果叶兼用多倍体新桑品种的选育及其光合特性研究

 【目的】选育果叶兼用多倍体新桑品种,使桑树利用多元化,提高桑树的经济效益;探讨桑树多倍化以后光合特性,为桑树多倍体育种提供理论指导。【方法】采用单株选优与化学诱变相结合的染色体工程,选育果叶兼用多倍体桑树品种(2n=4X=56);测定多倍体与无性系亲本二倍体桑的形态性状,光合日变化和叶绿素含量,对叶绿体超微结构进行观察。【结果】该品种年平均桑产叶量和产果量较对照品种‘红果2号’（2n=2X=28）分别高38%和45.89%。该品种桑叶养蚕成绩中的万头蚕产茧量、万头蚕产茧层量和4—5龄每100 kg桑叶产茧量较对照叶用桑‘湖桑32号’分别高4.65%、4.35%和5.2%。于2009年通过重庆市蚕桑品种审定。四倍体叶绿素含量、RuBPcase羧化活性提高,叶绿素a与叶绿素b的比值降低,叶绿体内部基粒片层和基质片层丰富,垛叠疏松,排列有序,净光合速率（Pn）高于无性系亲本二倍体。【结论】多倍体新桑品种不但桑叶产量和质量高,且产果量高;体细胞染色体加倍以后,光合性能增强。     

一串红体细胞多倍体诱导及其子代表型研究

【目的】为了培育出一串红多倍体,并且分析其子代遗传稳定性和差异性。【方法】以不同浓度秋水仙素不同持续处理时间处理一串红幼苗茎尖,利用形态学观测法对诱导处理后的植株进行早期的倍性鉴定,最终镜检确定一串红染色体数及加倍情况。采收种子播种并观测子代形态指标,压片检测子代染色体数目。【结果】多倍体诱导获得3株四倍体。0.1%的秋水仙素处理2d时的变异率最高为13.3%,获得2株四倍体纯合体,0.2%的秋水仙素处理3d时获得1株四倍体纯合体;四倍体、混倍体、处理后未加倍植株在外部形态上均出现变异;四倍体结实率和子代成活率低;混倍体植株子代全部为二倍体。【结论】利用秋水仙素处理茎尖法诱导可获得一串红多倍体,综合考虑,适合采用0.1%秋水仙素持续处理2d。诱导获得的四倍体结实率和成苗率低,应对获得的四倍体采用无性繁殖方法繁育。     

七个三月花葵品种的染色体核型分析

【目的】在细胞学水平研究三月花葵(Lavatera trimestris)遗传特点,为三月花葵亲缘关系的鉴定提供遗传学证据.【方法】以7个品种三月花葵的根尖为试验材料,用常规根尖压片法制片,并对7个品种三月花葵进行聚类分析.【结果】三月花葵染色体条数均为14条,染色体基数x=7,是二倍体,且多是由中部(m)和近中部(sm)染色体组成.三月花葵品种‘情人’和‘小矮人粉晕’核型类型为2C型;‘银杯’和‘勃朗峰’核型类型为3B型;‘双胞胎热粉’、‘粉色腮红’和‘诺维拉’核型类型为3C型.【结论】在7个品种三月花葵中,‘双胞胎热粉’属于较为进化的类型,‘情人’较为原始.当遗传距离为12时,三月花葵的7个品种被划分为3类,Ⅰ类包括‘粉色腮红’和‘诺维拉’‘情人’,Ⅱ类包括‘银杯’‘小矮人粉晕’Ⅲ类为‘勃朗峰’.     

萱草多倍体诱导及其鉴定

以萱草愈伤组织为试材进行了同源多倍体的诱导和鉴定研究。结果表明,采用浸泡法(用0.100%秋水仙素培养8 h)和混培法(用0.005%秋水仙素培养15 h)均可获得多倍体高诱导率,并成功地获得了四倍体萱草植株;用流式细胞仪进行萱草倍性鉴定,与根尖染色体鉴定结果一致;与二倍体萱草相比,四倍体植株矮小,茎基部较粗壮,叶片较宽,叶边呈不规则卷曲、褶皱,叶片气孔密度小,生长较缓慢,其染色体数(2n=4x=44)为二倍体植株的2倍(2n=2x=22)。结果建立了高效的萱草多倍体诱导体系。     

