花药培养育成玉米纯系“群花”及其杂交组合的试种

在离体花药培养的条件下,改变配子体的发育途径为孢子体的发育途径,以类似无性繁殖方式发育成花粉植株,经染色体二倍化后可以获得玉米纯系。花药培养玉米纯系遗传性状稳定,群体整齐一致,既不因遗传基础高度纯合而发生畸形变异,也不因连续自交繁殖而导致生活力明显下降。实践证明,杂种双亲的优良性状,通过染色体重组,可以综合到一个配子,“群花”纯系既具525自交系的强配合力,又具有 C103的抗病性便是一个很好的例证。这样,只要注意选择好亲本,就有可能通过花药培养方法培育出更多具有双亲优良性状的纯系。花培纯系的优良性状能在早代稳定,并能真实遗传给杂种后代。因而,一旦获得花培纯系后,便可在早代测交,进行配合力测定和产量比较试验,从而缩短玉米育种周期,节省人力物力,加快杂种优势利用。     

杂交稻同核异质不育系的同工酶与遗传鉴定

研究分析了7个同核异质不育系和保持系花药中的酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶,结果表明:在这两种同工酶的酶谱中,有些谱带是不育系与保持系共有的,不受雄配子的育性和胞质差异的影响。有些谱带则伴随雄配子的败育而出现(或缺失),其余谱带组分,则因胞质背景的不同而存在差异。据此认为,可以通过同工酶酶谱分析,对细胞质进行遗传鉴定。     

玉米雄穗主轴长度和分枝数的主基因+多基因遗传分析

以PH4CV／昌7-2（组合Ⅰ）和PH6WC／7873（组合Ⅱ）的P1、P2、F1、F2、B1和B2六世代群体为材料,用主基因＋多基因六世代联合分离分析方法,研究了春播和夏播环境下雄穗主轴长度和雄穗分枝数的遗传规律。结果表明：2个组合雄穗主轴长在春播环境下均符合E-1模型。夏播环境下,组合Ⅰ雄穗主轴长符合C-0模型,组合Ⅱ雄穗主轴长符合E-3模型。在2个环境下,组合Ⅰ的雄穗分支数符合D一2模型,组合Ⅱ的雄穗分支数符合D-3模型。春播环境下,组合Ⅰ雄穗分支数表现为主基因遗传或以主基因遗传为主,主基因和多基因对2个组合雄穗主轴长的影响相当,可以采用单交重组或简单回交转育进行改良。夏播环境下,2个组合雄穗主轴长和组合Ⅱ雄穗分支数表现为多基因遗传或以多基因遗传为主,可以采用聚合回交或轮回选择累积增效基因的方法,以提高育种效率。     

离子束对生物体的作用原理及应用

离子束是指一束具有一定能量的质量数小于或等于4的带电离子束,离子束注入技术是生物物理技术,具有生理损伤小、突变谱广和突变频率高等特点。离子束与生物体的相互作用是我国具有独立知识产权的生物物理技术,我国科学家在上世纪80年代已经发现了离子束注入的生物效应,并将这一原理应用于植物诱变育种。本文主要概述了低能离子束注入对生物体的作用原理,以及该技术在植物育种、微生物品种改良和遗传改良上的应用,最后还小结了离子束注入技术在研究领域存在的问题并对其未来发展方向提出展望。     

林木遗传育种工作中存在的问题及解决对策浅析

林业发展过程中,林木遗传育种工作发挥了重要作用,不断改进林木遗传育种基因对于提高林木载重成活率、减少林木成长过程中的病害,具有重要的意义。林木遗传育种工作虽然取得了很大成绩,但目前还存在不重视林木育种资源收集、保存和利用,缺乏长期改良规划等一系列问题,需要主动作为,制定有针对性的解决对策,推动林木遗传育种工作再上一个新台阶。     

