葡萄不同倍性品种间杂交胚挽救及鉴定

以二倍体葡萄品种紫珍香、早玛瑙等为母本,与四倍体葡萄品种玫瑰露、峰后等杂交,杂种进行胚挽救培养,获得三倍体植株。胚珠培养胚萌发率最高可达39.21%,成苗率最高可达35.32%。对杂种后代先用细胞倍性测定仪初选,再用卡宝品红染色法根尖计数,得到染色体为57条,确定为三倍体植株。不同组合取样时期可确定为:早熟母本为花后40~50 d内,中熟品种为50~60 d内,晚熟品种则为60~80 d内。     

紫斑牡丹杂交授粉后胚珠的形态学观察

选取性状优良的紫斑牡丹为母本,与16个芍药属品种进行杂交,采用徒手切片法,对其中父本为胡红、洛阳红、红莲、芍药的4个杂交组合授粉后的胚珠分期进行形态学观察,研究了正常胚珠和败育胚珠的形态学发育过程。结果表明,结种率较高的杂交组合,授粉后胚珠的败育率较低,大部分胚珠能够正常发育,胚珠的发育依次经过单核胚囊、二核胚囊、四分体至八核胚囊、合子胚、多游离核原胚、原胚细胞化、棒形胚、心形胚,最终到达子叶形胚;结种率较低的杂交组合,授粉后胚珠的败育率较高,胚珠内无胚和胚乳,败育胚珠主要停留在原胚细胞化阶段。     

无核葡萄胚败育进程研究

以"无核白鸡心"等5个无核品种为试材,研究无核葡萄品种的胚败育进程.研究表明,无核葡萄品种间的胚败育的进程差异较大,小败育型品种胚败育时间在授粉后32 d起,中败育型品种胚败育时间在授粉后35 d起,小败育型胚的败育进程比中败育型胚快;大败育型品种胚败育时间在授粉后60 d,其败育程度低.胚珠的重量和体积变化可以确定无核品种胚败育时期的大致范围.     

月季杂交育种的初步研究

通过对大田以及温室栽培蔷薇、月季、玫瑰等品种进行远缘或近缘杂交育种试验，共选用14个亲本配制杂交组合25个，授粉花朵218朵。发现对月季授粉后2～6周一些品种逐渐开始败育。经过赤霉素处理的花朵结实率明显提高，正确选择母本对结实率也有一定的影响。经过试验，大体掌握杂交育种败育的时间，从而为克服杂交不亲和，进行胚培养打下一定的基础；同时确定了各杂交组合的可配性，为今后提高月季杂交育种的效率做有益的尝试。     

无核葡萄胚败育时期的确定及接种时间对胚萌发的影响

研究了4个无核葡萄品种果实发育过程中,果实及胚珠质量的动态变化情况以及百乐无核葡萄不同接种时期对胚发育和成苗的影响.结果表明:早熟品种火焰无核和1124,中熟品种百乐无核以及晚熟品种鲁贝无核的胚败育时期分别在胚发育35、404、5 d后;且百乐无核在胚发育40 d接种的胚珠发育率(64.7%)和成苗量(18株)最高.     

利用胚挽救技术获得三倍体葡萄植株研究

对7个葡萄二倍体与四倍体杂交组合的胚珠进行离体培养研究。结果表明，多数组合在花后55d接种效果较好，胚珠萌发率较高。少数早熟品种为母本时，最佳接种时期以花后45d较好。组合不同胚珠萌发率有一定差异，其中以二倍体为母本的组合平均萌发率为22．54％，四倍体为母本的组合平均萌发率为19．64％，二倍体为母本的组合胚珠萌发率明显高于以四倍体为母本的组合。     

种子败育型葡萄胚珠败育的外观形态学观察

以种子败育型无核葡萄为试材,系统研究了花后不同时期胚珠败育数量、胚珠直观形态特征、胚珠和果实的体积及重量变化.结果表明,由遗传因素主导的火星无核、康能无核胚珠畸形或败育分别始于花后28d、34d,其外观形态表现为体积偏小、颜色偏淡、呈不对称性发育;胚珠及果实的外观形态指标与胚珠败育进程关系紧密.花后28～34d、34～40d分别是火星无核及康能无核进行胚挽救的适宜取材时期.     

