栽培棉种间二、三、四元杂种的研究 Ⅱ.杂种F_1减数分裂的染色体行为和花粉萌发率

以棉属(Gossypium)的四个栽培种的种间杂种F_1植株为材料,观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为和测定花粉萌发率。结果表明:在中期Ⅰ,二元杂种(亚洲棉×草棉)F_1出现一个四体环;(陆地棉×海岛棉)F_1通常联会成26个二价体。三元杂种[(亚洲棉×草棉)F_1×陆地棉]F_1,[(亚洲棉×草棉)F_1双二倍体×陆地棉)F_1和四元杂种[(陆地棉×海岛棉)F_1×(亚洲棉×草棉)F_1双二倍体]F_1分别出现11.7个、8.8个和8.4个单价体以及1.2个,5.6个和5.7个三价体。在后期Ⅰ,两个二元杂种F_1的染色体分离较规则,而三元和四元杂种F_1极不规则。在四分体形成时期,两个二元杂种F_1的异常四分体频率为18.3～20.2％,三元和四元杂种F_1高达71.2～74.7％。各杂种F_1及其亲本花粉萌发率测定表明:(亚洲棉×草棉)F_1花粉的萌发率为54.3％,表现半不育;(陆地棉×海岛棉)F_1为85.7％,与其双亲基本一致;而三元和四元杂种F_1的花粉萌发率极低,仅为7.1～12.4％,表现高度的不育。     

栽培棉种间多棉种杂种的形态学和细胞遗传学研究

以四个栽培棉种为材料，通过种间杂交，产生了栽培棉种间二元、三元和四元杂种。对各材料叶片横切面结构研究表明，草棉与亚洲棉为等面叶，陆地棉与海岛棉为背腹叶，而各多元杂种均表现为等面叶，这一结果可用于多元杂种的早期鉴定。对各材料减数分裂的研究表明，二倍体的二元杂种（亚洲棉×草棉）Ｆ１联会成１１个二价体和１个四体环，四倍体的二元杂种主要联会成２６个二价体，而各多元杂种联会成大量的单价体和多价体。从而引起后期Ⅰ染色体分离混乱，并产生大量的异常四分体，造成多元余种的高度不育。     

棉属四个栽培种的核型比较研究

以四个栽培棉种为材料。研究了草棉、亚洲棉、陆地棉和海岛棉的核型。各棉种的核型简式为：草棉，２ｎ＝２ｘ＝２６＝１８ｍ＋４ｓｍ＋４ｓｔ（４ＳＡＴ）；亚洲棉，２ｎ＝２ｘ＝２６＝２２ｍ＋２ｓｍ＋２ｓｔ（２ｓＡＴ）；陆地棉，２ｎ＝４ｘ＝５２＝２８＝２２ｓｍ（２ｓＡＴ）＋２ｓｔ（２ＳＡＴ）；海岛棉，２ｎ＝４ｘ＝５２＝２８ｍ＋２４ｓｍ（４ＳＡＴ）。通过对４个栽培棉种核型的对比分析。结果表明：草棉的核型比亚洲棉对     

陆地棉与海岛棉种间杂种优势利用配套技术研究

利用我所选育的陆海杂种及陆地棉推广品种,研究了覆盖地膜,摘早蕾,喷生长调节剂及磷钾肥等措施对陆海杂种优势的影响。结果表明:(1)地膜覆盖对杂种效果更好,杂种皮棉产量提高19.6%～34.7%,品种提高4.5%～13.6%;(2)摘早蕾,杂种增产幅度大,皮棉增产12.5%～16.6%,品种增产2.4%。与品种比,杂种需要摘除更多的早蕾;(3)增施磷钾肥,品种子棉增产16.3%,杂种效果不明显;(4)喷缩节胺,杂种与品种反应不同。蕾期用量较大时,极大地抑制了品种的生长,产量降低;杂种药效时间短,株高降低少,产量影响不明显。杂种需喷缩节胺次数多,用量大。     