秋水仙素离体诱导分蘖洋葱茎尖多倍体的研究

以分蘖洋葱品系Z-018的茎尖外植体为材料,通过不同浓度秋水仙素及处理时间对分蘖洋葱茎尖细胞染色体的诱导,以获得倍性变异的分蘖洋葱材料。结果表明:当秋水仙素质量分数为0.01%,处理4 d时,多倍体的诱导率最高,可达42.22%。得到的变异植株与正常二倍体植株相比,表现为生长缓慢,叶片、假茎及根系粗壮,叶片的气孔保卫细胞变大,密度减小。进一步对根尖染色体数目进行鉴定及利用流式细胞仪分析测定DNA含量,在149株变异株中,获得倍性变异株117株,其中四倍体材料81株,占变异总数的54.36%。     

福建金线兰多倍体的诱导和倍性鉴定

[目的]对福建金线兰多倍体进行诱导和倍性鉴定。[方法]以福建金线兰为材料,以秋水仙素为诱变剂,分别用浸泡法和涂抹法处理福建金线兰试管苗不定芽,进行多倍体诱导,并在显微镜下观察鉴定其染色体的倍性。[结果]以浓度0.05%秋水仙素为诱变剂,用涂抹法处理72 h的效果较佳,加倍率为35%;对多倍体材料进行染色体鉴定发现,二倍体染色体为2n=40条,四倍体为4n=80条。[结论]该方法可以培育福建金线兰多倍体,能提高其移栽成活率和亩产量。     

无籽刺梨多倍体诱导试验初报

采用育种技术对无籽刺梨进行多倍体诱导,以期获得无籽刺梨多倍体植株。以秋水仙素作为诱导剂,二倍体组培苗为材料,比较不同的预培养时间、处理时间及秋水仙素浓度对无籽刺梨染色体加倍的诱导效果。结果表明:无籽刺梨茎段在分化培养基上预培养1 d后,继而用含300 mg/L秋水仙素溶液浸泡处理12 h,再进行分化培养的诱导效果最佳,其诱导变异率达25.6%;无籽刺梨多倍性植株同质化培养的最佳次数为6次。对变异植株根尖细胞进行染色体计数后发现,部分变异植株的根尖细胞染色体为2n=4x=28,为四倍体。部分植株同时存在2n=2x=14和2n=4x=28两种倍性细胞,为嵌合体。     

新麦草种质染色体倍性鉴定及基因组估测

【目的】利用流式细胞仪检测新麦草种质的染色体倍性和基因组大小,为新麦草的种质鉴定及遗传育种研究提供基础数据。【方法】以31份新麦草种质为材料,利用流式细胞仪检测新麦草种质染色体倍性、核DNA含量,通过根尖染色体压片法验证检测结果。同时用已知基因组大小的黑麦草(Lolium perenne L.)和大麦(Hordeum vulgare L.)为对照,采用外标法估测新麦草的基因组大小。【结果】31份新麦草种质中,四倍体材料2份,分别为200803和595289号,占新麦草种质的6.45%;其余29份材料均为二倍体,占新麦草种质的93.55%。二倍体新麦草基因组大小为6.73 Gb,核DNA含量为(13.74±0.483) pg,四倍体新麦草基因组大小为13.62 Gb,核DNA含量为(27.842±0.681) pg。经根尖染色体制片法验证,二倍体新麦草种质体细胞染色体数为2n=2x=14,四倍体新麦草种质染色体数为2n=4x=28。根尖压片法和流式细胞仪法对新麦草种质染色体倍性鉴定结果完全一致。【结论】明确了新麦草种质的染色体倍性及基因组大小。     

