栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性的遗传分析

为了解菊花近缘种属植物耐盐性的遗传规律,对栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性进行了遗传分析。以栽培菊花''韩2’为母本,大岛野路菊×芙蓉菊属间杂种为父本进行杂交,以盐害指数作为指标,通过水培法对获得的F₁群体进行耐盐性鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,采用单个F₂世代的分离分析方法对F₁群体耐盐性进行混合遗传分析。结果发现:F₁群体的耐盐性出现广泛分离,变异系数达53.63%,盐害指数的变异范围为3.33%-96.67%;中亲优势为2.47,未达到显著水平;将后代的耐盐性分为5个级别,其中高耐的占14.52%,耐盐的占38.70%,中耐的占30.65%,敏盐的占9.68%,高敏的占6.45%。F₁群体的耐盐性符合B-2模型,由两个主效基因控制,加性效应均表现正向增效,分别为18.06和19.13,显性效应表现负向效应,分别为-17.99和-1.44,主基因遗传率为61.14%,属高度遗传力。综合分析表明:菊花近缘种属植物耐盐性可通过杂交导入栽培菊花,实现栽培菊花耐盐性遗传改良;菊花近缘种属植物盐害指数受两对主基因的控制,主基因在F₁群体的遗传率属高度遗传力,耐盐性选育可在早期世代进行。     

菊属种间杂种的鉴定

利用RAPD技术、细胞学及形态学手段对菊属种间杂种进行鉴定.RAPD标记结果表明:杂种表现出父本特异带或双亲均不具备的新谱带.细胞学鉴定结果表明:杂种染色体数目为亲本平均值.形态学性状观察、统计表明:大多数杂种性状介于双亲之间,但部分性状则较为明显地相似于多倍体;部分杂种表现父本特异性状,或出现双亲所不具备的新性状;二倍体野生种与栽培菊花杂种形态分离广泛,说明多倍体栽培菊花具复杂的遗传背景.     

菊属种间杂种的鉴定

利用RAPD技术、细胞学及形态学手段对菊属种间杂种进行鉴定。RAPD标记结果表明：杂种表现出父本特异带或双亲均不具备的新谱带。细胞学鉴定结果表明：杂种染色体数目为亲本平均值。形态学性状观察、统计表明：大多数杂种性状介于双亲之间,但部分性状则较为明显地相似于多倍体;部分杂种表现父本特异性状,或出现双亲所不具备的新性状;二倍体野生种与栽培菊花杂种形态分离广泛,说明多倍体栽培菊花具复杂的遗传背景。     

地被菊及部分菊属近缘种花粉形态分析

利用扫描电镜对29个地被菊品种、2个菊属近缘种、7个杂交种的花粉形态特征进行了观察与比较,并对观察结果进行了主成分分析及聚类分析.结果表明:花粉形态为近球形或长球形,极面观为三裂圆形,花粉大小平均在18.726 μm×16.543 μm～36.089 μm×24.522 μm,基本属中型花粉,具三孔沟,外壁表面具刺状突起,刺间纹饰存在差异.主成分分析结果显示:10个花粉形态指标按权重大小依次为刺宽、刺长、穿孔直径、极赤比、刺间距、花粉形状、极轴长、穿孔密度、体积和赤道轴长.聚类结果表明:除‘粉黛’、‘铺地淡粉,、‘金不换’及‘重瓣早黄’外,地被菊品种间遗传距离较近,种间亲缘关系近;与2种菊属近缘种及杂交种太行菊×甘菊遗传距离较大,亲缘关系较远.     

