青黑杨全同胞杂种功能叶片及气孔性状变异的倍性、基因型和性别效应解析

  目的  探讨倍性水平、性别、基因型及环境效应对青黑杨全同胞杂种短枝功能叶片及气孔性状变异的影响,解析杨树异源三倍体的性状遗传与变异规律。  方法  以‘哲引3号杨’× ‘北京杨’全同胞杂种二倍体和三倍体的10年生种质保存林为材料,对其短枝功能叶片和气孔相关性状变异进行分析。  结果  短枝功能叶片和气孔各性状的无性系重复力均较高,介于0.789 ~ 0.960之间,受较强的遗传控制,环境影响较小。叶片和气孔各性状在无性系间均存在极显著差异,其中叶片宽度和气孔宽度变异系数较低,是所测性状中较稳定的遗传特征。三倍体植株叶片长度、叶片宽度、叶面积、气孔长度和气孔宽度均极显著大于二倍体,气孔密度极显著小于二倍体,而三倍体植株的叶柄长度和锯齿数与二倍体无显著差异。叶片及气孔性状在不同性别植株之间均无显著差异。相关性分析结果显示,叶片长度、叶片宽度、叶面积、气孔长度和气孔宽度与倍性水平呈极显著正相关;气孔密度与倍性水平呈极显著负相关;而叶柄长度和锯齿数与倍性水平无显著相关性。方差贡献率显示,无性系性别对叶片及气孔性状的影响最小;气孔性状受倍性效应影响最大,其次是基因型效应;叶片性状主要受基因型效应的影响,其次是倍性效应和环境效应。  结论  青黑杨全同胞杂种三倍体植株短枝功能叶片及气孔性状变异主要来源于倍性效应和基因型效应,环境和性别影响较小,无性系间存在丰富的性状变异,在杨树三倍体育种时基于遗传测定进行“大群体,强选择”育种十分必要。      

青黑杨杂种三倍体花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉变异研究

目的本研究通过分析青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂特征和配子变异规律,为进一步利用三倍体种质作为中介材料进行杨树染色体工程育种奠定基础。方法本研究以雌配子染色体加倍来源的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种三倍体WT-21及杂种二倍体WD-2雄株为材料,基于醋酸洋红染色压片观察,比较分析了两者花粉母细胞减数分裂染色体行为及花粉形态变异。结果（1）无论是三倍体杂种WT-21还是二倍体杂种WD-2,其花粉母细胞减数分裂染色体行为均非常丰富,存在高频率的染色体提前分离、落后染色体、微核等异常现象,反映了亲本基因组间较强的异质性。（2）WT-21和WD-2花粉母细胞减数第二次分裂过程均存在平行纺锤体、融合纺锤体、三极纺锤体等异常定向,而且在WT-21中还发生胞质提前分裂,共同导致减数分裂产物中二分体、三分体等的产生。（3）三倍体WT-21的花粉空瘪率达44.55%,高于二倍体WD-2;WT-21饱满花粉的直径显著大于WD-2,从花粉直径分布可推测出WT-21能产生少量未减数花粉;WT-21的花粉生活力为（1.08 ± 0.44）%,显著低于二倍体WD-2（28.67% ± 2.04%）。结论由于倍性效应和杂合性的双重影响,青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂存在复杂的染色体行为,并对配子发育造成影响;利用三倍体的花粉进行授粉,可能获得非整倍体和四倍体后代,为杨树染色体操作奠定基础。      

辣椒染色体倍性与气孔性状的相关性

以辣椒GT3、GT10和GT16的花药培养再生单倍体植株和其种子植株为试验材料,对叶片的气孔密度、保卫细胞叶绿体数、保卫细胞横纵径等气孔性状进行显微镜观察与统计分析.结果显示:随辣椒染色体倍性的提高,叶片气孔密度呈明显下降趋势;保卫细胞叶绿体数与保卫细胞横径呈明显上升趋势;保卫细胞纵径升高变化不明显.表明叶片气孔密度、保卫细胞叶绿体数、保卫细胞横径可作为鉴定辣椒染色体倍性的有效依据.     