核果类果树远缘杂交试验初报

本试验以桃、李及杏等 3种核果类果树的 8个品种为试材 ,进行了远缘杂交试验。研究结果表明 :①母本的不同花期授粉 ,坐果率差异很大 ,铃铛花期授粉坐果率显著地高于初花期授粉坐果率 ;②不同杂交组合的坐果率差异显著 ,在同一母本的杂交组合中 ,均以新世纪杏作父本的杂交组合坐果率最高 ;③中华寿桃和大石早生李进行正反交试验 ,以中华寿桃为母本 ,坐果率高 ,亲和性好 ;④杂种胚的败育从授粉后的第 5周开始 ;⑤桃×杏、李杂交亲和性与杂种败育率均较高 ,而李×桃、杏杂交亲和性差 ,但杂种败育率低。     

大花黄牡丹二次枝对结实率的影响及胚珠败育生理机制研究

【目的】研究大花黄牡丹二次枝生长对结果率和结实率的影响,以及败育胚珠的发生时期和胚珠败育的生理机制,为大花黄牡丹日后的引种栽培及人工调控结实提供参考。【方法】以河南省洛阳市栾川县引种栽培的大花黄牡丹为试验材料,于2019-2021年连续3年在花果期进行二次枝发育与果实发育的田间控制试验,按照花蕾和二次枝处理的不同,分为A、B处理组和对照,其中A组保留不同花蕾,去除所有二次枝;B组保留所有二次枝,去除不同花蕾;对照组保留所有花蕾和二次枝,统计各处理的结果率和结实率;在花后12~50 d定期采集胚珠,对比分析正常胚珠与败育胚珠不同时期的生理生化指标（可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性）和内源激素（生长素（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素核苷（ZR）含量以及脱落酸（ABA））差异。【结果】1）花后10~30 d是大花黄牡丹果实的生长高峰期,也是胚珠败育主要发生时段;花后13 d正常胚珠与败育胚珠外部形态差异明显。2）A组中,保留所有花蕾的植株结实率均较高,且高于对照组;B组中,多数去除花蕾处理组结实率高于对照组,其中仅保留最下方侧花处理结实率最低。3）花后13~14 d,大花黄牡丹正常胚珠中可溶性糖含量升高,同时期的败育胚珠中可溶性糖含量降低;花后12~13 d,败育胚珠中淀粉含量最低,之后持续上升,而正常胚珠花后14 d时淀粉含量最高,之后迅速下降;花后13 d,败育胚珠可溶性蛋白含量最低,正常胚珠可溶性蛋白含量最高,花后13~15 d,败育胚珠的可溶性蛋白含量先升高后降低,正常胚珠的变化趋势与之相反;花后13~50 d,大花黄牡丹正常胚珠和败育胚珠的SOD活性总体呈上升趋势,且正常胚珠的SOD活性始终高于败育胚珠。4）花后13~20 d,大花黄正常胚珠中的IAA、GA₃、ZR含量,以及（GA₃+IAA+ZR）/ABA、GA₃/ABA和IAA/ABA均明显高于败育胚珠,ABA含量和ABA/（GA₃+IAA）低于败育胚珠。【结论】大花黄牡丹二次枝、侧花与顶花之间的竞争会导致胚珠败育,适当摘除二次枝或侧花可提高结实率;可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量及SOD活性低是导致胚珠败育的生理原因;此外,胚珠败育也与胚珠内源激素异常有关。     

无核葡萄胚挽救技术研究

[目的]研究无核葡萄胚挽救过程中的一些主要影响因素,为今后开展无核葡萄胚挽救育种提供参考。[方法]以6个无核葡萄杂交及自交组合未成熟胚珠为试材,研究了接种时期、培养基及激素浓度对无核葡萄胚挽救效果的影响。[结果]各组合适宜的胚珠接种时期为：火星无核×无核白鸡心在花后40d,金星无核×康能无核在花后55d,优无核×布朗无核在花后45d;采用ER为基本培养基更有利于胚珠的发育和萌发;不同品种的胚珠对培养基中IBA浓度要求不同,幼胚发育程度较高,败育时期较晚的胚珠,适合较低的IBA浓度,胚发育程度较低,败育较早的胚珠则需要较高的IBA浓度。[结论]接种时期、培养基种类和培养条件对无核葡萄胚挽救的成功都非常重要,且各条件的确立要视具体品种而定。     