菊属种间杂种若干花器官性状的表现

【目的】研究菊属种间杂种部分花器管性状的遗传表现,为远缘杂交育种提供理论依据。【方法】对二倍体野生种甘菊、菊花脑和异色菊,四倍体野菊,同源四倍体菊花脑,栽培菊花（六倍体及其非整倍体）及其种间杂种F1代的花器官性状进行调查,并对调查结果进行统计分析。【结果】杂种总平均舌状花数目、筒状花数目和花序直径分别相当于亲中值的112.4%、108.0%、118.6%,且从二倍体物种组合到二倍体与四倍体组合再到二倍体、四倍体与栽培菊花组合,平均舌状花数目、筒状花数目和花序直径杂种优势逐渐降低,但二倍体野生种组合的筒状花数目除外。【结论】F1代的舌状花数目、筒状花数目和花序直径具杂种优势;栽培菊花比二倍体、四倍体的花色遗传能力强,白色、紫色遗传能力大于黄色;平盘型遗传能力比单窄瓣型强;多瓣型遗传能力比单瓣型强。     

小麦属2个种间杂种及3个亲本的核型分析

【研究目的】本研究旨在通过细胞学鉴定判断小麦属2个种间杂种的真实性,了解其亲本的染色体组及倍数性;【方法】本试验采用了常规染色体组型分析方法;【结果】分析和报道了小麦属2个种间杂种及其3个亲本的核型,根据核型分析的有关参数,阐明了两个杂种1894×Ps5、新7×Ps5及其亲本新7、1894和Ps5的核型特征,其核型分别为:新7(2n=6x=42):2M 12sm 28m(2SAT)(2B),1894(2n=6x=42):2M 20sm 18m(2SAT) 2st(2B),Ps5(2n=4x=28):2M 12sm(2SAT) 12m 2st(2B),1894×Ps5(2n=5x=35):2M 19m 12sm 2st(2B),新7×Ps5(2n=5x=35):1M 21m 13sm(2B);【结论】由此鉴定了2个杂种的真实性--均为真杂种,并确认了亲本新7和1894的第一套和第二套染色体均分别为A组和B组,倍数性均为6x,它们的第三套染色体属什么染色体组有待进一步研究。     

22份菊属植物自交特性及后代性状分析

[目的]本文旨在探明菊属植物自交亲和性及自交后代部分性状表现,为菊属植物杂交育种提供中间材料。[方法]采用花药离体萌发、花药活体萌发的方法对22份菊属材料进行测定。通过对自交结实材料种子结实率和亲和指数的测定来判定菊属植物的自交亲和性。采用SPSS 20.0软件对自交后代与亲本进行性状差异分析。[结果]泉水野菊、成都野菊、狼山野菊、‘钟山金山’‘钟山金桂’‘钟山紫荷’‘钟山醉容’自交结实,自交结实率分别为1.39%、0.58%、1.07%、0.28%、0.68%、3.30%、0.21%,而‘Qx-017’、小红菊、‘贡菊’‘钟山丹桂’等14份菊属植物自交不亲和。自交种子具有低萌发率、低成苗率的特点。多数自交后代的花心直径、花序直径、舌状花数、管状花数低于亲本。[结论]菊属植物普遍具有自交不亲和性,多数自交后代生殖器官特性发生了衰退。     

菊属野生种、栽培菊花及种间杂种的RAPD分析

以菊属野生种、栽培菊花及种间杂种为试材，采用RAPD方法研究其亲缘关系。从40条随机引物中筛选出15条，对23份试材进行扩增，共产生153条带，平均每条引物扩增出10．2条带，多态性条带占77．1％。通过遗传相似性矩阵及UPGMA聚类分析，结合杂交结实性与幼胚拯救成苗率，认为：父母本亲缘关系近的遗传距离较小，杂交亲和性好，结实率较高，幼胚拯救易成功；反之杂交亲和性差，难以结实，幼胚拯救成苗率低。根据以上数据结合前人研究结果，对栽培菊花的起源演化进行了探讨。     

南瓜属4个种及种间杂种耐热性比较

针对当前南瓜生产中存在的越夏困难问题,选取中国南瓜、美洲南瓜、印度南瓜、黑籽南瓜等4个栽培种以及部分种间杂种共18个材料,进行了田间耐热性调查、人工高温胁迫条件下生存率及POD活性的研究。结果表明,黑籽南瓜耐热性最好,中国南瓜耐热性次之,印度南瓜耐热性中等,美洲南瓜耐热性最差;同一个种内的不同试材存在耐热性差异;中国南瓜与美洲南瓜或印度南瓜种间杂种一代的耐热性较杂交亲本美洲南瓜或印度南瓜有显著提高。     