棉种染色体倍性与叶片气孔性状的关系

观察了棉属(Gossypium)中不同染色体组的二倍体棉种、四倍体棉种及种间杂种共9个材料的叶片气孔,测定了气孔密度、气孔保卫细胞的大小、气孔最大开张程度及保卫细胞内叶绿体数目。结果表明,不同染色体组问、不同棉种间和不同染色体倍性间在这些性状上均存在明显的差异。并且。随着染色体倍性提高。四倍体棉种的气孔保卫细胞的大小和叶绿体数目增加,而气孔密度则比二倍体棉种的小。因此,认为通过对上述叶片气孔性状的测定分析,可以用于鉴定不同染色体倍性的棉花植株。     

蝴蝶兰倍性与叶部和花部性状的相关性

【目的】研究蝴蝶兰Phalaenopsis倍性与主要性状的相关性.【方法】采用压片法对85份蝴蝶兰资源的倍性进行了鉴定,测量了这些资源的气孔长度、气孔密度、叶长、叶宽、叶厚、花朵直径和花朵数.【结果和结论】85份蝴蝶兰资源中3份为二倍体,占3.5%;9份为三倍体,占10.6%;73份为四倍体,占85.9%.四倍体蝴蝶兰的气孔长度和花朵直径显著大于二倍体和三倍体,而气孔密度和花朵数显著少于二倍体和三倍体(P0.05).三倍体蝴蝶兰的气孔长度、花朵直径和花朵数与二倍体蝴蝶兰差异均不显著(P0.05),但气孔密度显著小于二倍体(P0.05).四倍体蝴蝶兰的叶长显著大于二倍体(P0.05),但二倍体与三倍体、三倍体与四倍体在叶长上差异不显著(P0.05).二倍体、三倍体和四倍体在叶宽和叶厚上差异均不显著(P0.05).蝴蝶兰倍性与气孔长度、叶长和花朵直径呈极显著的正相关关系,与气孔密度和花朵数呈极显著的负相关关系.     

棉属中染色体倍性与叶片气孔性状的关系

观察了棉属(Gossypium)不同染色体组、不同染色体倍性的种间杂种及其加倍后代的28个材料的叶片气孔,测定了气孔密度、气孔保卫细胞的大小及其中叶绿粒数目.结果表明,不同染色体组间、不同棉种间和不同染色体倍性间在这些性状上均存在明显的差异.这些差异的总趋势是染色体倍性间>染色体组间>种间>种内.染色体倍性提高,气孔保卫细胞的大小及其中叶绿粒数目增加,而气孔器密度减小.认为叶片气孔保卫细胞中的叶绿粒计数配合保卫细胞大小和气孔器密度的测量,可以用于不同染色体倍性棉花植株的鉴定.     

饲用甜菜染色体倍性与叶片气孔性状相关性研究

以饲用甜菜二倍体和四倍体为试验材料,研究了气孔的长、宽度及气孔保卫细胞叶绿体数目与倍性的关系.结果表明:二倍体植株与四倍体植株的气孔长、宽度和保卫细胞叶绿体数之间差异显著.四倍体气孔长度约为二倍体的1.8倍,宽度约为二倍体的1.42倍;且相对于气孔宽度,气孔长度具有更好的可靠性和区分效果;二倍体植株与四倍体植株的保卫细胞叶绿体数的平均值分别为13.69和23.24,可将保卫细胞气孔长度与保卫细胞叶绿体数两个气孔性状相结合,作为饲用甜菜多倍体育种初期的筛选鉴定指标.     

气孔保卫细胞大小与油菜单倍体及二倍体倍性的相关性研究

对甘蓝型油菜2105品系种子萌发的二倍体植株和小孢子来源再生单倍体植株的不同叶位叶片气孔保卫细胞大小进行了测定,考察了不同叶片的保卫细胞长轴长、短轴长以及其周长差异,并对气孔保卫细胞大小与植株倍性的相关性进行了研究.结果表明:油菜单倍体与二倍体叶片气孔保卫细胞的长轴长、短轴长以及其周长存在显著差异;单倍体和二倍体气孔保卫细胞的周长计算值范围分别为43～59 μm和75～94 μm;相对于单一的长轴长或短轴长观测指标,利用长轴与短轴长度计算的周长值指标对单倍体与二倍体鉴定具有更宽的区分窗口,可用于油菜双单倍体群体构建中植株倍性的快速鉴定.     