杀配子染色体诱导小麦染色体畸变及其后代的细胞遗传学研究

本研究利用形态学和分子细胞遗传学研究方法对中国春-长穗偃麦草二体附加系与中国春-柱穗山羊草(2C)二体附加系的杂交后代F1、F2、F3进行研究,旨在探讨杀配子染色体诱导小麦-外源染色体畸变的频率,为小麦遗传育种提供材料基础。结果表明,杀配子染色体(2C)的丢失与恢复成二体,造成杂种F1、F2的减数分裂行为异常,杂种F3较前2代单价体数明显下降,相对紊乱系数明显低于F2。同时,杀配子染色体连续2次作用,使得附加系中ABDE染色体组受到严重影响,部分染色体产生缺失和易位,在后代传递中易于丢失,而外源E组染色体片段渗入到小麦染色体组中,使得染色体配对异常,产生非理论值的单价体数,导致后代育性下降或败育。本研究共检测F3植株448株,得到易位24株,缺失36株,小麦间易位19株,易位频率为5.36%,缺失频率为8.04%,染色体畸变总频率为13.39%。断裂位点的分布比率依次为:B组A组D组。本研究表明,杀配子染色体诱发染色体畸变频率高,且具有一定的方向性,是创造小麦遗传育种新材料的重要途径。     

葱属植物离体培养和遗传操作

综述了葱属（Allium)植物组织培养和遗传操作的研究现状，包括器官培养，胚培养，原生质体培养和体细胞杂交，以及遗传转化等内容，并评述了这些生物技术在葱属植物遗传育种和品质改良中的应用前景。     

马铃薯遗传育种中的染色体倍性操作（综述）

本文系统地介绍了马铃薯遗传育种中利用双单倍体、２ｎ配子将遗传多样性从野生种、近缘种转入四倍体载培种的染色体倍性操作方法及研究进展。     

植物体细胞无性系变异的遗传基础及主要影响因素

植物体细胞无性系变异在组织培养中是非常普遍的现象,对改良植物品种和选育新品种具有重要的意义,但同时也是植物组培在所有其它应用领域的一大难题。植物体细胞无性系变异的遗传基础包括染色体变异、转座子活化、DNA甲基化状态改变、基因突变和DNA重复序列的改变等,这些因素相互关联,不是孤立地作为体细胞无性系变异的起源。在影响体细胞无性系变异的主要因素中,外植体脱分化的细胞分裂方式、培养基的生长调节物质、培养物经受氧化胁迫水平与体细胞无性系变异有着较为密切的联系,其中外源生长素、细胞分裂素是最重要的外部影响因素。通过本综述,在减少组培过程中无性系变异方面,建议深入了解生长调节物质与体细胞无性系变异遗传基础的关系,并以此为基础尝试无性系变异防控办法。     

柑橘线粒体基因的表达研究初报

线粒体基因组作为植物细胞内的三套遗传系统之一，在细胞的生命活动中扮演着重要的角色，如呼吸、能量生成、碳骨架的供应等（Mackenzie et al．，1994）。此外，在雄配子的发育中线粒体基因也起着关键的作用（Schnable and Wise．1998）。尽管地钱和拟南芥的线粒体基因组序列测序已相继完成，但对于线粒体基因组如何转录还所知甚少。     

Genetic diversity in Hordeum chilense Roem. et Schult. germplasm collection as determined by endosperm storage proteins

Hordeum chilense Roem. et Schult. shows interesting characteristics for breeding, such as disease or pest resistance and has high variability for endosperm storage proteins, valuable for the improvement of the breadmaking quality of both tritordeum and wheat. Knowledge of the genetic structure and the level of H. chilense genetic diversity within its distribution zone may be important to decide on breeding strategies as well as management procedures. The pattern of genetic variation within and among different regions of the distribution area of H. chilense, was analysed by endosperm storage proteins (gliadin and low-molecular- weight glutenin subunits). Several analyses were performed including AMOVA, direct correlation between phenotypic and geographic distance matrices and spatial genetics differentiation. Most genetic diversity was caused by differences among individuals within a population, although all the analyses performed suggest the existence of a low degree of differentiation within regions. Correlation values between phenotypic and geographic distances were low but significant. The spatial genetics analysis revealed that the average phenotypic distances of each of the spatial distance class were not lower (or higher) than that expected by chance. These results are explained by their neutral behaviour towards a selection of endosperm storage proteins and could be very useful in optimising future sample collecting strategies.     