棉属种间杂种的同工酶研究

对人工合成的 [AG]复合染色体组的异源四倍体即亚比棉与 [AD]复合染色体组的陆地棉、海岛棉、黄褐棉、夏威夷棉的种间杂种F1的植物学形态特征和农艺性状鉴定表明 ,亚比棉的小叶、多毛及种子低酚、植株高酚等特异性状转育到了 [AD]复合染色体组的棉株上。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对上述种间杂种F1及其亲本进行了过氧化物酶同工酶和细胞色素氧化酶同工酶分析。结果表明 ,亚比棉的基因转移给了杂种后代 ,并得以表达。     

黑麦草与羊茅属间杂种研究进展

黑麦草属(Lolium L.)与羊茅属(Festuca L.)是世界范围内重要的禾本科牧草和草坪草。黑麦草与羊茅杂交能综合黑麦草优良营养品质与羊茅抗逆性强的优点,可培育出优质抗逆的黑麦草羊茅杂种。同时黑麦草羊茅杂种是研究禾本科牧草遗传机制的优质试材,倍受世界各国育种工作者关注。本文总结了黑麦草羊茅杂种高产、优质、抗性强的优势;分析了杂种染色体配型特点;重点介绍了通过基因渗入、雄核发育和转基因手段改良牧草的方法;对黑麦草羊茅杂种基因组原位杂交、分子标记和遗传图谱建立、数量性状位点分析等分子遗传学的最新研究进展进行了综述。     

基于AFLP的菊属、亚菊属及其近缘属的属间关系

【目的】由于研究材料、地理分布等条件的限制,菊属(Dendranthema)、亚菊属(Ajania)及其近缘属的属间关系未得到很好解决。核糖体ITS区和叶绿体trnL/trnF间区等相关分子序列解析用于研究植物系统进化具有较大优势,但在菊属及其近缘属等相关类群间存在信息位点低的问题,而AFLP标记以其高多态性的优点在亲缘关系很近类群的系统演化研究中表现出一定的优势,因此本研究利用AFLP技术对菊属、亚菊属及其近缘属的属间关系进行研究,旨在分析和探讨菊属、亚菊属及其近缘属的系统关系,同时为菊花(D.×grandiflorum)等材料的遗传育种提供参考。【方法】利用9对荧光标记引物对东亚蒿亚族菊属、亚菊属及其近缘类群共50个分类单元进行AFLP分析,同时分别利用SPSS11.0软件采用非加权平均数UPGMA方法和PAUP*4.0b10软件采用最大简约法进行聚类分析。【结果】AFLP分析共获得1695个多态性条带。根据相似性系数,无论是整个蒿亚族及其近缘类群内部,还是菊属、亚菊属内部,均表现出较高的遗传多样性,种间分化明显。【结论】无论是UPGMA聚类分析结果还是构建的最大简约树,AFLP结果均将菊属和Arctanthemum先聚为一亚分支,各自形成两个种群,各自种群包含亚菊属的个别类群;亚菊属的大部分类群和太行菊属(Opisthopappus)形成另一亚分支,与菊属亚分支互为姐妹群形成菊属-亚菊属大分支。这说明菊属和亚菊属可能是由共同的祖先类群平行演化而来,其中亚菊属的多花亚菊(A.myriantha)、铺散亚菊(A.khartensis)等与菊属亲缘关系较近,而原产日本的矶菊(A.pacifica)、盐菊(A.shiwogiku)等是亚菊属中较进化类型;太行菊属的系统地位可能更接近于蒿亚族;短舌菊属(Brachanthemum)则被排除于菊属群之外。柳叶亚菊(A.salicifolia)、异叶亚菊(A.variifolia)等应从亚菊属中分离出来,支持单列成栎叶菊属(Phaeostigma)。     