巴旦杏雌蕊形态及早期胚胎发生的研究

①巴旦杏雌蕊形态结构为：湿型柱头,花柱实心,子房１室,基生胎座,横生胚珠,双珠被,厚珠心,有珠孔塞。②巴旦杏存在明显的雌雄蕊异熟现象：花粉授粉后２ｈ左右便可萌发,而雌蕊胚囊在开花时仍处在４核期。观察的材料中,绝大部分胚囊在授粉第３天逐渐进入８核早期,第９天发育为成熟胚囊,胚囊为蓼型。③珠孔授精,花粉管最早在授粉第９天进入珠孔,第１０～１１天进入胚囊完成双受精。胚乳在授粉第１１天后出现,受精卵休眠１～２ｄ于授粉第１２天前后进行第一次分裂,胚胎发生为紫菀型。此外,本研究还对巴旦杏早期胚胎发生中胚珠的多糖和单宁物质动态进行了观察。     

抗寒无核葡萄杂种胚挽救及分子标记辅助选择

【目的】利用胚挽救技术创制抗寒无核葡萄新种质,为选育抗寒无核葡萄新品种奠定基础。【方法】分别以抗寒欧美杂交无核葡萄品种‘Jupiter’和欧山杂种有核优系‘00-1-5’（‘玫瑰香’ב山葡萄黑龙江实生’）为父本,5个欧亚种无核品种‘Ruby Seedless’‘秦红1号’‘秦红2号’‘Crimson Seedless’和‘秦秀’为母本杂交,在各母本最佳胚珠取样时期取样,以固-液双相培养基MM3和ER分别作为胚发育培养基进行胚珠培养,比较不同母本和2种培养基对胚发育率、萌发率、成苗率及畸形苗率的影响;以WPM+0.2 mg?L^-1 6-BA+0.1 mg?L^-1 IAA固体培养基作为胚萌发培养基,获得胚挽救后代,经炼苗后移栽至田间;分别在2MS+0.2 mg?L^-1 6-BA+0.1 mg?L^-1 IAA培养基中添加0、1.0和1.6 mg?L^-1 ZnSO₄进行畸形苗转化正常苗培养,以筛选最适宜转化培养基;利用无核基因分子标记SCF27-2000对胚挽救后代进行无核性状分子检测。【结果】5个杂交组合的胚珠接种至MM3培养基的数量为2 158个,获得发育胚175个和胚挽救苗118株;接种至ER培养基的胚珠数为894个,获得发育胚74个和胚挽救苗58株。以‘00-1-5’为父本的2个杂交组合中,‘秦红2号’比‘秦秀’更适合作为母本,其杂种胚的发育率和成苗率最高,分别为17.04%和7.41%;以‘Jupiter’为父本的3个杂交组合中,‘Ruby Seedless’בJupiter’效果最好,胚发育率和成苗率分别为13.71%和10.67%,其次是‘秦红1号’בJupiter’,胚发育率和成苗率分别为14.39%和4.71%,而‘Crimson Seedless’בJupiter’胚发育率和成苗率最低,分别为9.55%和1.76%。接种至MM3培养基的胚珠,获得的胚发育率和成苗率均高于ER培养基。畸形苗率最高的是‘秦红1号’בJupiter’,而‘Ruby Seedless’בJupiter’未出现畸形苗,ER培养基比MM3培养基形成的畸形苗率高。‘秦红2号’ב00-1-5’组合畸形苗接种至2MS+1.6 mg?L^-1 ZnSO₄+0.2 mg?L^-1 6-BA+0.1 mg?L^-1 IAA转化培养基效果最好,转化率为40.00%。利用无核标记SCF27-2000对5个杂交组合176株杂种后代检测表明,159个株系拥有无核基因分子标记。【结论】‘Ruby Seedless’‘秦红1号’和‘秦红2号’适宜作为胚挽救育种的母本,而‘Crimson Seedless’和‘秦秀’不适合作为胚挽救育种的母本,培养基MM3比ER更适宜作为胚发育培养基,拥有无核基因分子标记的159株胚挽救苗为培育抗寒无核葡萄新品种提供了种质基础。     