4个栽培棉种间四元杂种的SSR分子标记鉴定

    将(亚洲棉×草棉)F1进行染色体加倍,再与(陆地棉×海岛棉)F1进行杂交,产生亚洲棉、草棉、陆地棉和海岛棉的四元杂种.四元杂种形态特征综合有亚洲棉、草棉、陆地棉和海岛棉的一些性状,总体植株形态似陆地棉.SSR分子标记分析结果表明,45对SSR引物中,具多态性的引物共30对,共检测到99条清晰的多态性带,平均每个SSR座位可检测到3.3个.四元杂种具有4个亲本的特征谱带,从分子水平上证明四元杂种具有4个亲本的遗传物质,其中亚洲棉特征带占20.8%,草棉特征带占22.2%,陆地棉特征带占15.3%,海岛棉特征带占13.9%,而四元杂种特有带占27.8%.四元杂种与4个亲本(亚洲棉、草棉、海岛棉和陆地棉)之间的遗传相似系数分别为0.500、0.444、0.389和0.444.研究结果表明SSR分子标记适用于棉花遗传亲缘关系和远缘杂种的鉴定,结果准确可靠;四种栽培棉种之间的亲缘关系相对较近,可以通过遗传重组产生综合有4个栽培棉种性状的棉花新种质.     

棉花陆海杂种部分光合特性的初步研究

比较测定了９０－１２（陆）和新棉７号（海）及其杂种Ｆ１叶绿体超微结构、叶绿素含量、叶面积、干物质积累、净同化率和净光合速率。结果表明：陆海杂种叶面积扩展快、干物质积累多、净同化率和生长速率高，表现超亲优势；叶绿体内膜系统发达，基粒多、基粒大，综合了双亲的优点；叶绿素含量、叶绿素ａ／ｂ、净光合速率和比叶重为中间型，但一般倾向于陆地棉。     

亚洲棉与索马里棉种间杂种F_1胚胎发育和植株形态研究

以亚洲棉(Gossypium arboreum)7个品种和索马里棉(G.somalense)为材料进行种间杂交,并以亚洲棉品种平湖大种×索马里棉为代表,研究了种间杂种的胚胎发育。结果表明:亚洲棉母本的不同品种和杂交时期的气温条件,对种间杂交的结铃率、结籽数和正常胚数均有很大影响。种间杂种的胚乳发育较迟缓,其主要的障碍表现在胚胎分化的异常。亚洲棉×索马里棉杂种F_1苗期生长停滞,不能成株。以亚洲棉或陆地棉(G.hirsutum)为砧木进行多次嫁接,能有效地促进杂种的正常生长,并已现蕾开花。试验还对亚洲棉×索马里棉杂种F_1进行了形态观察。     

(亚洲棉×比克氏棉)F_1双二倍体与海岛棉的种间杂种F_1的形态学和细胞学研究

用人工合成的（亚洲棉×比克氏棉）Ｆ１双二倍体（２ｎ＝４ｘ＝５２,Ａ２Ａ２Ｇ２Ｇ２染色体组）和海岛棉（２ｎ＝４ｘ＝５２,ＡＡＤＤ染色体组）杂交,获得［（亚洲棉×比克氏棉）Ｆ１双二倍体×海岛棉］Ｆ１种间三元杂种,并对其进行形态特征和细胞学的观察研究．结果表明：①双二倍体与海岛棉无色素腺体品种杂交产生的Ｆ１种子,其种仁无色素腺体,但植株有少量色素腺体;而与海岛棉有色素腺体品种杂交产生的Ｆ１种子,其种仁和植株均有色素腺体;②Ｆ１植株的株型、叶形等性状趋于海岛棉亲本,花器性状如花色却偏向于野生比克氏棉,而花朵大小等为超亲遗传性状;③种间三元杂种Ｆ１花粉母细胞在减数分裂中期Ｉ形成大量单价体,其染色体构型为２ｎ＝４ｘ＝５２＝４２．８Ⅰ＋４．６Ⅱ,减数分裂后期Ⅰ染色体向两极分离不均,产生多种类型的不育小孢子,致使杂种高度不育．     

