结球甘蓝同源多倍体的诱导及鉴定

以结球甘蓝自交系‘0501’为材料进行了多倍体的诱导和鉴定研究。结果表明:用蘸0.1%秋水仙素药液的脱脂棉小球处理籽苗生长点24~72h均可有效地诱导细胞染色体加倍,其中24h的诱变效果最好,四倍体株率为77.78%;四倍体植株长势良好,花蕾、花冠、花粉粒、保卫细胞、叶片、等器官和细胞都明显比二倍体植株的大;叶绿体数随倍性提高(2x、4x、8x)而提高;气孔密度、叶片长宽比和花瓣长宽比随倍性增加而减小;四倍体植株的减数分裂行为较二倍体的复杂,终变期和中期Ⅰ可见四价体、三价体、二价体和单价体等联会形式;后期Ⅰ,同源染色体大多呈2/2分离,偶见落后染色体,分到两极的染色体数主要为18/18和17/19,各占68.57%和24.29%;四倍体植株的花粉量充足,花粉生活力达87.27%;四倍体植株的DNA相对含量是其二倍体的2倍,Vc、粗蛋白及含糖量较其二倍体均有所提高。     

四倍体与二倍体白花泡桐木材纤维形态及化学成分的差异分析

以7年生四倍体白花泡桐和二倍体白花泡桐为材料,研究了二者木材的纤维形态以及化学成分的差异.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维长度、宽度、长宽比、壁厚、壁腔比及腔径比随树龄增加以及树高增长的变化趋势与二倍体白花泡桐基本相同,但变化幅度有差异.四倍体白花泡桐木材的纤维长度、长宽比,纤维壁厚、壁腔比、腔径比均比其二倍体大,而纤维宽度比其二倍体小.四倍体白花泡桐木材的冷水、热水、1%Na OH、苯-醇抽出物、木质素含量比其二倍体分别减少了4.47%,5.08%,12.24%,43.68%,20.09%;纤维素、综纤维素含量分别增加了3.54%,3.57%.综合分析认为,四倍体白花泡桐更适宜作为造纸原料.     

四倍体泡桐叶片显微结构观察及抗逆性分析

以4种四倍体泡桐B4,Y4,N4和M4及其对应二倍体泡桐B2,Y2,N2和M2为材料,分析其叶片显微结构的差异,测定了部分差异指标,并根据这些差异进行四倍体泡桐的抗逆性评价.结果表明:4种四倍体泡桐叶片厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、细胞结构紧密度、栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值均大于其二倍体,海绵组织厚度和细胞结构疏松度则相反;筛选出下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度3项指标,经隶属函数法分析得出4种四倍体泡桐的抗旱性与抗寒性均大于其二倍体,强弱排序为M4 ＞Y4＞N4＞B4＞M2＞Y2＞N2＞B2.     

同源四倍体水稻若干性状的初步研究

通过对同源四倍体630(4)和其相应二倍体研究表明:同源四倍体630(4)种子的长、宽和千粒重显著或极显著高于相应的二倍体.同源四倍体630(4)饱满的种子仅占31.14%,极显著低于相应的二倍体.同源四倍体630(4)种子的发芽率也显著低于相应的二倍体.四倍体的剑叶长、剑叶宽显著高于相应的二倍体.但分蘖能力却降低.同源四倍体630(4)的株高显著高于630(2).四倍体水稻表皮气孔的长、宽均极显著的高于相应的二倍体.而叶绿素含量却相反,四倍体水稻叶片叶绿素含量均低于相应的二倍体.     

四倍体白花泡桐木材的物理特性研究

以3年生四倍体白花泡桐为材料,探讨了染色体加倍白花泡桐木材的物理特性.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维的长度、长宽比值、壁厚和壁腔比值的平均值分别比其二倍体大,而木材纤维宽度、弦向干缩率、径向干缩率、纵向干缩率和体积干缩率平均值则相反.此外,四倍体白花泡桐木材的基本密度、白度、顺纹拉力强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度和顺纹抗压强度分别比其二倍体泡桐增加了14.29％,16.25％,38.90％,26.13％,32.50％,18.36％和17.28％.     