无核葡萄胚挽救中影响胚发育的因子

 【目的】提高无核葡萄胚挽救育种效率。【方法】以12个无核葡萄品种或株系的自然授粉胚珠和6个杂交组合的胚珠为试材,研究不同配方的培养基、不同培养基相态、低温处理、光照和暗培养对无核葡萄的胚发育率的影响。同时,研究花后不同时间取样,摘取果粒取出胚珠培养的适宜时间。【结果】在供试的8种培养基中,Nitsch＋GA3 0.5 mg?L-1＋IAA 1.5 mg?L-1和MM3培养基最适宜于无核葡萄离体幼胚的发育,其次是ER培养基。在供试的固相、液相和固液双相的3种相态培养基中,以固液双相培养基进行无核葡萄品种底来特离体胚珠培养为最好。在胚珠离体培养阶段进行低温培养,降低了胚发育率。暗培养有利于幼胚的发育,可提高胚发育率。不同无核葡萄品种和组合在花后摘取果粒,取出胚珠进行离体胚挽救的适宜时间不同,无核白为35 d、森田尼无核为40 d、火焰无核为40 d、底来特为60 d、黎明无核为55 d、无核紫为70 d、优无核为50 d、皇家秋天为70 d、奇妙无核为60 d、奥迪亚无核为40 d、红宝石无核×贵妃玫瑰为70 d。【结论】本研究中不同无核葡萄品种进行胚挽救宜选择Nitsch＋GA3 0.5 mg?L-1＋IAA 1.5 mg?L-1、MM3或ER培养基,在（25±2）℃常温下进行固液双相暗培养,有助于提高胚挽救效率。     

融安滑皮金柑种胚发育的细胞学观察

【目的】观察不同发育时期融安滑皮金柑种胚发育情况,探讨其败育的原因,为该品种资源的创新利用及金柑育种研究提供科学依据。【方法】以融安滑皮金柑为试材,采用石蜡切片、植物显微技术等方法,对其胚珠发育过程进行系统的观察研究,并对成熟果实种子败育情况进行统计分析。【结果】融安滑皮金柑在授粉阶段和胚囊发育阶段表现正常;胚珠发育至花后7d,一部分因极核未能正常受精而导致胚胎败育,另一部分因内、外珠被发育时期紊乱使珠心和胚囊发育受到扰乱而导致胚胎败育。融安滑皮金柑成熟果实中,每果种子数5～9粒,其中饱满种子（2．3±0．17）粒,败育种子（9．7±0．17）粒,败育率（80．8±1．45）％,正常种子为多胚性。【结论】融安滑皮金柑种子败育属于中途败育类型。     

樟子松种子败育与形态解剖的研究

1987～1989年对净月潭樟子松种子园种子败育进行形态解剖观察,确定了胚珠、雌配子体,胚败育的形态特征及发生时间和比重。与宏观调查比较研究,得知产生败育的主要原因是养分竞争和授粉不良。     

一个甘蓝型油菜胚珠败育突变体的形态鉴定及生理特性分析

【目的】油菜胚胎的发育与油菜产量的构成因子、粒重和每荚果粒数密切相关。通过对油菜胚珠发育障碍突变体的形态鉴定和生理特性分析,揭示油菜胚胎的发育机制。【方法】对一个胚珠发育障碍的突变株OVA047的胚珠发育进行了组织解剖学观察,并对可能影响败育的硼营养以及发育中的温度变化等因素进行了分析。采用醋酸洋红染色法鉴定OVA047的花粉育性,选取OVA047植株上即将开放的花蕾,人工去雄授粉后,每隔4 h剥取子房,观察花粉管伸长情况。对正常材料和突变体OVA047一个月龄的幼苗进行叶面施硼处理,调查营养生长情况,花粉育性和结实率。对OVA047人工剥蕾去雄并授粉,标记授粉时间,分别在授粉后不同时期观察统计败育率,记载日均温度和每日最高温度,调查温度与败育率的相关性,用SAS进行统计分析。【结果】突变体OVA047的雄蕊和雌蕊发育正常,花粉可染率95.90%。花粉管萌发正常并能到达胚珠,授粉后7 d和14 d胚珠解剖观察均发现其发育良好,授粉20 d后胚胎出现败育,尤其主花序顶部败育严重,授粉35 d后该部位平均每果有效胚珠数为0.8,为对照的4％。在相同硼肥量的处理中,正常材料与OVA047叶片硼含量均随着施硼量的增加而增加,OVA047叶片的硼含量与正常材料无显著差异;在不同施硼处理间,OVA047的败育程度无显著变化,施硼处理后OVA047依旧败育,平均每果有效胚珠数仅为3.2,平均败育率为60%左右,而对照材料不论施硼处理与否均结实正常,平均每果有效胚珠数为29。2年观察结果均显示突变体OVA047在重庆种植时,主花序顶部、中部、基部胚珠的大规模败育现象均发生在温度显著上升时期,胚珠发育后期随温度升高而败育加剧,不同组织部位的胚珠败育率与日最高气温相关联。【结论】突变体OVA047的败育并非源于受精障碍,与硼营养障碍无关,但可能受环境温度的影响。     