用气孔性状鉴定100份百合倍性的研究

为快速、准确地鉴定百合的倍性,在显微镜下观测了不同倍性百合叶表皮的气孔性状。通过文献查阅,明确了210份百合的倍性。以气孔密度为横坐标、气孔周长为纵坐标,制作百合气孔的散点图,以24个倍性已知的百合为参照,划分出不同倍性的分布区域:二倍体的气孔周长范围为57.75～70.05μm、气孔密度为42.63～97.37个/mm²;三倍体的气孔周长范围为70.42～93.59μm、气孔密度为24.73～46.84个/mm2;三倍体的气孔周长范围为70.42～93.59μm、气孔密度为24.73～46.84个/mm²;四倍体的气孔周长范围为99.44～113.69μm、气孔密度为17.36～28.42个/mm2;四倍体的气孔周长范围为99.44～113.69μm、气孔密度为17.36～28.42个/mm²。以此为依据,明确了68份百合的倍性,有8个品种处于三倍体与二倍体分布区交集处,倍性有待进一步确定。总之,以大量倍性已知的百合为参照,结合表皮气孔周长和密度特征,可以在早期快速鉴定百合的倍性。     

用气孔性状鉴定100份百合倍性的研究

为快速、准确地鉴定百合的倍性,在显微镜下观测了不同倍性百合叶表皮的气孔性状.通过文献查阅,明确了210份百合的倍性.以气孔密度为横坐标、气孔周长为纵坐标,制作百合气孔的散点图,以24个倍性已知的百合为参照,划分出不同倍性的分布区域:二倍体的气孔周长范围为57.75～70.05μm、气孔密度为42.63～97.37个/m...     

棉花三种杂种色素腺体性状的研究

对以（亚洲棉×比克氏棉）Ｆ１异源四倍体为母本,用海岛棉及陆地棉有色素腺体和无色素腺体不同类型做父本,杂交合成的种间三交种子叶色素腺体延缓发生性状进行了比较研究,结果表明：不同杂交组合在各不同组织器官上对比克氏棉子叶腺体延缓发生性状有明显差异,Ｇｌ２Ｇｌ２Ｇｌ３Ｇｌ３所产生的在三交种种子上有少量腺体,但包括花器在内的其它器官和组织均为有色素腺体类型;ｇｌ２ｇｌ２ｇｌ３ｇｌ３所产生的三交种种子和花器均无色素腺体,而植株也为少色素腺体类型。     

混倍体参薯再生植株的倍性与性状分析

[目的]通过组织培养,使四倍体和六倍体的混倍体参薯再生植株倍性和性状产生分离,以期获得倍性和性状均稳定的株系.[方法]采用组织培养获得再生植株;通过染色体制片方法鉴定其倍性;再通过田间繁殖,鉴定再生植株染色体倍性和性状的稳定性.[结果](1)2,4-D是诱导参薯愈伤组织形成的关键因子,愈伤组织诱导率达51.67％;椰子...     

西瓜叶表皮微形态特征与倍性相关性研究

通过显微镜观察3个西瓜品种的二倍体和同源四倍体的气孔保卫细胞叶绿体数目,同时测定气孔长度和计算气孔密度。结果表明：二倍体和四倍体的平均叶绿体数分别为9．9±0．19,18．1±0．50;符合染色体数目1：2的比例,两倍性间的叶绿体数差异达极显著水平。初步提出以叶绿体数15为界来判定倍性,少于15的为二倍体,大于或等于15的为四倍体。气孔长度与倍性相关性不显著;不同倍性间气孔密度有显著差异。叶绿体数和气孔密度可作为西瓜染色倍性的鉴定依据。     

籼粳杂种主要性状的遗传及其与环境互作效应

将５份籼型材料和６份粳型广亲和系配制的不完全双列杂交Ｆ１及其亲本进行两年试验，应用基因型与环境互作模型分析籼粳交８个主要农艺性状的遗传特点．结果表明，多数性状的加性×环境互作或显性×环境互作方差已达显著或极显著水平，显性×环境互作方差还明显大于加性×环境互作方差．抽穗天数、单株穗数、主穗总粒数和百粒重性状上，亲本的加性效应随环境不同其变化相对较大；而株高、剑叶长、单株穗数、主穗总粒数和结实率性状上，其杂种的显性效应对环境表现更为敏感．试验还对参试亲本及其杂种的遗传主效应值进行了预测     

