菊属与菊蒿属、亚菊属和芙蓉菊属的属间杂种的育种利用研究

以栽培菊品种‘秀曼戴花’、‘6045-7’、‘猫眼’、‘T1012’、‘韩2’为母本,分别与菊属菊花脑 × 菊蒿属菊蒿（简称JJ）、菊属大岛野路菊 × 亚菊属多花亚菊（简称DD）和菊属大岛野路菊 × 芙蓉菊属芙蓉菊（简称DF）等3个属间F1杂种进行人工杂交及回交研究。结果发现,以‘秀曼戴花’、‘6045-7’为母本,与JJ杂交,未获得种子;‘猫眼’× DD杂交结实率及回交结实率均较低,而‘T1012’× DF及‘韩2’× DF杂交结实率较高,以‘T1012’× DF杂交后代为父本,与‘T1012’回交,成功获得回交后代。杂交及回交后代性状出现不同程度分离,并存在超亲个体。杂交及回交后代的染色体数并不都是父母本的平均值,存在非整倍体。耐盐性鉴定结果表明,以属间杂种为“桥梁”可将芙蓉菊及多花亚菊的耐盐性导入栽培菊花,提高了栽培菊花的耐盐性。     

几种中国野生菊的染色体组分析及亲缘关系初步研究

通过对不同倍性的几种中国野生菊之间杂种F1减数分裂期染色体的配对分析,对它们的亲缘关系和演化过程进行了研究。观察到甘菊(Dendranthema lavandulifolium)和菊花脑(D.nankingense)是两个亲缘关系较近、但已发生了某种程度分化的二倍体;南京野菊(D.indicum)和尖叶野菊(D.indicum var.acutum)是含有相同染色体组的异源四倍体,毛华菊(D.sestitum)为异源六倍体,它们在减数分裂中期Ⅰ,染色体均能较好地配成二价体构型。尖叶野菊(4x)与菊花脑(2x)、南京野菊(4x)与毛华菊(6x)的F1,染色体配对构型分别接近于9Ⅰ 9Ⅱ和9Ⅰ 18Ⅱ,表明菊花脑或其近缘种是尖叶野菊染色体组之一的供体,南京野菊或其近缘种是毛华菊两个染色体组的供体。本文还对这几种菊属植物的演化过程进行了讨论。     

几种菊属植物及其种间杂种减数分裂行为观察

 对菊花脑〔D. nankingense ( 2x) 〕、甘菊〔D. lavandulifilium ( 2x) 〕、四倍体菊花脑〔D.nankingense (4x) 〕、‘滁菊’〔D. morifolium ‘Chuju’ (6x) 〕、‘黄英’〔D. morifolium ‘Huangying’ (6x) 〕及其部分种间杂种减数分裂过程染色体行为进行研究。结果表明: 二倍体的菊花脑和甘菊减数分裂中期Ⅰ(MⅠ) 每个花粉母细胞( PMC) 平均染色体配对构型分别为0.83Ⅰ + 8.58Ⅱ和1.50Ⅰ + 8.25Ⅱ; 四倍体菊花脑PMCMⅠ染色体配对构型为2.64Ⅰ + 13.35Ⅱ + 1.03Ⅲ + 0.93Ⅳ; 六倍体‘滁菊’和‘黄英’PMCMⅠ染色体配对构型分别为0.48Ⅰ + 26.09Ⅱ + 0.33Ⅳ和1.09Ⅰ + 25.18Ⅱ + 0.18Ⅲ + 0.50Ⅳ, 是两个已经二倍体化的异源六倍体。菊花脑×甘菊的杂种F₁ PMCMⅠ染色体配对构型为1.61Ⅰ + 8.19Ⅱ; 四倍体菊花脑×菊花脑、菊花脑×四倍体菊花脑杂种F₁ PMCMⅠ染色体配对构型分别为3.42Ⅰ + 8.34Ⅱ + 1.53Ⅲ +0.58Ⅳ和3.62Ⅰ + 8.31Ⅱ + 1.50 Ⅲ + 0.56Ⅳ; 菊花脑ב黄英’、‘黄英’ ×菊花脑和甘菊ב黄英’、‘黄英’ ×甘菊正反交杂种F₁ PMCMⅠ染色体配对构型分别为0.30Ⅰ + 16.45Ⅱ + 0.70Ⅳ、0.29Ⅰ + 16.07Ⅱ + 0.89Ⅳ、0.63Ⅰ + 16.32Ⅱ + 0.68Ⅳ和0.47Ⅰ + 16.38Ⅱ + 0.65Ⅳ + 0.03Ⅵ; 四倍体菊花脑ב滁菊’杂种F₁ PMCMⅠ染色体配对构型为3.59Ⅰ + 18.03Ⅱ + 0.98Ⅲ + 0.52Ⅳ + 0.07Ⅴ。由减数分裂行为可以看出菊花脑和甘菊亲缘关系较近, 菊花脑和甘菊及其近缘种可能是栽培菊花的1个染色体组供体; 菊属3个染色体组间分化程度较低, 彼此亲缘关系较近, 且部分染色体可能存在易位等结构变异, 或菊属内广泛存在促进配对的基因。     

