3种中国原产雄性柿种质花粉离体萌发条件优化及其活力快速检测

本文以原产中国大别山区的两份完全雄性柿种质,"雄株3号""雄株8号",以及偶开雄花的完全甜柿"鄂柿1号"为试材,探讨不同浓度的蔗糖(100、150、200 g/L)、硼酸(100、150、200 mg/L)和硝酸钙(100、150、200 mg/L)对悬滴培养条件下花粉萌发的影响,同时比较碘-碘化钾(I_2-KI)和2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法在花粉活力检测效果上的差异。结果表明,蔗糖对柿花粉离体萌发的影响最大;这3种花粉在蔗糖含量为200 g/L、硼酸含量为150 mg/L、硝酸钙含量为100 mg/L时萌发率最高;I_2-KI和TTC染色均可快速测定柿花粉活力,但前者测定需时更短;I_2-KI和TTC染色检测结果均低于悬滴培养法。因此,花粉活力检测以不同技术相结合的方式为宜。本研究结果可为柿遗传改良中花粉活力的检测提供科学依据。     

完全雄性柿种质‘雄株8号’作为中国甜柿育种亲本的可能性研究

‘雄株8号’是中国中部大别山区分布的完全雄性柿种质,可能源自中国原产完全甜柿(中国甜柿)的杂交后代或是其自然变异,其作为完全甜柿专用授粉品种的可能性已有研究报道,但其作为完全甜柿育种亲本的应用潜力尚不明确。以‘华柿1号’(不完全涩柿)ב雄株8号’的杂交后代单株为试材,以常见中国甜柿、日本甜柿和非完全甜柿为对照,对其果实进行可溶性和不溶性单宁含量、单宁细胞大小等指标测定,确认杂交后代单株H8-2为具中国甜柿自然脱涩特点的完全甜柿类型。现有完全甜柿自然脱涩性状遗传特点的研究结果认为,只有日本甜柿相互杂交,或者是亲本之一为中国甜柿时,F_1才可能出现完全甜柿单株。该研究结果首次证明中国原产完全雄性柿种质‘雄株8号’带有控制自然脱涩性状的显性基因,因此其在完全甜柿遗传改良中具有作为育种亲本的应用潜力。     

扁桃花粉的发生及发育

以扁桃品种双果为试材,对扁桃小孢子和雄配子体形成的全过程进行了解剖学观察,结果表明:扁桃雄性孢原细胞在9月底分化完成,越冬前形成小孢子母细胞,11月下旬开始进行减数分裂,在越冬期减数分裂过程仍在继续,孢质分裂类型为同时型,成熟花粉粒为2-细胞型;绒毡层为腺质绒毡层类型;部分花药中产生巨型花粉粒,生长势弱的树体形成较多巨型花粉粒。又以新疆喀什地区4个扁桃主栽品种为试材,进行了花粉的数量、败育率和萌发率的测定,结果表明:双果的花粉量最大,纸皮的花粉败育率最低、萌发率最高,麻壳花粉量最少而败育率最高。     

柿属8种植物花粉形态观察

利用扫描电镜对中国国家柿种质资源圃收集的7份已知种和1份分类学未知柿资源（德阳柿）的花粉进行了观察和分析,结果表明：（1）其花粉均具三孔沟,近球形,极面观圆形,花粉大小为（24.7 ~ 52.8）µm ×（23.8 ~ 47.9）µm,萌发沟内有疏密程度不同的拳头状和丝状物,表面穿孔明显或不明显,外壁纹饰均为谷穗状条纹,但各个种间条纹宽度和萌发沟长度存在显著差异。（2）聚类分析结果,君迁子、浙江柿和油柿为第Ⅰ类群,西村早生、美洲柿和华中雄株为第Ⅱ类群,德阳柿单独为第Ⅲ类群;各个种花粉粒的大小与其倍性正相关。（3）德阳柿花粉形态明显区别于其他材料,本试验的结果为进一步确定德阳柿分类学地位提供了孢粉学依据。     

