、苹果、李子等表现出自交不亲和性,该反应由S位点(S-locus)的一对S等位基因,即雌蕊和花粉的S基因控制,分别为S-RNase和S-locus F-box/S-haplotype-specific F-box基因。本文综述了蔷薇科果树雌蕊和花粉S基因的鉴定及其结构和进化的特性、自交亲和性突变机制及自交不亲和性反应发生过程中花粉生理生化变化及其信号转导机制等,以期为深入系统研究蔷薇科果树自交不亲和及亲和性机制提供参考。     

甜樱桃杂交后代自交亲和性鉴定

利用SFB4’基因特异引物BFP200/BFP201与内对照引物PCR IC-F/IC-R对甜樱桃自交亲和品种斯特拉自然杂交后代的29个株系的基因组DNA进行扩增,鉴别其是否具有自交亲和性,并对已进入结果期的10个株系进行田间自花授粉试验进一步验证其自交亲和性。结果表明:斯特拉杂交后代的29个株系中27.6%的株系检测出自交亲和特异条带,具有自交亲和性。在自交亲和基因鉴定时出现特异条带的品种和株系,其自交结实率均≥18.6%;而未检测出自交亲和基因特异条带的品种和株系,其自交结实率均≤14.8%。甜樱桃自交授粉结实率>15.0%的品种,即可认为具有自交亲和性。     

宁夏枸杞自交亲和性分析

对宁夏枸杞的11个品种和3个新优系采取不同处理的套袋试验,并对不同处理后的坐果率、种子含量进行测定和比较,分析其自交亲和性。结果表明,宁夏枸杞自交亲和性存在较大变幅。参试的所有材料不存在无融合生殖现象;在人工栽培过程中,宁夏枸杞已由自交不亲和向部分自交亲和逐步演变,麻叶系是宁夏枸杞家系中的一种部分自交亲和的突变。不论是宁杞1号还是小麻叶这样的高度部分自交亲和材料,在异交时亲和指数都高于自交时的亲和指数,平均单果质量与之相对应有了大幅度的提升。正是在自交亲和水平上的这一变化,使麻叶系的各材料能够在生产应用的过程中确保产量,单品种大面积推广,而宁杞1号和0207则是这一特征的突出表现。高的自交亲和水平是枸杞新品种能否在生产上大面积单一品种种植的关键,自交不亲和是诸多材料落花落果的主要原因。     

同源四倍体茄子自交亲和性遗传的初步分析

同源四倍体茄子诱变低代存在着严重的自交不亲和现象,C2代花期和蕾期人工自交,种果的无籽果实率平均为57.65%。花期自交亲和系数平均为0.0483,蕾期平均为0.0261;有籽果实平均单果种子数花期为13.26粒,蕾期为12.67粒,平均自交传递系数分别为0.0957与0.0914。在多亲本轮回自然选择条件下,4个圆果四倍体的C20代选系花期自交亲和系数平均上升为0.2326,自交传递系数为0.2938,自交平均单果种子数增长为80.18粒。平均自交单果种子数的广义遗传率h2B=(99.34±0.66)%,遗传变异系数GCV为14.69%。5%和1%选择强度的相对遗传进度为30.16%与39.08%。C20代自交亲和系数仍然是花期高于蕾期,且差距进一步增大,蕾期自交亲和系数和自交传递系数仅为花期的1/3.5。多亲本轮回自然选择对提高同源四倍体茄子的自交亲和力有显著效果。蕾期自交对四倍体茄子自交不亲和性的改善有害而无益,这间接说明,同源四倍体茄子的自交不亲和性与S基因及S-RNase的累积无关。此外,本文还对自交亲和系数及自交传递系数的概念以及自然选择条件下自交亲和力增强的生物学意义等问题进行了讨论。     

甘蓝型油菜(B.napus L.)群体自交亲和性变异和自交不亲和性选择效应初探

根据对甘蓝型油菜(B.napus L.)的起源以及5个品种群体自交亲和性变异的分布及其遗传趋势的分析,认为在自交亲和性变异较大的群体中是能够选育出遗传性稳定的自交不亲和系的,并推测在甘蓝型油菜中的某一特定品种的自交亲和性是由少数几对等位基因控制的,其效应可能主要是非加性的,但也不排除一些微效基因的修饰作用。     

氯化钠溶液克服白菜型油菜自交不亲和性研究

在油菜花期喷雾Ｎａｃｌ溶液，研究克服白菜型油菜（Ｂｒａｓｓｉｃａｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）自交不亲和性。结果表明，在合肥用３％～５％的浓度，喷雾后半天内授粉，效果较好，其自交亲和指数与人工剥蕾的相当；单株套袋选育自交系，每隔３～５天喷雾一次，不需人工授粉，也可获得一定数量的自交种子．该研究为在白菜型油菜杂种优势利用研究中，选育、繁殖自交系和克服不育系与保持系之间的“自交”不亲和性，提供了经济、有效的方法。     