黄瓜倍性材料创制及染色体组成的FISH鉴定

【目的】黄瓜（Cucumis sativus L.）遗传基础狭窄,种质资源多样性较为有限,遗传育种研究相对落后。本试验旨在创制整倍体和非整倍体黄瓜种质材料,建立其准确的染色体组成鉴定方法,为进一步选育黄瓜各种染色体系、目标性状的染色体定位及遗传育种研究奠定基础。【方法】以华北生态型黄瓜‘长春密刺’的高代自交系为材料,0.4％秋水仙素溶液处理萌动种子,诱导染色体数目加倍。为获得同源三倍体材料,以诱导获得的同源四倍体为母本,二倍体为父本进行杂交,授粉35-45 d后采收成熟果实进行胚拯救。采用染色体计数,结合形态学、叶片气孔电镜观察,对诱导株及杂交后代的倍性进行鉴定。利用染色体特异的探针进行荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）,通过观察特异探针在染色体上杂交信号的数目、强弱及位置,结合黄瓜的染色体形态参数,对诱导株的染色体组成进行鉴定。【结果】对经秋水仙素处理的‘长春密刺’材料进行有丝分裂中期染色体计数观察,结果显示诱导获得8株四倍体（2n=28）,3株非整倍体（2n=16,19,27）材料。将四倍体与二倍体杂交获得了三倍体材料（2n=21）。经荧光原位杂交分析,根据黄瓜着丝粒探针Type III和核糖体45S rDNA两类信号在染色体上的信号特征可以看出,与二倍体相比,三倍体与四倍体上杂交信号为倍性变化关系,进一步验证创制出的整倍性材料为三倍体与四倍体。不同倍性‘长春密刺’植株的形态学特征存在一定差异,四倍体植株的形态指标与二倍体差异显著;三倍体植株与二倍体在形态学上差异不显著;非整倍体植株与二倍体在形态学上差异也不显著,但其长势较二倍体弱,且花期推迟,雌雄花花期不遇,坐果率明显低于二倍体。经叶片气孔电镜观察,‘长春密刺’二倍体、三倍体与四倍体植株叶片气孔的大小与密度均存在差异,随着倍性提高,气孔的长度和宽度增加,而气孔密度则下降,说明形态学筛选和叶片气孔电镜观察可以作为鉴定黄瓜倍性的辅助方法。以上述两类黄瓜重复序列（Type III和45S rDNA）和染色体特异的单拷贝基因Csa006700为探针,对染色体数目为16的一株非整倍体诱导株进行染色体组成鉴定。重复序列的荧光原位杂交结果显示,额外的两条染色体为1号或2号染色体。进一步利用黄瓜2号染色体端部的基因Csa006700探针检测,发现该基因只在其中一对染色体上有信号,由此明确该材料为附加两条1号染色体的四体材料（2n=14+2）。研究表明秋水仙素不仅可直接诱导出同源多倍体,同时可诱导各种非整倍体植株。【结论】利用秋水仙素处理黄瓜萌动种子,诱导染色体倍性的变化,结合染色体特异探针的荧光原位杂交鉴定,可快速创制并筛选出各种染色体组成的特异新种质。     

不同染色体倍性甜瓜种子萌发特性研究

【目的】探讨不同染色体倍性甜瓜种子萌发特性,为多倍体甜瓜的栽培与育种提供理论依据。【方法】以两个二倍体甜瓜品种及其诱导的同源四倍体、三倍体为材料,研究不同染色体倍性甜瓜种子发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、下胚轴长和侧根数变化趋势。【结果】甜瓜二倍体种子发芽率高于三倍体和四倍体,薄皮甜瓜比厚皮甜瓜种子发芽率高;不同倍性甜瓜种子发芽指数、活力指数大小依次为二倍体〉三倍体〉四倍体,厚皮甜瓜种子的活力指数较薄皮甜瓜高;胚根长、下胚轴长度和侧根数均表现为随着催芽时间的增加而上升、随着倍性的增加而下降的总趋势。【结论】不同染色体倍性甜瓜种子的萌发特性存在差异,甜瓜种子的萌发力并不都是随着倍性的增加而增大,甜瓜二倍体种子萌发力高于三倍体和四倍体种子的萌发力。     

不同染色体倍性甜瓜种子萌发特性研究

【目的】探讨不同染色体倍性甜瓜种子萌发特性,为多倍体甜瓜的栽培与育种提供理论依据。【方法】以两个二倍体甜瓜品种及其诱导的同源四倍体、三倍体为材料,研究不同染色体倍性甜瓜种子发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、下胚轴长和侧根数变化趋势。【结果】甜瓜二倍体种子发芽率高于三倍体和四倍体,薄皮甜瓜比厚皮甜瓜种子发芽率高;不同倍性甜瓜种子发芽指数、活力指数大小依次为二倍体＞三倍体＞四倍体,厚皮甜瓜种子的活力指数较薄皮甜瓜高;胚根长、下胚轴长度和侧根数均表现为随着催芽时间的增加而上升、随着倍性的增加而下降的总趋势。【结论】不同染色体倍性甜瓜种子的萌发特性存在差异,甜瓜种子的萌发力并不都是随着倍性的增加而增大,甜瓜二倍体种子萌发力高于三倍体和四倍体种子的萌发力。     