野生猕猴桃杂交后代雄性优株花粉质量鉴定

对前期保存并选出的与红阳猕猴桃花期适配、花径较大的8株野生猕猴杂交实生后代雄株优株,测定了花粉量、花粉活力、花粉萌发率等指标。结果表明,Y35花粉量大但花粉活力与萌发率较低;Y7的花粉量适中且花粉活力与萌发率较高,可作为进一步深入研究和筛选优良雄性品种的重点对象,其他优株各指标较差,不适宜作为授粉品种。     

甜樱桃的花粉生活力研究

以拉宾斯、胜利、红灯、友谊和奇好品种为试材,测定其花粉萌发率.结果表明,2007 ～2009年3年各品种新鲜花粉的平均萌发率为64.90％～24.85％,拉宾斯的最高,奇好的最低.阴干花粉在18℃室温下贮藏12天时拉宾斯的萌发率降至35.4％,其余4品种均降至10％以下;阴干花粉于4℃冰箱内贮存21天时拉宾斯的萌发率仍在34.6％,其他品种均接近10％,拉宾斯仍保持有贮藏前的50％以上的萌发能力.     

杏不同品种花粉量及花粉萌发特性的研究

以17个鲜食杏品种、4个仁用杏品种和4个杏李杂交品种为试材,对单个花药花粉量、花粉萌发率、花粉管长度进行测定,并观察统计了这25个杏品种的完全花比例,为杏主栽品种选择适宜授粉树。结果表明:不同杏品种间单个花药花粉量、花粉萌发率、花粉管长度和完全花比率差异显著;不同果实类型(鲜食、仁用和杏李杂交)间花粉量和完全花比例差异显著,花粉萌发率和花粉管长度则没有果实类型间的显著差异。花粉量与花粉萌发率和完全花比率之间无显著相关性,而与花粉管长度显著相关(r=0.417,P0.05);花粉萌发率与花粉管长度极显著正相关(r=0.691,P0.01),与完全花比率负相关但不显著。聚类分析发现,花粉量较多且花粉管生长状况较好的杏品种有"串枝红"、"沙金红"、"金太阳"和"胡安娜",适宜作为授粉树;花粉粒较少和花粉管生长状况较弱的有"恐龙蛋"、"味帝"和"苏联4号",而它们的完全花比例都很高,需要配置授粉树。     

猕猴桃雄株倍性差异与花粉性状的相关性分析

以来源于中华猕猴桃和美味猕猴桃的48份雄株为试材,对其倍性及其花粉性状进行差异性检测,并进行聚类分析和相关性分析。结果表明:供试的48份雄株倍性之间具有较大的差异,有2x、4x、6x 3种倍性类型,其中中华猕猴桃多为低倍性(2x、4x),2x占整个供试中华猕猴桃样品总数的72.09%,变异系数为35.48%,美味猕猴桃均为6x;美味猕猴桃的花药数整体上高于中华猕猴桃,但花粉量和花粉活力整体低于中华猕猴桃。聚类分析表明,供试的48份雄株可分为4大类:Ⅰ类群花粉量变化幅度最大,所有样品每朵花花粉量为6 000~8 000粒;Ⅱ类群花药数最多且变化幅度最大,最大花药数与最小花药数样品均在此类群中,同时该类群还包含2x、4x、6x 3种类型倍性;Ⅲ类群花粉活力最高;Ⅳ类群花粉量最高且均为2x,花药数与花粉活力变化幅度最小。相关性分析表明,雄株倍性与花药数之间呈极显著正相关,其皮尔逊相关系数为0.811。     

茶花花粉生活力及贮藏力的研究

以茶花花粉为试材,采用培养基法研究了不同离体培养茎、不同花粉贮藏时间及不同品种花粉的生活力及贮藏力.结果表明:供试的7个品种最高萌发率均达到90％以上,其中“天山粉”在M1培养基中萌发率最高,达到98.34％,5个品种的花粉萌发率在不同培养基中的差异达到显著性;贮藏时间对花粉萌发率有显著影响,“葡萄汁”在贮藏50 d时,花粉萌发率由低温贮藏30 d时的87.87％锐减为贮藏50 d时的3.18％,贮藏70 d时,其萌发率仅为2.02％;不同品种间低温贮藏70 d的茶花花粉贮藏力存在极显著性差别,“红露珍”花粉在低温贮藏70 d后,仍有38.16％的萌发率,而“葡萄汁”与“歌女”萌发率仅为2.02％和2.69％,已基本失去活性.     