两个鹅观草与披碱草属间杂种的染色体配对分析

通过人工远缘杂交,成功获得老芒麦(Elymus sibiricusL.,2n=4x=28)与大鹅观草(Roegneria grandisKeng,2n=4x=28)及鹅观草(R.kamojiOhwi,2n=6x=42)与Wawawai披碱草(E.wawawaiensisJ.R.Carlson&Barkworth,2n=4x=28)属间杂种F1植株。分析杂种减数分裂染色体配对行为显示:E.sibiricus×R.grandis染色体配对构型为17.90Ⅰ+4.90Ⅱ+0.10Ⅲ;R.kamoji×E.wawawaiensis的构型为11.02Ⅰ+11.96Ⅱ+0.02Ⅲ。结果表明:老芒麦与大鹅观草存在一个染色体组的部分同源关系(St),鹅观草与Wawawai披碱草具有2对同源的染色体组(St和H)。本试验结果与前人细胞学报道一致,支持大鹅观草具有StY染色体组。鹅观草属与披碱草属具有不同的染色体组组成,应为两个独立的属。     

芸薹属种内与种间杂种遗传学特征

芸薹属包括多种蔬菜和油料作物,是与人类生产、生活关系最密切的一个属.为了研究白菜型油菜与其近缘种间的杂交亲和性及杂种后代的遗传特征,采用剥蕾去雄和人工授粉方法进行小白菜与甘蓝型油菜种间杂交AACC×Ac Ac以及小白菜与黄芽白不同栽培种间杂交Ac Ac×Ah Ah,并分析杂种后代的表型、花粉育性和细胞学等遗传特征.结果表明,AACC×Ac Ac杂交组合杂交授粉亲和性差,在授粉后出现胚发育夭亡现象,以较低的比例获得了杂种后代,杂种后代表现出生物产量高、生命力旺盛、生长势较强等特点.杂交组合Ac Ac×Ah Ah获得杂种后代的比例较高,杂种后代植株较矮小.AACC×Ac Ac杂种后代花粉母细胞减数分裂过程中有单价体、不均等分离等异常现象出现,与之相应其花粉育性和结实率也较差.Ac Ac×Ah Ah杂种后代花粉母细胞减数分裂过程中染色体联会正常,所有染色体都形成二价体,后期I染色体也是均等分离,因此花粉育性好,结实率高.芸薹属杂种后代合成及其遗传特征研究有助于芸薹属栽培植物遗传资源拓展和新品种培育.     

酵母菌属间杂交融合子筛选及其特性研究

通过对酿酒酵母(糖蜜酒精生产菌种)和耐热的马克斯克鲁维酵母原生质体融合,筛选到一株产酒率、耐热性状较两亲株有所提高的融合子R36,并测定了R36最适生长温度、生长曲线、致死温度等生理特性,以及耐酒精浓度、耐糖浓度等发酵性能。     

芸薹属两个亚种间杂种光合作用优势及其机理

 【目的】探讨芸薹属作物杂种是否具有光合作用优势及其机理。【方法】利用气体交换和叶绿素荧光技术系统地研究了‘矮脚黄’白菜和‘白蔓菁’芜菁及其正反交杂种的叶片光合作用的特性，并对卡尔文循环中的关键酶核酮糖1，5-二磷酸羧化/加氧酶（RuBisCO）进行了相对定量研究。【结果】在整个试验期间，杂种F1的净光合速率（Pn）显著高于双亲，具有较强的杂种优势。杂种气孔导度（Gs）也高于亲本，但其胞间CO2浓度（Ci）和气孔限制值（l）与亲本间没有明显的差异。杂种总叶绿素含量介于双亲之间，仅表现出微弱的中亲优势。杂种PSII光合电子传递量子效率（ΦPSII）及光合电子传递速率（ETR）显著高于亲本，其变化趋势和PSII反应中心开放程度（qP）一致。RuBisCO最大羧化速率（Vcmax）、最大电子传递速率（Jmax）和RuBisCO蛋白含量在杂种中均有所增加。【结论】气孔导度、叶绿素含量和光呼吸均不是杂种光合优势产生的主要原因。光合优势的产生很可能是由于碳固定效率的增加反馈上调了光合电子传递速率引起的。     