钴圃慢照射小麦不同发育阶段植株的生物学效应

利用钴圃分别慢照射普通小麦减数分裂期前、配子体时期、合子幼胚期的植株。结果表明:照射合子幼胚期对当代(M_1)结实率的影响较小,对下一代(M_2)出苗率的影响较大,M_2代的出苗率可作为选择照射合子幼胚期适宜剂量的主要指标。慢照射当代是辐射损伤的主要世代,M_2代的损伤已很轻,是突变显现的第1个世代。文中讨论了照射植株的世代划分问题。     

红掌基因工程育种进展、问题与对策

红掌是极具观赏性和商业开发价值的盆栽植物和切花花卉,品种改良是推动其产业持续发展的根本。周期较长、生殖障碍、遗传基础不明晰等限制了红掌常规育种的发展,而基因工程具有高效、定向、打破种属隔离的优势,在红掌育种中有着广阔的应用前景。二十年来,红掌基因工程研究取得了巨大进展,本文回顾了该领域技术体系的发展历程,综述了转基因在红掌抗病害、虫害、低温等胁迫及花色、花期等多个性状改良中的应用研究现状,并对存在的问题和发展前景予以评析,为加快具有我国自主产权的红掌新品种选育提供参考。     

植物基因定点突变与定点置换技术及其在作物遗传改良中的应用

随着大量植物基因组测序工作的完成及EST数据库的充实，利用基因定点突变与定点置换技术精细的研究基因功能是功能基因组学研究的重要手段。同时，基因定点突变与定点置换技术可以克服现有转基因技术的基因沉默和位置效应等诸多缺陷，在植物遗传改良方面具有重要的意义。基因定点突变与定点置换技术在酵母和小鼠胚胎干细胞中已经比较成熟，但在高等植物中同源重组频率非常低，限制了其使用。新近研究发现，利用锌指核酶（Zinc finger nucleases，ZFNs）引入DNA分子的定点断裂（double-strand breaks, DSBs）可以高效介导基因的同源重组，使得ZFN成为遗传工程的一个研究热点。利用嵌合寡核苷酸(Chimeric oligonucleotides)可以介导基因的单碱基定点突变，在植物遗传改良上有广阔的应用前景。对同源重组相关的调控途径进行基因修饰也可以提高植物的基因打靶效率。植物基因定点突变与定点置换技术难题的攻克，必将加快植物功能基因组研究的步伐，同时给植物基因工程育种带来新的革命。     

论作物养分效率及其遗传改良

作物养分效率遗传改良已成为植物营养学重点研究领域之一,但对于养分效率的概念及其组成因素,以及养分高效性状依然存在很多认识误区,限制了养分高效育种成效。本文论述了养分效率及其相关指标的定义,从作物学、植物营养生理学、分子生物学和遗传学多个角度分析了养分高效吸收、养分高效利用的生理学决定因素及其对养分高效育种的启示。指出除了高通量养分高效表型分析技术的限制,还缺乏对田间水平上养分高效生理学机制的深入理解,不清楚养分高效的次级生理指标,已成为限制养分高效育种的因素之一。未来应该充分利用现代分子生物学研究手段,加强田间条件下的养分高效生理学机制研究,将养分吸收、分配、转运等生理过程与作物生长发育调控密切关联,关注群体种植条件下的最优植株性状,在田间实际生长条件下进行鉴定,才有可能获得实用的养分高效品种。     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因法是目前玉米遗传转化的主流方法之一。目前,模式玉米种质幼胚的转化体系已程式化,且开发了新筛选基因和获得不含筛选基因转基因玉米的方法,但是大多数育种骨干自交系转化频率低和转化受体基本上是幼胚。从农杆菌、受体及培养条件多方面各种因素对问题进行分析,多数研究认为针对特定基因型和受体材料建立好的受体再生系统,结合高效率农杆菌转化体系,获得多目的基因聚合（无其它外源片段）的转基因玉米将是农杆菌介导玉米转化体系研究的最终目标。本文主要从农杆菌介导（转基因）法应用于玉米遗传转化的历史、现状、问题等方面进行综述,为同领域的研究者提供一定的参考。     