地被菊新品种选育研究

本文采用远缘杂交后连续选择的方法,对菊花新品种群——地被菊进行了研究。母本多采用‘美矮粉’和早菊品种等,父本则多采用菊属野生种(含半野生种)毛华菊、小红菊、甘野菊、野菊、紫花野菊以及‘北京菊’等。结果选育出一套抗性强、开花繁密、花期集中于“十一”前后或较长、植株较矮或匍匍状、管理粗放、适合于露地栽植过冬的地被菊新品种10个以上。     

几种野生菊属植物的细胞学研究

以保定野菊(Chrysanthemum indicum)、菊花脑(C.nankingense)、元氏甘菊(C.lavandulifolium)、龙脑菊(C.japonicum)、若狭滨菊(C.japonicumvar.wakasaense)、淄博野菊(C.indi-cum)6种菊属植物为试材进行细胞学研究。结果表明:保定野菊的核型公式为2n=2x=18=16m+2st,核不对称系数为56.58%;菊花脑的核型公式为2n=2x=18=12m+6sm,核不对称系数为60.47%;元氏甘菊的核型公式为2n=2x=18=12m+4sm+2st,核不对称系数为62.12%;龙脑菊的核型公式为2n=2x=18=14m+4sm,核不对称系数为66.46%;若狭滨菊的核型公式为2n=4x=36=28m+6sm+2st,核不对称系数为59.92%。淄博野菊的核型公式为2n=4x=36=26m+10sm,核不对称系数为65.88%。     

菊花新品种———地被菊系列

 地被菊新品种‘七仙女’、‘秋意’、‘玉满堂’、‘天坠玉露’、‘金合欢’、‘恒星’和‘飞天’经自交种子辐射诱变选育获得。花期株高40～50 cm, 植株具匍匐生长特性, 长势旺盛, 分枝性强,冠幅均匀且较大, 花色艳丽, 初花期10月底, 盛花期11月上旬, 营养生长期叶色浓绿均匀, 适合园林地被应用。     

地被菊新品种‘火玫瑰’和‘神韵’

 地被菊‘火玫瑰’ (秋艳×多父本) 、‘神韵’ (富丽×多父本) , 是用多父本混合杂交的种子, 经166.67～200 kV /m高压静电场辐射, 从其后代中选育而来。‘火玫瑰’花色深红色, ‘神韵’花色浅粉色。这两个新品种株型丰满, 花色艳丽, 抗寒性强, 抗病性强, 是东北地区秋季绿化的新品种。     

甘菊与栽培菊‘金陵黄玉’种间杂交失败的原因

 二倍体野菊与栽培菊种间杂交常不能结实, 从而严重影响了野菊优异基因的利用, 为了揭示其原因, 以栽培菊(Dendranthema grandiflorum) ‘金陵黄玉’为母本, 二倍体野生菊甘菊(D. lavandulifolium ) 为父本, 开展了种间杂交, 测定了父本花粉活力, 研究了授粉后花粉在柱头萌发行为及胚胎发育情况等。结果发现, 父本甘菊的花粉活力在授粉时为11.2% , 人工授粉4 h内未观察到柱头上有花粉萌发;授粉后8 h时平均每个柱头上只有7.5粒花粉萌发; 到授粉后12 h时数量达到最多, 为16.1粒; 随后数量急剧下降, 到24和48 h时柱头萌发花粉数量分别只有3.2粒和2.4粒, 且大部分花粉管生长异常并停留在柱头表面。此外, 在授粉8 d后观察到12.0%子房中含有正常的球形胚, 但之后就未观察到正常胚胎, 最终未获得杂交种子, 而母本自然开放结实率高达42.3%。以上结果表明, 受精前、后的生殖障碍, 即母本柱头上花粉萌发数量少且萌发异常和受精后胚胎大量败育, 是引起种间杂交不结实的主要原因。     

转AtDREB1A基因地被菊杂交后代优株耐寒性分析

 以携带逆境诱导转录因子AtDREB1A基因的地被菊‘秋艳’转化株系‘1805’为母本,以观赏性状好、应用广的品种‘亚冬之光’为父本,人工授粉杂交,获得杂交后代158株。PCR和RT-PCR检测结果表明,外源AtDREB1A基因能够在有性繁殖过程中稳定地遗传给后代,且在低温胁迫下能在杂交后代植株中增强表达。与非转基因对照植株相比较,携带AtDREB1A基因的杂交后代植株在低温环境下的脚芽扦插繁殖能力显著增强,在冷冻条件下的存活率明显增高。生理指标分析结果表明,在低温环境下,携带AtDREB1A基因的杂交后代植株的脯氨酸含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性比对照植株明显增高。     

