不同倍性亚洲百合的花粉形态与活力变化规律分析

当前,关于亚洲百合方面的研究成果颇丰,但笔者在对国内外相关文献进行细致查阅的过程中,发现绝大多数研究集中在亚洲百合的形态观察及贮存条件等方面,对于亚洲百合花粉形态及花粉活力变化规律方面的研究相对较少。结合大量国内外相关研究文献,对不同倍性亚洲百合的花粉形态与活力变化规律进行简要分析研究,希望能够有效填补当前这一研究领域的空白。     

‘禅寺丸’甜柿2n花粉形成机制的研究

 以2n花粉发生频率较高的甜柿品种‘禅寺丸’为试材，研究影响2n花粉形成的减数分裂行为。结果表明：2n花粉形成受融合纺锤体(fused spindles)，八字形纺锤体(triangle spindles)及后期Ⅱ染色单体不正常分离(abnormal disorientation of sister chromatid)3种减数分裂行为控制；融合纺锤体及八字形纺锤体形成的2n花粉占2n花粉总数的94.8%，在遗传上等同于FDR(first division restitution，第1次分裂重组)型配子；由姊妹染色单体不正常分离形成的2n花粉在遗传上等同于SDR (second division restitution，第2次分裂重组)型配子。甜柿2n花粉绝大多数为FDR型，因而在倍性育种中有重要的应用价值。     

秋水仙素诱导新铁炮百合2n花粉方法的优化

以新铁炮百合种子为试材,采用正交实验设计探索利用秋水仙素处理新铁炮百合种子的诱导2n花粉方法和可能性。结果表明:种子萌发处理时间5 d、秋水仙素浓度0.05%或0.2%时新铁炮百合种子出苗的效果最好;经对大花粉率极差分析,秋水仙素处理浓度是诱导大花粉的最主要因子,秋水仙素浓度0.1%、处理时间为24 h,种子萌发处理时间7 d,种子品种富田3号是诱导新铁炮百合大花粉有效方法。     

百合花粉超低温保存方法研究

以“索邦”和“西伯利亚”百合为试材,研究了不同干燥时间和不同预处理温度及不同化冻方式对花粉超低温保存后百合花粉萌发率的影响.结果表明:不同干燥时间和不同预处理温度对超低温保存后花粉的萌发率有显著影响.与对照相比,2h干燥预处理(即花粉的含水量分别为7.67％和7.27％)后百合花粉的萌发率显著高于1、3、4h处理的;-20℃低温预冻处理后百合花粉的萌发率显著高于CK(室温)、0℃、-70℃处理的;超低温保存后40℃水浴化冻效果最佳.     

东方百合2n花粉诱导及鉴定研究

以东方百合"索尔邦"(Lilium oriental‘Sorbonne’)的二倍体栽培品种为试材,采用沾有秋水仙素的棉球包裹法处理东方百合"索尔邦"花蕾,探索利用秋水仙素诱导百合2n花粉的方法和可能性,以期得到最佳诱导浓度和时间,并以同株植株叶片为对照,对2n花粉粒采用细胞流式仪鉴定。结果表明:在花粉细胞进行减数分裂中期I时,采用包裹法处理花蕾最高诱变率达68%,其最适秋水仙素浓度为0.4%,处理时间为24h。配子形成过程中出现四分体时期发现二分体、三分体及产生胞质分离而染色体不分离异常等情况。鉴定结果证实所获得2n花粉为二倍体。表明了人工诱导2n花粉是产生百合有性多倍化的一种有效途径。     

秋水仙素处理后‘无核丰’枣的减数分裂行为及2n花粉的形成

运用压片法对秋水仙素滴注处理后的‘无核丰’枣小孢子母细胞减数分裂行为及其与花蕾外部形态变化的相关性进行了研究,并测定了2n花粉的比例。结果表明:秋水仙素处理后枣小孢子母细胞第一次减数分裂正常;在减数分裂前期Ⅱ观察到胞质分裂异常现象;中期Ⅱ纺锤体主要有4种类型:平行型、垂直型、八字型和融合型,分别占27.31%、19.35%、45.27%和8.06%;四分体时期观察到二分体、三分体、四分体,分别占6.00%、43.04%、50.96%;定位异常纺锤体八字型与融合型分别与三分体、二分体呈正相关;秋水仙素处理后‘无核丰’枣2n花粉的形成受胞质分裂异常、纺锤体定位异常两种机制控制,因纺锤体定位异常而产生的2n花粉占2n花粉总数的96.97%,遗传上等同于FDR(第1次分裂重组)型配子,因胞质分裂异常产生的2n花粉在遗传上等同于SDR(第2次分裂重组)型配子;秋水仙素处理后‘无核丰’枣2n花粉绝大多数为FDR型,因而在枣有性多倍化中具有重要的利用价值。小孢子母细胞减数分裂进程与花蕾外部形态变化具有对应关系,花蕾直径达到1.34 mm时,小孢子母细胞开始进入减数分裂;达到1.68 mm时,小孢子母细胞进入四分体时期;超过1.92 mm时,减数分裂结束,且有大量花粉粒形成。2n花粉诱导最佳的秋水仙素滴注时期为细线期末期,即花蕾直径在1.34~1.42 mm时,诱导后‘无核丰’枣2n花粉发生比例为17.36%。     

