花生品种间各类花出现的比例及其对受精率影响的初步观察

前言在花生有性杂交过程中,曾发现花生花柱头的长度长短不一,为了便于区分,我们根据其特点将花划分为长柱头(正常类型)、短柱头及隐藏柱头(以上两类为非正常类型)三种不同的类型。划分的标准是,在蓬莱地区7月底以前,下午4—7点钟的时间范围内,退下龙骨瓣后,能明显看到雌蕊柱头高于雄蕊的即为长柱头,与雄蕊相平或缩在雄蕊花药中间的为短柱头,柱头缩在花萼管内的为隐藏柱头.为了摸清由于柱头类型不同,对花生自然受精率的影响,曾于1977年进行过两次标花观察,7月11日标定非长柱头花(短柱头花与隐藏柱头花未分,下同)50朵,     

茶树花器性状遗传参数的研究——武夷变种花器性状的重复力

本文应用变量分析法,估算了武夷变种花器性状的重复力。结果表明,大多性状的重复力介于0.4—0.6之间,大小依次为:花梗长>花柱非分歧部分长>雄蕊外轮数>雄蕊数>花柱长>花冠直径>雄蕊内轮长>雄蕊外轮长>萼片数>花柱分歧长>花瓣数>雄蕊内轮数>花柱分歧数。并且提出在调查花器各性状中,除雄蕊内轮数需要测定10次左右,花柱分歧数测定10—15次外,其他各性状只需测定5次左右就可以了。     

科技简讯

特异的茶花“桂选3号”是人工选育的单株,属乔木型,树姿直立,自然生长状况下6年生树高3.55米。此株盛花期为11月上、中旬,花量多但无结实能力。花腋生,有花柄,呈白色(见下右图);花冠直径4.9厘米左右,花瓣近圆形,5～6瓣;苞片3片,萼片5～6片,无茸毛;雄蕊2轮,花粉淡黄色,花丝163～250枚;雌蕊均比雄蕊低,花柱最高为0.8厘米,最低为0.1厘米(见下左图),柱头均为微3叉,有些用肉眼看不清,特别是相当部分花的雌蕊退化,几乎没有子房和柱     

雌蕊缺失茶树花3个发育期的数字基因表达谱分析

以雌蕊缺失茶树花为试材,利用转录组、数字基因表达谱技术,研究了雌蕊缺失茶树花的花芽、花蕾、花3个时期相关基因的表达规律。结果发现,雌蕊缺失茶树花生长发育过程中进行着各种旺盛的生物合成和代谢活动。生长素信号转导途径的6个基因和ABCDE类识别基因的A类、C类和E类可能与茶树花的雌蕊缺失和雄蕊发育密切相关,并且基因调控过程较复杂;WUS基因中WUS2和WUS8下调可能调控了C类和E类基因,从而导致雌蕊的缺失;KNOX家族中,未检测到KNOXⅡ的同源基因,KNOX I类同源基因下调表达和缺失可能减弱了茶树花雌蕊心皮的启动和雌蕊边缘组织的生长。可以看出,本研究通过数字基因表达谱分析,初步了解了雌蕊缺失茶树花发育前后的网络途径,为后期对茶树花雌蕊缺失和雄蕊发育的研究,探明茶树花不育和性别决定基因的分子机制提供理论依据。     

技术问答

一、棉花怎样进行杂交授粉?(山东泰安黑龙潭李克介)棉花有性杂交的方法,简述如下:在杂交前一天的下午,选择大的,刚露出苞叶,估计明天上午可以开放的花蕾做“母本”,用手轻轻剥去花瓣和花柱四周的雄蕊,叫做“去雄“(中间那个象长颈瓶似的东西是雌蕊,雌蕊上部叫柱头,中部收花柱,底下膨大部分是子房,将来受精后发育成为棉铃)。去雄时注意不要损伤子房和柱头。然后用一根寸许长的麦稈管,套在柱头上,麦桿管上     

杏李新品种‘风味玫瑰’生殖特性的初步研究

为了探究‘风味玫瑰’自然结果率偏低的原因,运用花部形态、花粉活力及柱头可授性测定、花粉-胚珠比(P/O)以及人工授粉试验相结合的方法,对‘风味玫瑰’生殖特性进行了初步研究.研究表明:(1)‘风味玫瑰’的花有两种类型,一种花柱高于雄蕊,另一种花柱萎缩,很短；(2)花粉活力持续3d,柱头可授性持续5d,主要访花昆虫为蜂类；(3)平均单花花粉量/单花胚珠数(P/O)值为(605.7±25.1)；(4)人工异花授粉坐果率最高可达30.19％,自花授粉坐果率为7.8％,明显比异花授粉坐果率低,表明‘风味玫瑰’交配系统类型是兼性异交、需要传粉者.研究结果认为,传粉效率低是其自然结果率低的重要原因.     