四倍体水稻花器和花粉性状研究

 【目的】许多农作物在其起源和进化过程中,均向多倍体方向发展,作物多倍体化后产量都得到了较大的提高。水稻的多倍体化往往带来营养体和种子“巨大性”的改变。水稻种子生产中,要求恢复系的花药大、花粉量多。但人们常有的疑虑是多倍体水稻花器的增大可能仅仅是细胞体积的增大。为此笔者课题组研究了四倍体水稻的花器和花粉性状。【方法】从分期播种以及倍性水平上对水稻Sg99012、HN2026及对照品种9311、HD9802S和PA64S的花器和花粉性状进行了比较研究。【结果】分期播种对各品系的花器性状影响不大,染色体加倍则对花器性状影响较大,表现出巨大性。相关性分析中一般都表现出：颖花长与颖花宽、花药长相关性显著,颖花宽与花药宽相关性显著,分期播种以及加倍都使得各花器性状间的相关性发生了一定的变化。分期播种对HN2026-4X和Sg99012-4X的花粉直径及其育性影响不大;而染色体加倍对各品系花粉粒都有显著的增大作用,对恢复系PMeS（Polyploid Meiosis Stability）品系HN2026-4X和基因图谱品系9311-4X同时具有增加花粉粒数量的作用,而对不育系的花粉数量影响不大。同时多倍化对于花粉育性有较明显的影响,差异表现在9311-4X的可育花粉数明显减少,而在PMeS品系HN2026-4X和不育系PA64S-4X中则没多大变化。【结论】四倍体恢复系同时具备花粉量多、花粉粒大的特点,而四倍体不育系具有花粉粒大、花粉量变化小、花粉不育性稳定的特点,这说明从二系法上利用多倍体水稻优势在生殖生物学上是可行的。     

白花泡桐二倍体及其同源四倍体的AFLP和MSAP分析

以二倍体白花泡桐(Paulownia fortunei)及其同源四倍体幼苗为材料,采用AFLP和MSAP分子标记技术分别对其DNA碱基序列和DNA甲基化水平及模式变化进行了分析。结果表明,白花泡桐二倍体及其同源四倍体DNA碱基序列在AFLP水平上相同,同源四倍体白花泡及其二倍体的DNA甲基化水平和甲基化模式存在一定差异。同源四倍体白花泡的DNA甲基化水平较其二倍体高2.08%,同源四倍体白花泡桐的DNA甲基化多态性为34.78%、单态性为65.22%,四倍体白花泡桐DNA甲基化模式变化频率小于其二倍体。     

南方泡桐二倍体及其四倍体的光合特性研究

以1年生南方泡桐四倍体及其二倍体南方泡桐为材料,采用Li-6400便携式光合作用仪测定其叶片的光合特性。结果表明:南方泡桐四倍体与其二倍体泡桐的光合特性规律一致,不同月份四倍体泡桐的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间二氧化碳浓度(Ci)等均高于其二倍体。四倍体泡桐及其二倍体泡桐的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化,在5月、7月、9月和10月为单峰,6月和8月为双峰,胞间二氧化碳浓度为单谷变化。     

莳菜四倍体的特征及田间耐热性

大子叶,大花瓣,深叶色,叶片长／宽值小,结实率低,种子千粒重高是四倍体莳菜的显著特征。四倍体莳菜的叶绿素含量,最低为二倍体的１．２倍,最高达２．０倍。     

基于流式细胞仪对不同品种泡桐倍性 及白花泡桐基因组大小的测定

采用流式细胞仪技术,以白花泡桐、台湾泡桐、楸叶泡桐及鄂川泡桐的幼嫩叶片为材料,用LB01解离液获得细胞核悬浮液,并用碘化丙啶(Propidium Iodide,PI)荧光染料进行细胞核染色,建立了一套适于不同品种泡桐倍性及白花泡桐基因组大小测定的方法。利用该方法,以不同品种泡桐的已知二倍体为对照,测得不同品种泡桐四倍体植株的相对荧光强度是二倍体的倍数范围均在2±0. 13,符合四倍体细胞核DNA含量的特征;以已知基因组大小的芝麻(Sesamum indicum)和番茄(Solanum lycopersicum)为内标,测得白花泡桐二倍体(B2)的基因组大小为528. 24 Mb,白花泡桐四倍体(B4)的基因组大小为1 019. 94 Mb。     

白花除虫菊四倍体与二倍体株系花粉粒的比较研究

[目的]研究白花除虫菊四倍体株系与二倍体对照株系花粉的形态特征及其育性和种子发芽率。[方法]采用硫酸-醋酸酐分解法制备花粉,用普通光学显微镜观察并测量花粉的极轴和赤道轴长度,用扫描电镜观察花粉粒形态,并选取有代表性的视野2500×（或2000×）、7000×进行拍摄。[结果]四倍体株系与二倍体对照株系比较,供试的5个四倍体株系花粉粒样品中有4个样品的极轴与赤道轴的长度均显著大于对照二倍体,只有1个样品与对照相近。5个多倍体株系的花粉粒在形态,表面雕纹等方面均与二倍体对照有差异。[结论]为选育出育性良好、种子发芽率高的白花除虫菊优良四倍体品种提供参考依据。     