基于亚洲百合杂交育种研究

我国拥有丰富的百合资源,但生产和消费水平很低,要想不断拓宽百合的销售市场,有效推动国内百合产业的发展,就要注重百合产品的改良,实现百合的规模化生产。主要分析了亚洲百合的杂交育种。     

亚洲百合品种倍性、花粉育性及其杂交研究

 在调查5个亚洲百合品种（‘Renoir’、‘Eleganza’、‘Pollyanna’、‘Brunello’和‘Val di Sole’）的倍性、花粉形态和花粉萌发率的基础上进行了不同倍性品种间（即“4x × 2x”和“2x × 4x”之间）杂交,结果表明：（1）‘Renoir’、‘Eleganza’和‘Pollyanna’为二倍体（2n = 2x = 24）,‘Brunello’和‘Val di Sole’为四倍体（2n = 4x = 48）;（2）5个品种花粉粒形态都大致可分两类,一类为椭圆形可被染色的正常花粉粒,另一类为不能或难以被染色通常呈一定皱缩状的异常花粉粒;（3）四倍体‘Brunello’的花粉萌发率明显高于其它品种,可达80%左右,其它品种在24% ~ 36%。（4）通过胚抢救技术,从“4x × 2x”的4个杂交组合中获得了18个株系,其中12个进行过染色体分析的株系皆为三倍体。由于三倍体百合的优势和可以无性繁殖的特性,所获得的三倍体株系可作为选育商业新品种的材料。     

高温诱导牡丹产生未减数花粉

以5年生'凤丹'牡丹为试验材料,在掌握花粉母细胞减数分裂进程的基础上,使用"树木非离体枝芽加热处理装置"(ZL200610113448.X)施加高温处理,诱导花粉染色体加倍,建立了适宜牡丹花粉染色体加倍的技术体系.结果表明,花粉母细胞减数分裂进程和花蕾的外部形态及花药颜色变化有一定相关性,当花蕾处于"小风铃"至"大风铃...     

百合花粉生活力测定和贮藏方法研究

采用4种常用的花粉活力测定方法,对百合花粉生活力进行测定.结果表明:以蔗糖培养基培养法效果最好,并能直接观察到花粉管发育状况;百合不同品种间花粉生活力存在极显著差异,在所测定的68个品种中以麝香系百合的花粉活力为最高;卷丹花粉活力最低,几乎为零.在所研究的6种花粉贮藏方法中,以低温(5℃)干燥法最有利于保持百合花粉活力.     

夏天无染色体加倍技术研究

以夏天无块茎为试材,采用不同浓度秋水仙素(0.00%、0.05%、0.10%、0.20%)添加2%二甲基亚砜(DMSO)分别浸泡24、48、72h的方法,研究了不同浓度秋水仙素和不同处理时间对染色体加倍的影响。结果表明:以0.20%秋水仙素处理24h较优,成活率为31.4%,加倍率为50.0%,其次为0.10%秋水仙素处理24、48h和0.20%秋水仙素处理48h。其中,未加倍的植株染色体数为2n=28,加倍后的植株为2n=56。     

预培养时间对观音莲染色体加倍的影响

以观音莲组培苗茎段外植体为诱导材料,采用秋水仙素处理方法进行观音莲的离体诱导,研究预培养时间和共培养时间对诱导效果的影响。结果表明:四倍体诱导率因预培养时间和共培养时间不同而异,在预培养时间为0、3、6、9d4个梯度和共培养时间为8、12、16d3个梯度组成的12个处理中,切取茎段外植体为诱导材料,在未添加秋水仙素的增殖培养基中预培养6d,再转入添加秋水仙素120mg/L的增殖培养基中共培养16d的处理获得了最大的诱导率和四倍体数目,此时的诱导率达到46.4%;随着预培养时间的增加,外植体成活率及每瓶有效不定芽株数逐渐增加,可见预培养影响外植体的成活、增殖培养及诱导效果。     