76个枣品种花粉特性的研究

为提高育种效率,明确品种花粉育性,本研究对适合在河北省栽种的76份地方枣品种(系)的花粉数量及萌发率进行了测定.研究发现,试材的花粉数量范围为111～4889粒/花药,有35个品种(系)的花粉数量在1000～2 000粒,占比45.45％;花粉萌发率为0％～43.21％,有55个品种(系)萌发率＜ 20％,占比71.4...     

Occurrence and cytological mechanism of 2n pollen formation in Chinese Diospyros spp. (Ebenaceae) staminate germplasm

Summary

Some Diospyros spp. (Ebenaceae) staminate germplasm (2n = 6x = 90) recently found in Hubei Province, China, was of potential value for breeding. This study evaluated the natural rate of occurrence and cytological mechanism responsible for the formation of 2n pollen in this staminate germplasm. The frequencies of giant pollen, dyads, and triads detected in all accessions were 0 – 2.3%, 0.8 – 2.2%, and 2.3 – 4.3%, respectively. The correlation coefficient (r = 0.98**; P < 0.01) between the frequency of giant pollen and those of dyads and triads was highly significant, which strongly suggests that the giant pollen was 2n pollen. Cytological analysis of pollen mother cell meiosis showed that the main cytological mechanisms responsible for the formation of 2n pollen were tripolar spindles and fused spindles, instead of parallel spindles and vertical spindles. In addition, an abnormal disintegration of sister chromatids, which also produced 2n pollen in the end, was occasionally found at metaphase II. Diploid (2n) pollen produced by tripolar spindles and fused spindles was equivalent to first division restitution (FDR) gametes. Therefore, this Diospyros spp. staminate germplasm may have value for sexual polyploidisation in breeding programmes of Japanese persimmon.     

磨盘柿与甜柿杂交低结籽率的组织学研究

 通过对西村早生、禅寺丸和花御所3种甜柿自交及与磨盘柿杂交的花粉管荧光观察,磨盘柿胚囊发育的石蜡切片观察,研究了磨盘柿受精率低的原因。结果如下：①磨盘柿与3种甜柿杂交,发育种子比例（发育种子数/胚珠数）明显低于甜柿自交,且父本花粉不同,磨盘柿的结子率有较大差异;②磨盘柿柱头上附着花粉量少,发芽率低,花柱中花粉管数量少,到达基部的条数少。甜柿柱头附着的花粉量大、发芽率高,花柱中花粉管数量大,大部分可以到达子房;③磨盘柿中存在多种异常胚囊,直接或间接的影响受精的顺利进行。较低的受精比率以及大量异常胚囊的存在是导致磨盘柿结籽率低的原因。     

完全甜柿新品种‘鄂柿1 号’

 ‘鄂柿1 号’是在大别山区调查发现的甜柿新类型, 其果实较大, 种子较少, 可自然脱涩, 外观和食用品质优良, 较耐瘠薄, 是继‘罗田甜柿’后发现的极具商品价值、我国原产的完全甜柿新品种。     

中国甜柿及其在世界甜柿基因库中的地位

 柿（Diospyros kaki Thunb.）原产中国,但绝大多数为完全涩柿,中国原产完全甜柿（简称中国甜柿）仅在湖北、河南和安徽三省交界的大别山区有分布。主要介绍中国甜柿的栽培历史、地理分布及其变异类型,并重点对其生物学特性、自然脱涩特点及遗传规律等进行总结;此外,还对中国甜柿在世界甜柿的起源与进化、自然脱涩机理和遗传改良研究中的价值进行了阐述。     