不同浓度秋水仙素对二倍体野生蕉的多倍体诱导

【目的】通过多倍体诱变育种获得香蕉新型育种资源,为栽培种三倍体香蕉进行种质创新提供参考。【方法】以二倍体野生蕉种子为材料,诱导种子萌发并产生胚性愈伤组织,利用不同浓度秋水仙素对愈伤组织进行不同时间的诱变处理。对获得的蕉苗进行多倍体筛选与鉴定。【结果】秋水仙素处理胚性愈伤组织后其敏感性较高,出现不同程度的死亡。0.2%(w/v)浓度的秋水仙素溶液处理10 d诱导效果较好,致死率为20.29%,诱变率为12.33%。通过染色体倍性检测,获得16株加倍成功的纯合四倍体小苗,诱变处理获得的纯合四倍体植株可以作为种质创新的中间材料。【结论】通过秋水仙素处理二倍体野生蕉胚性愈伤组织的方法,可有效进行多倍体的诱导,并获得加倍成功的四倍体,可作为抗病品种培育的重要种质创新材料。     

采用分生组织培养生产脱甘蔗黄叶病毒苗

【目的】尝试使用茎尖分生组织培养技术生产UP01235和UP00972个甘蔗品种的脱甘蔗黄叶病毒（SCYLV）脱毒组培苗。【方法】以大田染病和健康甘蔗植株的不同大小茎尖分生组织为外植体,经培养获得组培幼苗。采用1对甘蔗黄叶病毒特异性引物（SCYLV-615F：5’-ATGAATACGGGCGCTAACcGYYCAC-3’和SCYLV-615R：5’-GT-GTTGGGGRAGCGTCGCYTACC-3’）进行RT—PCR分析,在6个月内每隔1个月检查1次组培苗是否存在病毒。【结果】当以1．5mm茎尖进行培养时,获得的2个甘蔗品种的组培苗在温室种植,在生长期间未发现存在黄叶病毒,说明黄叶病毒已被消除;而以超过1．5mm的茎尖为外植体时,PCR分析表明结果,所获得的组培苗存在黄叶病毒。【结论】对以1．0～1．5mm茎尖培养获得的200多株组培苗进行温室繁殖,在生长期间均未发现黄叶病毒。     

秋水仙素对蝴蝶兰试管苗叶切片胚状体发生期的化学诱变

 【目的】以蝴蝶兰试管苗叶片为材料诱导多倍体。【方法】用不同浓度的秋水仙素,对蝴蝶兰试管苗离体叶片进行诱变处理,考察不同处理时间类原球茎形成及苗再生的效应,比较二倍体和多倍体试管苗的形态特征、叶片下表皮组织细胞结构特征,并对多倍体根尖细胞染色体数进行鉴定。【结论】秋水仙素对蝴蝶兰离体叶片类原球茎的形成及其再生苗产生较大影响,较高浓度的秋水仙素处理时间较长,形成类原球茎的叶片比率及再生苗数减少明显,但多倍体形成的比率相对较高。多倍体苗叶片表面粗糙、叶片厚实、植株较矮,生根数少而粗短。叶片下表皮组织细胞、气孔结构与二倍体差异大,细胞核明显较大,染色体加倍。     

美丽胡枝子多倍体诱导的初步研究

采用秋水仙碱对美丽胡枝子的种子和茎尖进行了多倍体诱导。研究结果表明,诱导种子和茎尖均能获得多倍体,但以茎尖加倍效果较好,以φ=0.1%处理36h,多倍体诱导率达到44.4%。加倍植株表现为茎短、叶厚、叶大、色深,其体细胞染色体数为44(2n=4x=44)。     

'沾冬2号'(2x+4x)倍性分离与纯四倍体的获得

‘沾冬2号’是从我国第一大主栽鲜食枣品种‘冬枣’(二倍体)的自然变异中选育出的大果型优质新品种,经鉴定为二、四混倍体。其在田间容易发生倍性的自然分离,果实性状很不稳定,严重影响了其推广应用。对其田间自然变异进行了大规模筛查和倍性鉴定,并开展了其田间枝干截面愈伤途径诱导不定芽再生,以期获得纯四倍体材料。结果表明,在基于形态观察表现倍性分离的150个自然新稍中,经流式细胞仪鉴定72个为二倍体,75个为二、四混倍体,3个为四倍体(仅占2.00%)。对二、四混倍体植株的茎干进行了短截和生长调节剂诱导不定芽处理,其中茎粗3 cm左右的枝条截面经4 mg/L TDZ+2.0 mg/L硝酸银溶液处理后,在18 d时愈伤率达96.67%,出芽率为20%,平均单枝截面出芽数为0.20,经流式细胞仪检测枝干截面再生的14个不定芽均为二倍体。可见,‘沾冬2号’在自然萌发和人工诱导不定芽条件下均可发生倍性分离,虽然分离产生的材料中二倍体和二、四混倍体占绝大多数,但仍可获得少量的纯四倍体。     