栽培茄与红茄(Solanum integrifolium)种间杂交及其杂种的特性分析

运用有性杂交方法 ,以野生种红茄与栽培种七叶茄、徐紫茄、安长茄为亲本进行种间杂交 ,结果仅获得红茄×七叶茄种间杂种。对F1 杂种若干特性进行分析 ,结果表明 :种间F1 多数形态性状居中 ,在生长势方面具有明显的杂种优势 ;F1 叶片中POD同工酶表现为双亲“完全互补型” ,COD、EST同工酶兼含双亲的部分谱带 ,多偏向母本野生红茄 ,有时还出现杂种酶带 ;RAPD标记表现为“偏母的互补型” ;花粉育性极低。另外还对F1 回交中柱头与花粉内相互作用进行了初步研究 ,发现红茄、七叶茄、安长茄花粉与花粉管可在F1 柱头与花柱中正常萌发、生长     

棉花四元杂种F_1的形态性状遗传及不育性研究

棉花四元杂种[(亚洲棉×比克氏棉)×(陆地棉×夏威夷棉)]F1是山西农业大学棉花育种组合成的具有棉属三个染色体组(A、D、G)的新种质材料。本文对其形态性状及花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了研究。结果表明:F1变异最大的是花。在花朵大小、花冠和花药颜色、花瓣宽度以及基部有无红心上表现出典型的超亲性状。在减数分裂过程中,花粉母细胞大多数染色体不能联会配对,主要以单价体的形式存在,并且在后期Ⅰ向两极分离的时候形成了染色体"桥"。染色体的结构式为:2n=52=35 62Ⅰ+6 13Ⅱ+0 38Ⅲ+0 12Ⅳ。末期Ⅱ形成的异型孢子占绝大多数(80 43%),而其正常的4分孢子仅占6 29%,导致了四元杂种F1高度不育。     

海岛棉与瑟伯氏棉、辣根棉、裂片棉、松散棉的杂种F_1细胞学研究

本文报道了海岛棉(Gossypium barbadense,(AD)_2)、与瑟伯氏棉(C.thurberi,D_1)、辣根棉(G.armourianum,D_(2-1))、裂片棉(C.lobatum,D_7)和松散棉(C.laxum,D_8)等4个D染色体组的杂种三倍体F_1主要形态遗传变异及其花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对的研究结果。这4个种间杂种F_1,有的表型象海岛棉,有的象野生二倍体棉,有的表现为中间型。每细胞染色体平均构型依次为:12.83Ⅱ+13.27Ⅰ+0.024Ⅲ;12.10Ⅱ+14.84Ⅰ;12.44Ⅱ+14.24Ⅰ+0.02Ⅲ和12.70Ⅱ+13.40Ⅰ+0.025Ⅲ+0.033Ⅳ;完全配对成13Ⅱ和13Ⅰ的细胞,其比例分别为60.3％、19.9％、42.2％和45.9％。这表明:在这4个D染色体组棉种中,以瑟伯氏棉与海岛棉的关系最为密切,其次为松散棉、裂片棉,而辣根棉的关系最远。本文还讨论了这4个D染色体组种与海岛棉的亲缘关系。     

棉花[ADG]三种杂种及其亲本染色体的核型研究

棉花[ADG]三种杂种,是山西农业大学棉花育种组于上个世纪90年代用亚比棉[AG]复合染色体组异源四倍体与陆地棉(中375)杂交创育的棉花新种质。以亚比棉异源四倍体、陆地棉(中375)和棉花[ADG]三种杂种BC2F1为材料,对[ADG]三种杂种及其亲本进行了核型研究。结果表明:棉花[ADG]三种杂种及其亲本体细胞染色体数均为52条。陆地棉核型公式为:2n=4x=52=44m(2SAT)+8sm(2SAT),在第9、22对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为2B。亚比棉异源四倍体核型公式为:2n=4x=52=40m(2SAT)+12sm(6SAT),在第23、24、25、26对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为2B。[ADG]三种杂种核型公式为:2n=4x=52=2M+40m(4SAT)+10sm(2SAT)。在第12、17、23对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为1B。     