树兰属新品种‘水晶’

树兰属新品种‘水晶’（Epidendrum‘Crystal’）是从以树兰E.‘Venus Piars’为母本，E.‘Star Valley’为父本人工杂交授粉后代中选育出的。植株挺立，花瓣橙黄色，易栽培。12月—翌年5月开花，单花花期约20 d。     

菊花新品种‘杏芳’

‘杏芳’是以‘亚东之光’（Chrysanthemum morifolium‘Yadongzhiguang’）为母本,‘东林瑞雪’（C. morifolium‘Donglinruixue’）为父本,杂交选育出的适合园林美化且兼作茶用的小菊类新品种。花呈杏黄色,花朵直径4 ~ 5 cm,重瓣,舌状花内外层错落排列,花形秀美;株形呈圆球状,自然分枝,长势旺盛,冠幅可达90 cm以上,具有耐低温、耐干旱、抗倒伏等特性,自然花期在9月下旬至10月上旬,适合在中国西北、华北、东北等地区栽培应用。     

紫牡丹远缘杂交后代幼苗的形态标记和ISSR标记鉴定

 以栽培牡丹‘秋发1号’（Paeonia suffruticosa‘Qiufa 1’）为母本,以野生紫牡丹（Paeonia delavayi Franch.）为父本进行远缘杂交,并利用形态标记结合ISSR分子标记对杂交后代2年生幼苗进行早期鉴定。结果显示,形态标记方法可将16株F₁代幼苗分为偏父型3株、偏母型5株和中间型8株;ISSR标记鉴定在L = 0.65时将F₁代幼苗分为偏父型6株、偏母型5株和中间型5株。16株杂交幼苗中有12株表现为ISSR标记与形态标记分组结果一致,另有4株分组结果不一致。认为形态标记结合分子标记的评价方法有利于牡丹杂交后代的早期鉴定。     

百合品种染色体倍性观察

 利用染色体常规制片技术分析了45个从荷兰引进的百合品种的染色体倍性,包括21个亚洲百合、3个麝香百合、7个东方百合、8个LA杂交品种、2个LO杂交品种、4个OT杂交品种。在21个亚洲百合中,12个品种（‘Eleganza’、‘Monte Negro’、‘Renoir’、‘Black Bird’、‘Butter Pixie’、‘Orange Matrix’、‘Petit Brigitte’、‘Pink Pixie’、‘Lollypop’、‘Red Latin’、‘Marrakech’和‘Pollyanna’）为二倍体（2n = 2x = 24）,5个品种（‘Navona’、‘Orange Pixie’、‘Elodie’、‘Vermeer’和‘Lyon’）为三倍体（2n = 3x = 36）,4个品种（‘Brunello’、‘Tresor’、‘Val di Sole’和‘Detroit’）为四倍体（2n = 4x = 48）;3个麝香百合品种（‘White Heaven’、‘Gelria’和‘White Fox’）为二倍体（2n = 2x = 24）;7个东方百合品种（‘Siberia’、‘Sorbonne’、‘Maru’、‘Dynamite’、‘Dordogne’、‘Montezuma’和‘Miss Lucy’）为二倍体（2n = 2x = 24）;8个LA杂交品种（‘Brindis’、‘Courier’、‘Pavia’、‘Advantage’、‘Mestre’、‘Mombasa’、‘Pirandello’和‘Serrada’）为三倍体（2n = 3x = 36）;两个LO杂交品种（‘Triumphator’和‘White Triumph’）为三倍体（2n = 3x = 36）;4个OT杂交品种中‘Yelloween’和‘Red Dutch’为二倍体（2n = 2x = 24）,‘Conca D’Or’和‘Golden City’为三倍体（2n = 3x = 36）。该结果表明,组内杂交品种（亚洲百合、东方百合和麝香百合）中,除亚洲百合中有5个三倍体和4个四倍体品种外,其余22个为二倍体品种,因而多数组内杂交品种为二倍体品种;而组间杂交品种（LA、OT和LO）,只有OT中2个品种为二倍体,其余12个皆为三倍体。     