瓦松种子与花粉的扫描电镜观察

利用光学显微镜及扫描电镜对瓦松[Orostachys fimbriatus(Turcz.)Berger]种子及其花粉的颜色、形状、长度、宽度、微形态及表面纹饰等方面进行观察测量,并通过查阅相关文献和书籍进行描述,为瓦松种子和花粉形态学研究提供参考依据。结果表明,瓦松种子平均千粒重为0.051 07 g,外观呈棕黄色,纺锤形,两端大小不等,平均长862.36μm,平均宽384.53μm;表皮有较清晰的网状纹理。瓦松花粉粒整体呈长球形,极面观为深三裂球形,极轴平均长12.16μm,赤道面观为长球形,赤道轴平均长27.83μm,形态指数(P/E)为2.28;成熟的花粉粒呈金黄色,角萌发孔,三孔沟较明显,沟缘较光滑,外壁分两层约等厚;表面具十分清晰的大小不一且不规则多边形网状纹饰。     

海枫藤花粉块的聚合方式

[目的]揭示海枫藤花粉块的聚合方式。[方法]以海风藤离体花粉块为材料,通过常规石蜡制片技术、花粉离体萌发及扫描电镜技术研究花粉块的聚合方式。[结果]海风藤的花由5个花萼和5个白色花瓣组成,每个花粉囊里有1个花粉块,花粉块中每个花粉母都有独立的花粉壁;扫描电镜观察结果显示,海风藤花粉粒长约100～180μm、宽约50μm,与单粒花粉粒的长与宽基本吻合;海枫藤花粉粒呈不规则形,外壁无明显饰纹,无萌发孔,花粉管从独立花粉上长出,未见到四合花粉。[结论]海枫藤花粉块是由单粒花粉聚合而成的。     

优质、抗热同源四倍体不结球白菜的创制及鉴定

以二倍体抗热不结球白菜品种‘依伶’为材料,用不同浓度秋水仙素溶液处理子叶期生长点,对变异株进行倍性鉴定,研究不同倍性水平的营养品质、农艺学性状以及抗热性。结果表明：（1）0.2％秋水仙素处理4次的效果最好,四倍体加倍率为7.64％。与二倍体相比,叶片长和宽、叶柄长和宽、花器官、气孔、花粉粒、叶重、柄重、开展度、单株重均增加或增大,但结实率明显降低,以上指标差异均达显著或极显著水平。流式细胞仪及染色体鉴定四倍体DNA含量、染色体数目均为二倍体的2倍。小区产量比二倍体高出12.62％;（2）四倍体叶片和叶柄中可溶性总糖、可溶性蛋白、干物质分别增加了7.32％、74.85％,3.91％、17.22％,1.94％、4.89％,有机酸降低了22.56％、25.00％,差异显著;（3）热胁迫下,二、四倍体不结球白菜叶片的MDA、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量均增加,恢复期内含量都降低,但二倍体MDA、游离脯氨酸含量一直高于四倍体,可溶性蛋白低于四倍体。四倍体表现出优质、抗热的特点。     

杨树2n花粉形态判别方法的比较

采用醋酸洋红染色法,在研究胡杨和毛白杨不同无性系间花粉粒形态差异的基础上,研究不同形态判别标准条件下2n花粉发生频率调查的准确性。研究结果表明,胡杨花粉粒的平均直径为29.7μm,比毛白杨花粉粒的平均直径32.4μm略小。胡杨或毛白杨无性系对花粉粒直径影响显著。通过调查四分体时期四分体、三分体以及二分体的比例,可估算2n花粉的理论频率。胡杨和毛白杨各无性系2n花粉的理论频率与以2n花粉粒直径大于花粉粒平均直径的1.28倍为标准时统计的2n花粉实际频率差异不显著,而与以2n花粉粒直径大于37.0μm为标准时统计的2n花粉实际频率差异极显著。这说明以37.0μm作为判别胡杨或毛白杨2n花粉形态判别标准会导致较大的误差。而以各无性系花粉粒平均直径的1.28倍作为2n花粉形态判别标准更加科学合理。     

紫薇异倍体的杂交亲和性分析及子代倍性鉴定

以二倍体红薇(H,2n)、三倍体紫薇(Z,3n)、四倍体紫薇(Z,4n)及四倍体银薇(Y,4n)为试材,进行杂交试验,检测紫薇异倍体杂交的亲和性,并采用细胞学倍性鉴定法对杂交子代的倍性进行鉴定和比较。结果显示:不同杂交组合子代的结实特性以及种子的出苗率均存在差异,其中Z(4n)×H(2n)的单果重(0.22 g)、单果种子数(40.1)、千粒重(1.79 g)及出苗率(36.4%)均高于H(2n)×Y(4n),且差异达到显著水平,表明在二倍体与四倍体的杂交中,四倍体作为母本的亲和性更高;H(2n)×Z(3n)后代倍性主要为非整倍体,占80%以上,其次是2n,占11.8%;Y(4n)×H(2n)后代倍性主要为3n,占50%,其次是非整倍体,占40%;H(2n)×Z(3n)后代中,1株为3n,2株为非整倍体;Y(4n)×H(2n)后代中,6株为3n,3株为非整倍体;H(2n)×Y(4n)后代幼苗中,1株为2n,1株为3n;Z(4n)×Z(4n)后代中,1株为4n;在杂交组合H(2n)×Z(3n)、Y(4n)×H(2n)及H(2n)×Y(4n)后代中还出现三子叶变异的幼苗。     