6种葡萄风信子倍性鉴定

葡萄风信子是一种著名春季观赏球根花卉,具有重要的经济价值和生态价值。但由于其常见品种的倍性存在争议,严重限制了该植物科研和遗传育种工作的进展。以6种典型的葡萄风信子品种为材料,通过染色体常规压片法鉴定葡萄风信子蔚蓝为二倍体(2n=18),后以葡萄风信子蔚蓝作外标,进一步利用流式细胞仪鉴定其他5种品种葡萄风信子的倍性。结果表明,‘黑眼睛’、‘日出’为二倍体,‘白色丽人’、‘海洋的魔法’为三倍体,亚美尼亚为四倍体。其中葡萄风信子蔚蓝、‘黑眼睛’、‘日出’、‘白色丽人’和‘海洋的魔法’均为首次报道,希望为后期葡萄风信子的品种选育工作提供参考。     

新疆薰衣草多倍体诱导研究

【目的】通过对新疆薰衣草主栽品种C-197优选优株的组培苗进行多倍体植株诱导,并对诱导成功的多倍体植株进行快繁体系的建立,探讨新疆薰衣草种质资源创新技术的有效途径,为新疆薰衣草产业提供种质资源创新技术支撑。【方法】采用新疆薰衣草C-197优选优株的组培苗为材料,接种至多倍体诱导培养基MS+1 mg/L 6-BA+2%DMSO(二甲基亚砜)+不同浓度的秋水仙素中,进行多倍体诱导,比较在不同浓度的秋水仙素中,处理不同时间产生多倍体的差异,确定适合诱导新疆薰衣草C-197多倍体秋水仙素的浓度及处理时间。【结果】新疆薰衣草C-197优选优株的无菌苗,接种于MS+1 mg/L6-BA+2%二甲基亚砜+0.2%~0.4%秋水仙素的诱导培养基上处理48~72 h,均可使新疆薰衣草C-197的无菌苗产生多倍体。【结论】运用新疆薰衣草C-197多倍体诱导的试验方法,可快速实现对新疆薰衣草多倍体植株的新品种选育,缩短育种周期,有效提高和推进新疆薰衣草优质种苗的培育速率及种质创新。     

秋水仙碱离体诱导薄皮甜瓜四倍体的研究初报

以甜瓜组培苗茎尖为材料,研究了秋水仙碱诱导染色体倍性变异的最佳浓度、最适处理时间以及离体茎尖的最佳苗龄。结果表明：以8d苗龄的茎尖,在含有0．1mg／L秋水仙碱和较低浓度细胞分裂素的液体培养基中处理24-48h的诱导方法最有利于四倍体的产生,诱导染色体加倍的频率达30％～40％。变异株在田间表现出生长缓慢、叶片变宽加厚、茎增粗、节间变短、果皮变厚、种子变大增重的现象,显微镜观察变异后代根尖的染色体数目为2n=4x=48条。     

秋水仙素对金达苜蓿染色体加倍效果的影响

【目的】获得金达苜蓿四倍体的纯合体,为不同倍性苜蓿遗传特性研究及不同倍性间实现基因的流动奠定基础。【方法】以金达苜蓿(Medicago sativa L.cv.Jinda)种子(2n=16)为材料,利用秋水仙素结合组织培养,研究了秋水仙素不同质量浓度(0.02,0.07,0.12mg/mL)、不同处理时间(1,3,7d)对金达苜蓿愈伤组织诱导效果及染色体加倍效果的影响,并从形态学和根尖染色体观察对变异株进行倍性鉴定。【结果】秋水仙素质量浓度和处理时间2个因素对金达苜蓿诱变效果均有一定程度的影响,随着秋水仙素质量浓度的升高、处理时间的延长,愈伤组织的诱导率和分化率均下降,成苗率则规律不明显,其中0.07mg/mL秋水仙素处理3d的诱导效果最好,愈伤组织的诱导率达到60.5%,愈伤组织分化率为33.63%,诱变幼苗成苗率为24.1%。倍性鉴定结果表明,获得的变异植株为四倍体与二倍体的混倍体。【结论】0.07mg/mL秋水仙素处理3d是获得多倍体变异幼苗的最佳条件,获得了四倍体和二倍体的混倍体。