草莓茎尖染色体加倍研究

初步建立了草莓茎尖染色体加倍的方法体系,得到了草莓野生种、种间杂种及品种共27个加倍株系和一些混倍林株系。2x、5x、8x试材分别以秋水仙素100-200mg/L、200-300mg/L、200-400mg/L处理20-30d加倍效果较好,浓度低于50mg/L时加倍不易成功。     

染色体加倍对“珠美”海棠形态特征的影响

以二倍体"珠美"海棠为对照,研究了其同源四倍体形态特征的变化。结果表明:四倍体砧木树体生长量变小,树体高度和干径分别是对照的41%、72%;一级、二级侧根数多,骨干根数量(直径2mm)少且细,分别是对照的1.50倍、1.65倍和56%;长、中、短枝数均减少,枝皮变厚,分别是对照的1.7%、16.3%、9.3%和1.33倍;叶长、叶宽和叶柄长均减小,分别是二倍体对照的77%、89%和63%;气孔长和气孔宽均变大,分别是对照的1.13和1.68倍,但气孔密度降低,是对照的55%;皮孔横径和面积变大,密度变小,分别是对照的1.15倍、1.13倍和55%。     

除草剂在植物离体染色体加倍上的应用

详细论述了除草剂进行植物染色体加倍的作用机理,并通过与秋水仙素进行比较,对除草剂在植物离体染色体加倍上的优点、诱导方法、最佳药液处理浓度与处理时间组合的选择及诱导材料的选取进行了系统的阐述,展望其应用前景.     

苹果叶片离体培养中秋水仙素加倍效应的研究

用不同浓度的秋水仙素溶液处理苹果的栽培品种嘎拉试管苗的离体叶片,发现以０．５％的秋水仙素溶液处理４ｄ效果最佳,诱变频率达５６．１％。诱变后获得的四倍体植株在形态学和细胞学上均发生了明显变异。与对照株比较,变异株茎矮、粗壮、节间短、叶片厚、叶色浓绿;叶背面的气孔体积增大,单位面积气孔数目减少、茸毛数量增加;染色体数目加倍,２ｎ＝４ｘ＝６８（对照２ｎ＝２ｘ＝３４）,细胞核核仁数目增加。梢端组织学切片证明,变异株中同质突变体的频率达７３％。     

苹果叶片离体培养中秋水仙素 加倍效应的研究

用不同浓度的秋水仙素溶液处理苹果的栽培品种嘎拉试管苗的离体叶片,发现以0.5 %的秋水仙素溶液处理4 d效果最佳,诱变频率达56.1 %。诱变后获得的四倍体植株在形态学和细胞学上均发生了明显变异。与对照株比较,变异株茎矮、粗壮、节间短、叶片厚、叶色浓绿;叶背面的气孔体积增大,单位面积气孔数目减少、茸毛数量增加;染色体数目加倍,2n＝4x＝68(对照2n＝2x＝34),细胞核核仁数目增加。梢端组织学切片证明,变异株中同质突变体的频率达73 %。     

柑桔体细胞杂种的花粉育性及其遗传稳定性

对原生质体融合产生的５个已开花的体细胞杂种的花粉育性观察表明，它们的花粉染色活力在０－９０．１８％之间。其中４个体细胞杂种的花粉育性介于双亲之间，偏向高值亲本；种间异源四倍体体细胞杂种产生７．１８％－１８．５９％的小花粉，这类花粉只有正常花粉粒的１／３左右大小、内空。脐橙与红桔的体细胞杂种不产生花粉。墨西哥来檬与伏令夏橙的体细胞杂种花粉育性稳定，年份间无显著差异；粗柠檬与哈姆林甜橙的体细胞杂种无性繁殖后代之间，花粉育性无显著差异。     

亚洲百合‘普瑞头’的组织培养及休眠小鳞茎获得的研究

以‘普瑞头’百合为试材,研究了百合鳞片分芽及生根的最佳培养基配方,对亚洲百合休眠小鳞茎的获得进行了探讨。结果表明:鳞片分芽的最佳培养基为MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.05～0.5 mg/L,生根培养基为1/4MS和1/4MS+N从0.5 mg/L;采用最佳配方25℃组织培养‘普瑞头’百合,培养120 d获得深度休眠的小鳞茎。