甘蓝型黄籽油菜主要品质性状与环境效应 基因型差异研究

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了4种不同密、肥(氮素)处理条件下粒色及其它主要品质性状的变化。结果表明:不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型,其粒色等品质性状存在极显著差异;甘蓝型黄籽油菜的品质性状主要决定于基因遗传效应,同时密肥效应和基因型与密肥的互作效应对甘蓝型黄籽油菜的品质也有极显著影响。不同基因型甘蓝型黄籽油菜的品质性状在密肥处理间变异程度不同。     

苹果纯合基因型新种质的性状鉴定与培养

【目的】苹果花药培养获得的纯合基因型株系来自不同的花粉粒,因此不同株系的植物学特征、生物学特性,以及诱导培养、生根的条件等都存在差异。本研究对不同个株系试管苗的倍性、表型特征、生根培养条件进行观察分析,选出苹果纯合基因型株系适宜的生根条件及综合性状较好的株系,加强苹果种质资源创新。【方法】采用花药培养获得的‘嘎啦’‘富士’‘红星’纯合基因型株系,利用流式细胞仪分析每个株系倍性,探索组培苗的生根培养条件,观察每个株系的根系、叶片形态特征。【结果】经苹果花药培养获得32个纯合基因型株系,其中单倍体1株、三倍体1株、四倍体3株、二倍体27株,‘红星’苹果纯合基因型株系的倍性分化率最大,为28.57%。IBA浓度影响再生株系的生根率、根长及根数,苹果纯合基因型株系的最适宜生根浓度为IBA 2—3 mg·L-1。各个株系的叶数、根长、根数、株高、叶形指数(叶长度/叶宽度)、叶柄有一定差异。‘红星’纯合基因型DH0-1、DH0-3、DH0-4、DH0-7株系,‘富士’纯合基因型DH1-3株系,‘嘎啦’纯合基因型DH2-2、DH2-4、DH2-12、DH2-20株系综合性状较好(植株高、根系长、叶数和根数多)。‘红星’纯合基因型株系的移栽成活率最高,为28.57%。【结论】苹果纯合基因型株系的主要倍性为二倍体。与二倍体株系相比,单倍体株系叶基窄、叶柄细、叶色和叶缘锯齿较浅,而多倍体株系表现为叶基更阔、叶柄较粗、叶色和叶缘锯齿变深。     

基因型与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应分析

采用包括基因型与环境互作效应的加性-显性遗传模型,分析基因与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应.结果表明,各性状加性及显性方差比率均达极显著水平,株高、穗数、穗长、每穗总粒数、着粒密度、千粒质量等性状加性方差比率较大,结实率、单株产量的显性方差比率较大,株高、每穗总粒数、结实率、千粒质量、单株产量性状的加性×环境互作效应的方差比率达显著或极显著水平,穗长的加性×环境和显性×环境互作效应方差比率均达极显著水平,着粒密度的显性×环境互作效应方差比率达极显著水平.     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

玉米数量性状遗传模型和基因效应的研究——Ⅱ.基因效应及其与环境互作分析

本研究采用 Hayman 模式,对两个环境下由6个王米自交系组配得到的5个组合的P_1、 P_2、 F_1、 F_2、B_1和 B_2世代群体进行了世代平均数分析。结果表明:各类基因效应,环境效应和基因效应×环境互作普遍存在于两个地点5个供试组合的株型性状之中。6个株型性状的遗传均以基因的加性和显性效应为主,株高、穗位高和穗上叶数的上位性效应也是不容忽视的遗传成分,茎粗、雄穗分枝数和长度则均有一种或两种上位性效应较不重要。各遗传分量在十二参数模型中得到重新估计,其显著性一般不因基因效应×环境互作分量的引入而发生变化,但少数性状的某种基因效应可能受到基因型×环境互作的削弱(穗位高的 d 效应)或加强(穗上叶数的 d 和1效应).Ed 作为环境的直接效应来度量性状对环境的稳定性是一个有意义的参数,穗高和穗位高的遗传较为复杂,对环境反应比较敏感.穗上叶数等性状的遗传较为简单,在不同环境下反应迟钝,具有相对稳定性。