棉花四个栽培种花粉粒壁的剥离技术及扫描电镜的比较研究

本文应用花粉粒壁的剥离技术和扫描电镜对棉花四个栽培种(陆地棉北农-1号;海岛棉8763依;中棉完县紫杆和草棉金塔)的花粉粒进行观察。着重观察比较各棉种的花粉粒大小、外壁纹饰和刺的分布。经剥离花粉粒壁后,还观察了花粉粒外壁结构包括外壁—1(复盖层,柱状层和基层)和外壁—2的结构以及萌发孔的构造排列状况。     

普通大麦(4x)与球茎大麦(4x)种间F_1杂种形态学和细胞遗传学的研究

普通大麦(Hordeum vulgare L.2n=4x=28)与球茎大麦(H.bulbosum L.2n=4x=28)的种同杂交试验结果如下:无论是以普通大麦为母本,还是以球茎大麦为母本。在F_1杂种中都出现了三种类型植株,即似普通大麦的双单倍体,中间类型的混倍体和似球茎大麦的四倍体杂种。 F_1杂种根尖细胞染色体数目大多数为14～28条。在减数分裂期,双单倍体植株中所有球茎大麦染色体都已消失;混倍体和四倍体杂种植株在减数分裂期的染色体行为则表明普通大麦与球茎大麦染色体之间有高度的亲和性。因此,把有用的球茎大麦基因导入普通大麦是可能的。     

棉花四元杂种[(亚×比)×(陆×夏)]F_1的性状遗传及细胞学研究

对棉属A ,D ,G 3个染色体组合成的四元杂种 [(亚×比 )× (陆×夏 ) ]F1的植物形态性状和花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了观察。结果表明 ,杂种F1变化最大的是花器 ,遗传了比克氏棉的红花基部有紫红大斑的性状 ;减数分裂染色体的构型为 2n =52 =35.62Ⅰ +6.13Ⅱ +0 .38Ⅲ+0 .12Ⅳ ,并且染色体在后期Ⅰ向两极分开的时候 ,出现了染色体“桥’     

普通小麦与黑麦的杂交亲和性及其杂种F_1染色体配对行为的研究

以普通小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ２ｎ＝６ｘ＝４２）为母本和奥地利黑麦（Ｓｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅ,２ｎ＝２ｘ＝１４）杂交,对其杂交亲和性和杂种Ｆ１的染色体配对行为进行了观察,结果表明,供试２２个品种的杂交亲和性存在明显差异,４个品种的杂交结实率大于５０％,其可能基因型为ｋｒ１ｋｒ１ｋｒ２ｋｒ２,４个品种的杂交结实率介于３０％～５０％之间,其基因型可能为ｋｒ１ｋｒ１Ｋｒ２Ｋｒ２,４个品种的杂交结实率介于１０％～３０％之间Ｋｒ１Ｋｒ１ｋｒ２ｋｒ２,７个品种杂交结实率小于５％;基因型可能为Ｋｒ１Ｋｒ１Ｋｒ２Ｋｒ２;杂种Ｆ１ＰＭＣ的染色体配对能力与亲本杂交亲和性无明显相关,相关系数为０．０１２１,但不同组合存在一定差异,８６４１０１２／黑麦Ｆ１具有最好的配对能力（平均交叉结数＝１．３）,而碧蚂４号／黑麦等具有较差的配对能力（平均交叉结数为０）,其它品种（系）介于二者之间。８６４１０１２是具有较好亲和性和较高Ｆ１ＰＭＣ染色体配对水平的综合性状优良的小麦品系,可进一步用于小麦的远缘杂交以转移外源遗传物质。