甘蓝型油菜和诸葛菜属间杂种的获得及其特性

采用人工授粉并结合子房培养的方法,进行了甘蓝型油菜和诸葛菜的正反属间杂交。授粉后5~10d,取子房培养于MS或B5培养基(添加6-BA、NAA、水解酪蛋白和活性碳),结果表明,子房培养有助于提高甘蓝型油菜和诸葛菜属间杂种获得频率。不同杂交组合,属间杂交可交配性不同。以诸葛菜为母本的所有杂交组合没有获得成功,但是在以甘蓝型油菜为母本的正交组合中获得了18株属间杂种,其中8株在形态上近似母本湘油15,10株来自于742与诸葛菜杂交组合,表现出完全的雄性不育,幼苗期叶色浅黄,生长发育缓慢,植株矮小,花瓣呈现乳白色,第一次分枝数少且分枝部位较高。形态学和微卫星标记分析表明,这些植株是真正的属间杂种。杂种后代植株(F2代或回交一代)表现多型性,多数植株的性状倾向母本甘蓝型油菜,可育;部分植株表现为双亲的中间型,部分可育;少数植株发育缓慢,不育。这些杂种植株可能是油菜遗传改良的宝贵资源。     

小头飞虱属2个近缘种的ITS分析

为了更准确地鉴别飞虱科近缘种类,采用DNA测序的方法获得小头飞虱属2个近缘种类的ITS1部分序列,并对其进行了分子鉴定。结果表明,黄小头飞虱和四刺小头飞虱ITS1序列平均长度分别为802bp和1 044bp,可初步区分二者;二者遗传距离在种内为0.005～0.035,种间为2.725～2.833,差异显著;系统发育重建显示2个近缘种类各自聚为1支,二者互为姐妹群。研究结果初步证实,通过对ITS1序列信息、遗传距离和系统发育分析等研究,可以准确鉴定飞虱科的近缘种类,进而解决形态学分类时而无法准确鉴定等问题。     

鹅观草与披碱草属间杂种的形态学和细胞学研究

将鹅观草R..ciliaris与披碱草E.wawawaiensis进行人工远缘杂交,获得杂种F1。对杂种F1的花粉母细胞减数分裂染色体配对行为及形态学进行了统计分析。结果表明:R.ciliaris和E.wawawaiensis之间的形态差别比较大,并且杂种穗部特征多介于双亲之间。杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ有94%的细胞形成7个或7个以上二价体,其构型为13.36Ⅰ+7.20Ⅱ+0.08Ⅲ,C-值为0.75。以上结果表明R..ciliaris和E.wawawaiensis之间应该至少有一个染色体组具有较高的同源性,即St染色体组。     

3种柽柳属植物种子萌发特性研究

[目的]研究3种柽柳属植物种子萌发特性。[方法]以多枝柽柳、中国柽柳和细穗柽柳为研究对象,用沙床室温试验模拟自然环境,研究不同温度胁迫、不同浓度NaCl盐胁迫、不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)干旱胁迫下3种柽柳属植物的种子萌发特性。[结果]在15、20、25、30、35℃下,多枝柽柳和中国柽柳在25℃时萌发率最高,分别可达84.00%、97.34%;细穗柽柳在20℃萌发率最高,为71.34%;NaCl溶液对种子萌发均有抑制作用;在干旱胁迫下,PEG浓度小于45%时对多枝柽柳种子萌发有促进作用,对中国柽柳有抑制作用,PEG浓度小于30%时对细穗柽柳种子萌发有促进作用。[结论]该研究可为扩大柽柳属植物资源提供科学依据。