22份国产玫瑰资源的自交亲和性

 【目的】探明玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)自交亲和性状况,为玫瑰及以玫瑰为母本的月季、蔷薇等重要蔷薇属观赏植物的杂交育种技术提供理论依据。【方法】采用统计分析田间坐果率及平均种子数与荧光显微观察花粉管生长状况相结合的方法。【结果】(1)所有试验材料开花当天及开花前4 d的自交坐果率均为零,且花粉管只能伸长到花柱上部1/3处;(2)蕾期授粉能够一定程度地提高玫瑰的自交亲和性,其中开花前2 d授粉效果最好;(3)蕾期自交坐果率及平均种子数与其自由授粉坐果率及平均种子数显著正相关。【结论】(1)玫瑰普遍具有配子体型完全自交不亲和性;(2)蕾期授粉可提高玫瑰自交亲和性,但效果因授粉时期不同和品种不同有较大差异。     

利用花粉-柱头的相互作用鉴定5个十字花科油用植物的自交亲和性

用荧光显微镜观察了白芥(Sinapis alba)、白菜型油菜(Brassica rape)、甘蓝型油菜(Brassica na-pus)、芥菜型油菜(Brassica juncea)、芸芥(Eruca Mill)自花授粉后,花粉粒在柱头上粘附、萌发以及花粉管与柱头的识别反应。结果表明白菜型油菜、芸芥与白芥自交授粉后,花粉粘附在柱头上比较困难,花粉难以萌发,花粉管较难伸长。甘蓝型油菜与芥菜型油菜自交后,花粉粘合、萌发时间早,并且萌发的花粉管数目多。这种差异性不同程度的反映了各个物种的自交授粉亲和性,其中芥菜型油菜与甘蓝型油菜表现为自花授粉,白菜型油菜、白芥与芸芥表现为较强的自交不亲和性。     

6个枸杞品种授粉亲和性研究

[目的]研究6个枸杞品种的授粉亲和性。[方法]以宁夏生产上常用的6个枸杞品种为材料,进行自交和正反交授粉组合试验。[结果]宁杞3号自交不亲和,自交坐果率仅为1.33%,宁杞2号自交亲和性较差,为31.74%,其他品种在50%以上。6个品种的杂交组合大都表现出良好的亲和性,尤其是宁杞3号,配置合适的授粉树可以有效提高坐果率和单果重。[结论]该研究为生产上授粉树的配置提供了依据。     

白菜型油菜自交亲和性、角果及种子相关性状的QTL定位

【目的】研究白菜型油菜的自交亲和性、角果及种子相关性状的QTL定位,为白菜型油菜自交亲和品种、优良自交系的选育及其产量和品质的遗传改良提供依据。【方法】以自交亲和性较差的菜薹L58和自交亲和性较好的白菜型油菜R-O-18构建的包含117个株系的RIL群体为试验材料,利用已构建的包括372个InDel标记的分子遗传图谱,采用区间作图法（IM）对花期亲和指数、结角率、角果长度、角果喙长度、角果长宽比、角果喙长度/角果长度、每角果种子数、千粒重及种子颜色9个性状分别进行QTL分析。【结果】RIL群体在自交亲和性、角果及种子相关的9个性状上表现为连续变异,并且变异幅度较大,均呈正态分布或偏正态分布,具有典型的数量性状遗传特点。花期亲和指数与结角率、角果长度、角果喙长度、角果长宽比、每角果种子数、千粒重均存在极显著的正相关,其中花期亲和指数与每角果种子数间的相关系数最大,达到0.8487。与其他几个性状的相关性大小依次为：千粒重>结角率>角果喙长度>角果长度>角果长宽比。每角果种子数及千粒重均与结角率、角果长度、角果喙长度、角果长宽比呈现极显著正相关,而每角果种子数与千粒重之间也存在极显著的正相关（0.6477）。结角率、角果长度、角果喙长度与角果长宽比之间呈现显著正相关;而角果喙长/角果长除了与角果长呈负相关,角果喙长度存在极显著正相关性外,与其他性状均不相关。共检测到12个QTL位点,其中6个QTL位于A09连锁群,10个QTL解释大于10%的表型变异。2个控制花期亲和指数的QTL均位于A09连锁群上,分别可解释13.1%和16.7%的表型变异;6个角果相关性状的QTL,分别位于A06、A09和A10连锁群上,单个QTL可解释13.4%-17.7%的表型变异;4个种子相关性状的QTL,分别位于A02、A05、A06和A09连锁群上,可解释7.9%-42.1%的表型变异,位于A09连锁群的种子颜色QTL为主效位点,其加性效应值为1.22。【结论】共检测到12个控制自交亲和性（2个）、角果（6个）及种子相关性状（4个）的QTL,其中,2个控制自交亲和性的QTL,与前人得到的调控自交亲和性主位点（S位点）不同,可能为控制自交亲和性的非主效QTL位点。1个种子颜色QTL为主效位点。     

青海大黄油菜主要农艺性状研究

青海大黄油菜属白菜型油菜地方品种,在西宁地区对该品种的鉴定结果表明:青海大黄油菜籽粒鲜黄、千粒重高(6.6 g)、含油量高(41.09%)、自交亲和(亲和指数为11.85)、皮壳率低(12.8%)、粒色性状遗传稳定,是一个优良的黄籽种质资源。研究还表明:自交亲和的白菜型油菜的雌蕊成熟晚,蕾期授粉能力弱;而自交不亲和的白菜型油菜的雌蕊成熟早,蕾期授粉能力强。