浙江部分柿属植物鉴定及亲缘关系的SSR分析

应用SSR对浙江省分布的部分柿属植物(包括柿、浙江柿和金枣柿在内的3种46个基因型)进行了种质鉴定和亲缘关系分析。从已公开序列的20对柿属植物SSR引物中筛选出扩增谱带清晰和多态性丰富的引物11对;应用建立的技术体系,可将同物异名和同名异物的试材得以系统整理,一般认为是同一品种的兰溪大红柿与永康方柿,玉环长柿与永嘉长柿指纹图谱各有不同,应为不同种质。聚类分析结果表明,金枣柿(Diospyros sp.)与其他供试试材间的亲缘关系较远,支持其可能为一新种的观点;浙江柿(D.glaucifolia Metc.)与金枣柿的亲缘关系较远但与柿(D.kaki Thunb.)较近;部分供试日本柿种质与浙江省柿种质的亲缘关系较近。研究结果可为浙江省柿属植物种质资源保护和利用提供一定的科学依据。     

‘罗田甜柿’胚乳培养获得十二倍体再生植株

 取‘罗田甜柿’自然授粉后约70 d 的胚乳, 采用不同细胞分裂素和生长素组合进行离体培养。结果表明: 以1/ 2MS (1/ 2N ) + ZT (玉米素) 1.1 mg/ L + 2,4-D 1.0 mg/ L + CH (水解酪蛋白) 1000mg/ L 诱导产生的愈伤组织易获得再生植株; 形态学和细胞学检测确认再生植株中存在2n=12x=180 的个体。该十二倍体植株对中国原产甜柿的遗传改良可能具有潜在的应用价值。     

广西西北部高原地区柿种质资源调查及遗传多样性分析

 调查和研究了广西西北部云贵高原地区柿种质资源状况,并对收集到的柿种质进行表型系统聚类和SCoT遗传多样性分析。结果表明,广西西北部云贵高原地区柿种质资源较丰富,至少拥有柿、油柿和野柿3个种31个不同品种和类型,部分地方仍保存有原始的野生种。不同柿种质在形态和DNA水平上都表现出很大的变异,具有丰富的多样性。35个相对独立的表型性状被用于柿种质的Q型系统聚类分析,在欧氏距离D = 9.8处,31份种质被分为5组,与果形及种质类型在一定程度上相吻合。13条SCoT多态性引物可从31份柿种质中扩增出161个DNA位点,多态性带比例为95.65%;UPGMA聚类分析显示,SCoT标记能将31份柿种质完全区分开,在相似系数0.686的水平将其分为5大类,与表型分析结果基本一致。     

柿树乙醇脱氢酶活性与可溶性单宁含量的关系

研究了4种不同脱涩类型柿(Diospyros kaki Thunb)果实和叶片中的可溶性单宁含量、乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase, ADH）活性和ADH最适反应温度,以了解ADH在脱涩过程中的作用。结果表明：不完全甜柿和完全甜柿果实发育前期,可溶性单宁含量逐渐降低,ADH活性逐渐增高,到果实基本完成脱涩后,ADH活性又开始降低,在不完全甜柿中变化较大;涩柿和不完全涩柿在果实近熟期,可溶性单宁含量有所下降,但不能完成脱涩,且ADH活性较低。叶片发育过程中,可溶性单宁含量的变化与ADH没有相关性。乙醇脱氢酶的最适反应温度在25℃左右。ADH与柿果实脱涩有一定关系。     

柿现代生物技术研究进展

综述了国内外柿现代生物技术研究进展,包括柿的休眠芽培养、茎尖培养、根段培养、茎段培养、叶片培养、花药培养、胚培养、原生质体培养和基因工程等内容。应用现代生物技术是柿品种改良的重要手段,并提出了柿现代生物技术存在的主要问题及今后的研究展望。     

基于叶绿体DNA PCR-RFLP分析柿及其近缘种亲缘关系

 应用5对叶绿体DNA（cpDNA）特异引物对柿及其近缘的8个种共32个基因型的cpDNA进行PCR扩增。采用7种限制性内切酶对其扩增产物酶切位点变异分析表明,在供试柿属植物中存在丰富的种间多态性,但供试22个柿种内基因型未检测到变异位点。应用NTSYS中UPGMA法聚类和主坐标分析表明：柿与金枣柿最近缘,其次分别是油柿、云南野毛柿、浙江柿和君迁子,而与美洲柿和乌柿相距较远。野柿（浙江）为柿的变种,聚类结果也表明野柿（浙江）与柿有一定差异。