Induction of viable 2n pollen in sterile Oriental × Trumpet Lilium hybrids

In order to induce viable 2n pollen from highly sterile diploid Oriental × Trumpet (OT) (Lilium), N₂O was used to treat flower buds of four sterile diploid OT cultivars (‘Nymph’, ‘Gluhwein’, ‘Yelloween’, and ‘Shocking’) at different stages of meiosis. There was no pollen germination in the controls. However, after N₂O treatment at 600 kPa, three of the OT hybrids (‘Nymph’, ‘Gluhwein’, and ‘Yelloween’) not only exhibited fertile flower percentages (4.3–16%), but also higher rates of pollen germination (18.8–72.5%). In addition, both the fertile flower percentages and rates of pollen germination were higher following 48 h N₂O treatment at 600 kPa than the 24 h treatment. Following 72 h N₂O treatment at 600 kPa, most flower buds or plants were damaged and any undamaged flowers showed abnormal anthers at the time of flowering. This indicated that 48 h of N₂O treatment at 600 kPa was optimal to induce viable 2n pollen in three out of four sterile hybrid OT lily cultivars. These results also showed that prophase I – metaphase I was the optimum stage of meiosis at which to induce 2n pollen by N₂O treatment in lily hybrids.     

Effects of wind and salt exposure on four hybrid cypress cultivars

Newly released × Cupressocyparis hybrids have been tested for their tolerance to exposed coastal conditions. Preliminary data show that the hybrids × C. notabilis and × C. ovensii were severely damaged by salt-laden winds, whilst × C. leylandii clones ‘Rostrevor’ and ‘Leighton Green’ were not seriously affected.     

葡萄卷叶伴随3型病毒和葡萄A病毒的多重检测及其系统进化分析

 葡萄卷叶伴随3型病毒（Grapevine leafroll associated virus-3,GLRaV-3）和葡萄A病毒（Grapevine virus A,GVA）常常复合侵染部分主栽欧美杂交葡萄品种。以半定量RT-PCR与qRT-PCR方法研究了‘希姆劳特’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca L.‘Himrod’）中不同组织内病毒的相对积累量,结果表明叶脉和韧皮部内的病毒相对积累量显著高于其他组织。以成熟枝条韧皮部组织的cDNA为模板,优化了RT-PCR多重扩增体系,可以同时扩增待测样本中两种病毒的目标基因。从一株复合感染GLRaV-3与GVA的‘藤稔’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca L.‘Fujiminori’）中,分别克隆了GLRaV-3外壳蛋白（coat protein,CP）基因全长序列和GVA部分基因组区域序列,后者包括CP基因的部分序列与病毒RNA沉默抑制子（viral suppressor of RNA silencing,VSR）基因全长序列。病毒核酸同源性分析与系统进化研究表明,不同GLRaV-3分离物的CP高度保守;而‘藤稔’葡萄的GVA分离物包含多种变异株,具有准种病毒的特点。     

柑橘SCoT分子标记技术体系的建立及其在遗传分析中的应用

 采用正交设计方法,对影响柑橘SCoT-PCR反应的Mg2+ 、dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶及模板DNA用量等因素进行优化,建立了适于柑橘的SCoT标记分析体系。20 μL反应体系中含有：Mg2+ 1.5 mmol · L-1,dNTPs 0.35 mmol · L-1,引物0.625 μmol · L-1,TaqDNA聚合酶0.25 U,模板DNA 10 ng。最适退火温度为49 ℃。利用该体系对Wan2橘橙 × Li2甜橙的杂交后代及沙田柚四倍体进行分析,扩增条带清晰,扩增产物在150 ~ 2 100 bp之间。7个引物在Wan2橘橙、Li2甜橙及其18株杂交后代中共扩增出74条带,多态性条带48条,多态性比率为64.9%,在相似系数0.85处,18株杂交后代可聚为5类,表明其具有较丰富的遗传多样性;11个引物在4株沙田柚四倍体及其二倍体亲本中共扩增出84条带,其中多态性条带46条,多态性比率为54.8%,聚类分析显示5株沙田柚遗传相似系数在0.785 ~ 0.880,在相似性系数0.825处可分为3类,3株同源四倍体分别聚在不同的位置,四倍体材料均发生了不同程度的遗传变异。研究结果表明建立的柑橘SCoT体系结果稳定,重复性好,可为柑橘遗传育种提供新的技术支持。     

辣椒属种间杂交及杂种鉴定研究

通过辣椒属5个栽培种(Capsicum annuum, C. chinense, C. f rutescens, C. baccatum 和C. pubescens) 种间正反杂交试验, 获得了3株C. baccatum ×C. chinense (H_bc ) 和7株C. annuum ×C. chinense(H_ac ) 种间杂种植株。除H_ac-7单株表型异常外, 其他杂种F1植株均生长正常。H_ac、H_bc花粉可染率分别为13.9%和23.8% , 显著低于其双亲。同一组合内单株间花粉育性、形态性状和同工酶电泳图谱表现一致,形态学观察和过氧化物同工酶电泳分析结果均验证了种间杂种的真实性。