芝麻的花芽分化过程

连续取样及镜检结果表明:(1)芝麻花芽分化始于播种后15天左右,每朵花从分化到成熟约需30天。(2)花的分化过程可分为5个时期:原始体分化期,萼片原基分化期,花瓣与雄蕊原基分化期,雌蕊心皮原基分化期,雌雄蕊雏形至成熟期。(3)侧花的分化始于中花的花瓣及雄蕊原基分化期。(4)花序类型为圆锥状二歧聚伞花序。     

关于荞麦花型的分类和命名问题

花柱异长即不同植株的雌蕊花柱差别明显,有长花柱花和短花柱花,是栽培养麦固有的特性。通常荞麦群体中长花柱植株和短花柱植株的出现频率相同。花柱异长,能促进异花授粉和在群体中保持一定水平的异质结合性。但是,在昆虫授粉很少或者完全没有的地方,以及在对授粉不利的年份,这种特性会降低产量。     

中国水仙NtPI基因的克隆与表达分析

采用RACE技术从中国水仙‘金盏银台’(Narcissus tazetta var.chinensis)花芽中获得1个与花器官发育有关的MADS-box基因,命名为NtPI(GenBank登录号:JQ326272).该基因全长804 bp,含有1个618 bp的开放阅读框,编码205个氨基酸,具有典型的MADS结构域和K结构域,与仙客来水仙(Narcissus cyclamineus)同源性最高,达98％.系统进化树显示,NtPI属于B类MADS-box基因家族的PI/GLO类基因.半定量RT-PCR分析表明,该基因在‘金盏银台’和‘玉玲珑’2种水仙花朵的各个部位均有表达,但表达的水平有所不同.在‘金盏银台’中,雄蕊和雌蕊的表达量大于花瓣和副冠,而在‘玉玲珑’花瓣和副冠中,表达丰度远远大于雄蕊和雌蕊.     

外源酚酸类物质对一个长雄蕊野生稻材料S37化感效应的调控作用

以长雄蕊野生稻S37为材料,生物测定外源水杨酸(salicylic acid)、阿魏酸(fumalic acid)、香豆酸(p-coumaric acid)和对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)在不同浓度和诱导时间下对长雄蕊野生稻S37化感抑草效应的影响,以探讨外源酚酸类物质对水稻化感效应的调控作用。结果表明,外源4种酚酸单剂对稗草的抑制活性较低,但能够诱导长雄蕊野生稻S37使其化感抑草效应增强,且这种诱导效应与外源酚酸的种类、浓度和诱导时间显著相关。叶面喷施4种酚酸后,野生稻S37对伴生稗草株高、根长和鲜质量的抑制率显著提高,其中阿魏酸处理组对稗草的抑制作用最强,在剂量为100mg/L时,对稗草株高和鲜质量的抑制率分别高出对照38.12和26.31个百分点。此外,长雄蕊野生稻S37在酚酸处理后不同时间的叶片水提液对稗草的抑制效应存在差异,处理后48h叶片水提液对稗草的抑制作用最强,后逐渐减弱。     

三雌蕊小麦EMS诱变株系的农艺性状评价及SSR多态性分析

为获得新的小麦雌蕊和雄蕊突变材料,并促进小麦遗传改良和功能基因组学的研究,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)对三雌蕊小麦(TP)种子进行诱变处理,确定半致死浓度和时间,并对诱变的突变体进行SSR检测和农艺性状分析。结果表明,TP种子适宜的EMS诱变条件为0.8%的EMS处理8 h。利用EMS诱变处理5 000粒TP种子,结果在其M₃单粒传群体中共发现20个能稳定遗传的雌蕊和雄蕊突变株系。农艺性状分析表明,与TP相比,20个突变株系的穗粒数明显减少,部分突变株系的株高、穗长等性状与TP之间具有显著差异。SSR分析结果表明,22个SSR标记共扩增得到61个等位基因位点,平均每个标记可以检测到2.77个等位基因。获得42条多态性条带,多态性为68.85%。20个突变株系和对照TP的遗传相似系数变化范围为0.352 9~0.956 5,说明这些突变体具有丰富的遗传多样性。聚类结果表明,不同突变性状之间可以较好地被区分开,相同突变性状（尤其是单雌蕊性状）可以被较好地聚在同一簇下。     

甜菜单胚雄性不育系及保持系雌蕊形态学及细胞学研究

以甜菜单胚雄不育系和保持系为材料,用光学显微镜对其雌性器官各部发育进行了比较解剖学观察,结果如下:甜菜雌蕊由3-5枚心皮合生而成,外形可分为柱头、花柱和子房三部分.各部解剖学特征:(1)柱头3-5枚离生稍向外生长,柱头正面由大量乳突细胞组成;(2)花柱短小,半开放形,开口较小,其内充满腺毛状结构;(3)半下位子房,心皮合生一室,在外侧愈合交界处,有发达的盘状蜜腺;胚珠1枚基底胎座,曲生形胚珠,双珠被厚珠心,蓼形胚囊,并有盲囊结构产生.研究表明,甜菜雄不育和可育的雌蕊、胚珠、胚囊形态结构相似,均可正常发育,两者均具有受精与结实能力.     