Predicting Additive and Non-additive Genetic Effects from Trials Where Traits Are Affected by Interplot Competition

There are two key types of selection in a plant breeding program, namely selection of hybrids for potential commercial use and the selection of parents for use in future breeding. Oakey et al. (in Theoretical and Applied Genetics 113, 809–819, 2006) showed how both of these aims could be achieved using pedigree information in a mixed model analysis in order to partition genetic effects into additive and non-additive effects. Their approach was developed for field trial data subject to spatial variation. In this paper we extend the approach for data from trials subject to interplot competition. We show how the approach may be used to obtain predictions of pure stand additive and non-additive effects. We develop the methodology in the context of a single field trial using an example from an Australian sorghum breeding program.     

药用植物乌蕨配子体发育的观察

药用植物乌蕨（Stenoloma chusanum（L.）Ching）配子体发育周期短而迅速,是一种研究蕨类配子体世代的生理生态和分子生物学等特征的理想试验材料。本文采用原生境腐殖土培养方法对乌蕨的孢子进行人工培养,观察并记录其孢子萌发和配子体发育的过程。结果表明：乌蕨孢子呈黄色,单裂缝,二面体形;孢子萌发为书带蕨型（Vittaria-type）。丝状体4~6个细胞,有时具二叉分枝。片状体为长楔形,达6-8个细胞宽。成熟的原叶体为对称心形,裸露,发育为槲蕨型（Drynaria-type）,并且具备一定的营养繁殖能力。原叶体上的假根为单细胞且不含叶绿体。精子器为盖裂开放,颈卵器短而直立。利用孢子培养的方法对乌蕨种苗进行人工繁殖,将为保护性开发利用这一重要药用资源奠定基础。     

Genetic differentiation among selected tepary bean collections revealed by morphological traits and simple sequence repeat markers

Understanding the genetic relationship of crop ideotypes is essential for genetic analysis and breeding. The objective of this study was to determine genetic differentiation present among 20 selected tepary bean (Phaseolus acutifolius A. Gray) genotypes using morphological traits and simple sequence repeat (SSR) markers in order to identify genetically unique parental lines to develop breeding populations. Phenotypic diversity was estimated using Shannon-Weaver diversity index (H’), principal component analysis (PCA) and cluster analysis (CA). Genotypic diversity was estimated using Jaccard's genetic distances and CA. Shannon-Weaver diversity index values for the studied morphological traits ranged from 0.89 to 0.99, with a mean of 0.95 revealing high phenotypic differences among test genotypes. PCA identified four useful principal components (PC's) which contributed to 73% of the total phenotypic variation of collections. PC1 accounted for 28% of the total variation correlated to dry shoot mass and number of pods per plant. PC2 correlated with number of seeds per pod, grain yield and harvest index and contributed to 21% of total variation. The mean observed (H_o) and expected (H_e) heterozygosity values were 0.45 and 0.51, respectively revealing moderate genetic differentiation among genotypes. The mean polymorphic information content was 0.52, suggesting efficient discriminatory power of the SSR loci useful in future tepary bean genetic diversity analysis. The current study revealed moderate genetic differentiation among the studied tepary bean genotypes. Morphological traits and SSR markers well-correlated in allocating the tepary bean genotypes. The following genotypes were genetically distinct: G40201, G40237, G40068, G40033 and G40063 which are recommended for further crosses, selection and population development.     

枣遗传图谱构建研究进展

枣遗传图谱是枣树分子辅助育种的重要工具之一。高质量的枣遗传图谱在遗传演化分析、QTLs基因定位等研究中发挥了重要作用。为开展图位克隆重要农艺性状基因、加快枣育种进程,本文简要概述了目前国内外枣遗传图谱的研究进展,包括设计亲本组合、真实子代鉴定、构建作图群体、遗传图谱构建和相关QTL定位研究等方面,进一步探讨前人研究存在的问题并提出相关解决措施,为开展筛选农艺状候选基因和枣分子辅助育种研究奠定了理论基础。