异源三倍体(ACC)与结球甘蓝回交的受精及胚胎发育

以结球甘蓝与大白菜杂交获得的异源三倍体(2n=28,ACC)为母本,二倍体结球甘蓝(2n=18,CC)为父本,在蕾期和花期分别进行回交,采用荧光显微技术和石蜡切片等方法对其回交的受精及胚胎发育过程进行了观察。结果表明:①花粉萌发数量很少,萌发的花粉管大部分弯曲变形或不能伸入柱头,柱头乳头细胞产生的大量胼胝质进一步阻碍了花粉管的进入,只有少数花粉管能够到达珠孔并进行受精;②受精胚珠在授粉11~13 d后,球形胚开始退化死亡,游离胚乳核已解体,未受精的胚珠已完全退化,仅残存珠柄;③回交后代结子率极低,仅为0.01%。     

Effects of exogenous paclobutrazol and sampling time on the efficiency of in vitro embryo rescue in the breeding of new seedless grape varieties

Embryo rescue technology plays an important role in seedless grape breeding.  However, the efficiency of embryo rescue, including the embryo formation, germination, and seedling rates, is closely related to the parental genotypes, degree of abortion, growth medium, and plant growth regulators.  In this study, we investigated the effects of different concentrations of paclobutrazol (PAC), a plant growth regulator, and embryo collection times on the embryo formation, germination, and seedling rates for different hybrid combinations of grape breeding varieties used for their aroma and cold-resistance traits.  The results showed that the different PAC concentrations had varying impacts on the development of ovules and embryos from the different grape varieties.  The embryo formation rates of the ‘Sultanina Rose’בBeibinghong’ and ‘Kunxiang Seedless’בTaishan-2’ crosses were the highest under the 5.1 μmol L^–1 PAC treatment.  The 1.0 μmol L^–1 PAC treatment was optimal for the germination and seedling development of the ‘Sultanina Rose’בBeibinghong’ embryos, whereas the 0.2 μmol L^–1 PAC treatment induced the highest germination rate for the ‘Sultanina Rose’בKunxiang Seedless’ cross.  The optimal sampling times for each cross varied as 39 d after pollination (DAP) for the ‘Flame Seedless’בMuscat Hamburg’ cross, 46 DAP for the ‘Kunxiang Seedless’בBeibinghong’ cross, and 41 DAP for the ‘Ruby Seedless’בBeibinghong’ and ‘Fantasy Seedless’בShuangyou’ crosses.  Moreover, the medium modified with 0.5 g L^–1 of indole-3-butyric acid allowed the malformed seedlings to develop into plantlets and achieve larger progenies.  This study provides a useful basis for further studies into grape embryo rescue and could improve breeding efforts for new seedless grape varieties.     

栽培菊花‘奥运天使’与野路菊杂交生殖障碍的细胞学机理

 【目的】揭示栽培菊花与野生菊杂交结实率低,严重影响野生资源优异基因利用的原因。【方法】以栽培菊花‘奥运天使’（Dendranthema grandiflorum ‘Aoyuntianshi’）为母本,菊属野生种野路菊（D. japonense）为父本,在人工杂交前利用花粉离体培养方法对父本花粉活力进行测定。在人工杂交后不同时间,对母本的雌蕊分别进行取样固定,并利用苯胺蓝染色法和常规石蜡制片技术对授粉后花粉在柱头上萌发行为及受精后胚胎发育状况进行研究。【结果】父本花粉活力为10.0%;人工授粉后0.5～8 h,随着时间延长,花粉在柱头上萌发数量逐渐增加,但增加幅度很小,到授粉后8 h时,平均每个柱头萌发的花粉数只有16.1粒。但此后,大量花粉开始萌发,在授粉后12 h时,平均每个柱头上萌发的花粉数达到40.2粒。到24 h时,柱头上花粉平均萌发数量达到最 高,为51.5粒。随后柱头上萌发花粉的数量开始降低,到授粉后48 h时,柱头上平均萌发花粉数量降为42.3 粒。随着胚胎发育的进行,大量胚胎异常降解,使正常胚胎的比例逐渐降低,其中球形胚阶段正常胚胎比例为 26.7%,心形胚阶段为18.3%,鱼雷胚阶段为14.4%,子叶胚阶段为10.6%,最终杂交结实率仅为7.6%。将已去雄的花序在开放条件下自然授粉,发现结实率高达51.4%。【结论】花粉活力及花粉在柱头的萌发行为对杂交结实率影响不大。杂种不活,即大量胚胎在发育过程中异常降解,可能是引起‘奥运天使’与野路菊杂交结实率较低的主要原因。