油菜雄蕊同源异型缺失突变体的发现及形态特征

在甘蓝型萝卜质不育系(Ogu CMS)与甘蓝型油菜中双4号和中双9号的杂交后代中,同时发现了花器官同源异型缺失突变体.形态观察表明,该突变体的变异主要发生在花器官第三轮的雄蕊上,其中位于外圈的2枚短雄蕊发育受阻,干瘪皱缩,不能产生花粉;而位于内圈的4枚长雄蕊则全部转化为心皮状结构,紧紧包附在雌蕊的周围.由于这种新型不育材料存在同源异型转换现象(雄蕊转化为心皮),因此推测其产生可能与控制花器官发育的同源异型基因的变异有关.     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

水稻雄蕊雌蕊化突变体的遗传分析

在杂交育种后代中发现了一个水稻雄蕊雌蕊化突变体 ,表现为 :外颖和内颖变窄 ,外颖弯曲呈弯月形 ,内外颖不闭合 ,1～5枚雄蕊转变为雌蕊或雌蕊 雄蕊嵌合体。由于高度雌性不育 ,突变纯合体本身无繁殖保持功能 ,只能通过杂合体繁衍 ,在自交 15代后仍分离出完全相同的突变体 ,表现稳定遗传特性。遗传分析表明该突变体由单隐性基因控制。     

荔枝花性别分化过程的荧光显微观察

通过荧光显微的方法,对荔枝花性别歧异状况和过程进行观察。结果表明:荔枝单花在性别的形态分化前都存在两性原基,雌花和雄花早期发育基本同步。在减数分裂完成时(花蕾直径1.8mm左右),即开始进入花性别歧异阶段,可以从雌雄蕊消长以及雌蕊花柱道和雄蕊花药壁发育状况,判别花朵性别岐异的方向。这将为进一步开展花性别分化机理研究,或调控花性别歧异途径提供依据。     

甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系的研究

本文报道的甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育花药发育的细胞学特征和某些生化特性是:①不育系的雄蕊发生不育的形式多样,多数雄蕊的结构完整,但不能形成正常的花粉;一部分短雄蕊的花药完全退化;有一些长雄蕊两个给合在一起,一部分药囊退化。②不育系的雌性较强,一部分不育植株花器官的雄蕊和雌蕊的子房外面生长有很多发育完全的子房外胚珠。③不育系花器官各部分的过氧化物酶同工酶谱与保持系都有差异。④组织化学分析表明,不育系的花粉在发生败育的过程中,其细胞色素氧化酶、多酚氧化酶和ATP酶的活性都比保持系的弱,而过氧化物酶的活性比保持系的强。不育系花药的部分药壁细胞的过氧化物酶和细胞色素氧化酶的活性比保持系的强,而多酚氧化酶和ATP酶的活性则相反。     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2 kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

3种杏李花部特征与授粉亲和性的研究

为了探究影响杏李3个品种‘风味玫瑰’、‘味帝’和‘恐龙蛋’座果率的因素,对其花型比例、花粉量、花梗与花柱长度相关性、花粉活力等花部特征进行测定并结合人工授粉试验,研究影响授粉受精的因素。结果表明:(1)3个品种长花柱花型比例‘恐龙蛋’‘味帝’‘风味玫瑰’,同一品种,花型比例及不同花型花柱长度差异显著;(2)3个品种花梗长度均表现为座果花梗长度长花柱未座果花梗长花柱萎缩花花梗长,花梗长度与花柱长度呈显著正相关关系(p0.01);(3)3个品种均为萎缩花柱花粉量大于长花柱花粉量,但同一花型花粉量‘味帝’‘风味玫瑰’‘恐龙蛋’,且差异显著;(4)‘味帝’花粉活力为0,‘风味玫瑰’花粉活力大于‘恐龙蛋’,但二者长花柱花花粉活力均小于萎缩花柱花粉活力;不同花柱提取液对花粉萌发都有一定的促进作用,但对不同花型花粉萌发促进作用大小不同;(5)人工授粉试验结果表明,‘味帝’为完全异交型品种,‘风味玫瑰’和‘恐龙蛋’为异交倾向型品种,有一定的自交亲和性。此结果为杏李品种间授粉受精研究提供一定的理论依据。     

甘蓝型油菜有、无花瓣近等基因系花器官的比较研究

比较甘蓝型油菜有、无花瓣近等基因系花器官的形态差异，结果表明，无花瓣品系在花蕾、花萼、雌蕊长度上与有花瓣品系无差异，仅雄蕊长度有所下降；无花瓣品系因缺少花瓣，花蕾重量仅为有花瓣品系的55．89％，但花萼、雄蕊、雌蕊重量差异不大，其中花萼和雄蕊重量略有下降，而雌蕊重量则上升。无花瓣品系花器官各部分与有花瓣品系间的差异主要表现在花瓣缺失上，而花萼、雄蕊、雌蕊、花粉、柱头和蜜腺等形态均无明显差异，因此，该油菜花瓣缺失类型可能与拟南芥等植物花器官发育的ABC模型不符。