黄麻圆果种与长果种杂交后代主要性状鉴定

以长果种黄麻品种及圆果种黄麻品种为亲本,鉴定了杂种F1代和F2代叶形、果形、花粉育性及种子千粒重等性状。结果表明,杂交后代F1代果长显著短于长果种,而果宽显著大于长果种亲本,叶形倾向于母本遗传;根据F2代花粉镜检结果,筛选出两株雄性不育单株,其果宽显著小于双亲,果长倾向于父本遗传,而果形及种子千粒重介于双亲之间。     

中华猕猴桃异倍体花粉对‘哑特’种子发育及果实品质的影响

为了研究不同倍性猕猴桃花粉对‘哑特’种子及果实品质的影响,选择4个中华猕猴桃花粉对‘哑特’进行授粉试验,以2个美味猕猴桃六倍体花粉为对照。统计各授粉组合的坐果率,观察种子发育结构,测定采收后果实中黑色种子占比、种子千粒质量、单果质量、果实纵横径、可溶性固形物、可滴定酸及风味相关品质指标,利用主成分分析方法对不同花粉授粉后的果实品质进行综合评价。结果表明：中华（M1-M4）和美味系（M5-M6）不同倍性猕猴桃花粉授粉后,坐果率均在93%以上,与四倍体和六倍体花粉相比,二倍体花粉M1和M2对‘哑特’授粉后黑色种子占比（9.14%和9.37%）、千粒质量（0.13 g和0.14 g）、果实单果质量（95.78 g 和86.10 g）显著降低,种子明显败育,但果实感官评价更优。干物质、可溶性固形物、可滴定酸和果皮挥发性物质的含量在不同花粉处理间具有差异,但与花粉倍性无明显相关性。综上,两个二倍体花粉（M1、M2）对‘哑特’授粉的少籽效果最佳,果实品质表现优良,为后期少籽‘哑特’的商业化生产提供了理论依据和资源选择。     

无毛黄瓜同源四倍体诱导及鉴定

本研究利用不同浓度(0.2%、0.4%、0.8%)秋水仙碱和2%二甲基亚砜(DMSO)混合溶液浸渍无毛黄瓜(2n=2x=14)萌动种子4 h,并通过形态学和染色体鉴定相结合的方法,成功获得了其同源四倍体新种质(2n=4x=28)。结果表明:0.4%秋水仙碱和2%DMSO的混合溶液诱变加倍率为14%,诱导效果最好。与原二倍体相比,同源四倍体生长发育缓慢,节间变短,茎变粗;叶柄、子房和果实缩短变粗,叶面积、花器官变大,果形指数减小;保卫细胞叶绿体数几乎为原二倍体的2倍,气孔变大,四倍体花粉大小不均,且存在少量四孔花粉粒。本研究结果丰富了黄瓜遗传多样性,为选育优质黄瓜品种提供理论基础和丰富种质资源,为创制与无毛基因(gl)有关的整倍体奠定了基础。     

6个柚类品种花粉形态观察

[目的]观察、分析柚品种花粉形态特征,为柚类资源研究提供参考依据.[方法]利用JSM-6360A扫描电子显微镜观察沙田柚、桂柚1号、早熟沙田柚、蜜柚、酸柚和砧板柚6个柚类品种花粉的特征,500倍观察花粉粒群体,3000倍观察赤道面,3500倍观察极面,10000倍观察花粉粒表面纹饰.用CAD软件测量花粉粒极轴长（P）、赤道轴长（E）和穿孔直径.[结果]6个柚类品种花粉粒均属于中等花粉,花粉大小为（19.73～22.60） μm＆#215;（38.64～41.99） μm.赤道面观均为近长椭圆形或长方形,极面观为近圆形或正方形.6个柚类品种花粉均具有4条萌发沟,其中沙田柚和早熟沙田柚少数或个别花粉具有5条萌发沟,萌发沟以等距环状分布,花粉粒表面具网状纹饰.[结论]6个柚类品种花粉大小、萌发沟、花粉壁纹饰均存在一定差异,可作为鉴定桂柚1号、沙田柚和早熟沙田柚亲缘关系及种间关系的依据.