无髯鸢尾种间杂交障碍分析

目的为探究无髯鸢尾种间杂交障碍原因及子房败育时间,以西伯利亚鸢尾5个品种为亲本,与黄菖蒲、喜盐鸢尾分别进行常规杂交。方法授粉后观测种间杂交后子房发育动态,并绘制发育动态折线图;在荧光显微镜下,观测不同授粉时间后的花粉管原位萌发动态,并统计每个杂交组合的杂交结实率和种子萌发率。结果无髯鸢尾种间杂交子房在授粉后9~16 d发生败育;授粉后杂交障碍原因主要是花粉附着困难、花粉萌发率低、花粉管伸长障碍和胚囊败育的受精后障碍;黄菖蒲与西伯利亚鸢尾杂交后受精前和受精后障碍并存,喜盐鸢尾与西伯利亚鸢尾杂交主要存在受精后障碍;喜盐鸢尾与西伯利亚鸢尾的亲和性高于其与黄菖蒲杂交的亲和性。结论花粉原位萌发可作为远缘杂交前障碍检测指标,观测花粉原位萌发可及时采用相应措施,增大杂种获得率;不同品种种间亲和性不同,二倍体和四倍体在染色体条数不同的种间远缘杂交中亲和性无显著区别;不同种间杂交,正反交杂交障碍类型不同,可以通过不同种系品种间正反交,增加无髯鸢尾种间杂交亲和性,获得变异丰富的种间杂交类型。      

有髯鸢尾系间远缘杂交障碍研究

有髯鸢尾观赏价值高，但中国夏季雨热集中，有髯鸢尾软腐病多发，限制了有髯鸢尾的应用。为提高有髯鸢尾在高温高湿条件下的存活率，利用鸢尾属内不同系间远缘杂交有望为有髯鸢尾引入鸢尾(Iris tectorum)和西伯利亚鸢尾(Iris sibirica)抗软腐病特性。将有髯鸢尾与鸢尾、西伯利亚鸢尾人工授粉远缘杂交，观察花粉在柱头上萌发及花粉管行为，分析合子前障碍，观测杂交后子房发育动态，明确胚拯救时期。结果表明：1)有髯鸢尾系间远缘杂交存在一定的合子前障碍，表现为花粉萌发量少、花粉管生长异常及花粉管生长停滞。除有髯鸢尾×西伯利亚鸢尾合子前障碍严重外，其余组合花粉管均能到达胚珠完成受精，合子前障碍不是有髯鸢尾系间杂交的主要障碍。2)有髯鸢尾与西伯利亚鸢尾杂交后败育速度快于与鸢尾杂交，有髯鸢尾系间杂交与亲缘关系呈正相关。3)有髯鸢尾×鸢尾的最佳胚拯救时期为授粉21 d后，鸢尾×有髯鸢尾为授粉24 d后，西伯利亚鸢尾×有髯鸢尾为授粉12 d后。合子后障碍是有髯鸢尾系间远缘杂交的主要障碍，通过胚拯救可获得鸢尾有髯鸢尾系间远缘杂交后代。本研究通过解析有髯鸢尾系间远缘杂交障碍及胚拯救研究，为培育适应性更高...     

授粉方式对牡丹和芍药远缘杂交受精前障碍的影响

【目的】探寻克服牡丹与芍药远缘杂交受精前障碍的授粉方式,为克服牡丹、芍药远缘杂交不亲和提供理论依据。【方法】以芍药品种粉玉奴(Paeonia lactiflora‘Fenyunu’)为母本,牡丹品种凤丹白(Paeonia ostii‘Fengdanbai’)、洛阳红(Paeonia suffruticos a‘Luoyanghong’)为父本分别进行远缘杂交,采用常规授粉、延迟授粉、重复授粉、切割柱头授粉和蒙导授粉5种不同授粉方法,对授粉后花粉萌发及花粉管伸长过程进行荧光显微观察,研究母本心皮形态学特征,统计杂交组合结实率。【结果】杂交组合粉玉奴×凤丹白、粉玉奴×洛阳红采用重复授粉、蒙导授粉、延迟授粉的效果均优于常规授粉,在花粉萌发量、花粉管伸长及单花结实率方面表现为延迟授粉重复授粉蒙导授粉常规授粉切割柱头授粉,说明延迟授粉对于克服受精前障碍效果最佳,为最佳授粉方式。切割柱头授粉虽效果不佳,但对克服受精前障碍有一定影响。【结论】在牡丹、芍药远缘杂交育种中,可以采取延迟授粉的方法,减缓甚至克服母本柱头或花柱对异源花粉萌发及花粉管生长的抑制,克服受精前障碍,提高育种效率。     

亚洲百合与东方百合远缘杂交亲和性

为得到花色丰富、带有芳香气味、抗性强的OA或AO(O为东方百合杂种系,A为亚洲百合杂种系)型优势杂种,采用常规杂交和切割柱头的方法进行杂交,结果 AO型的22个组合,仅有亚洲百合‘Pollyanna’×东方百合‘Sambuca’这一组合得到了4个膨大的蒴果和40粒有胚种子,结实率为0.27%;85个LA(LA为Longiflorum hybrids×Asiatic hybrids的杂交后代)×O型组合均未得到完全膨大的果实和有胚种子;而21个OA型组合,有7个组合得到了膨大的蒴果及有胚种子。采用切割柱头的方法也未提高结实率,说明其没能有效克服其远缘杂交的障碍。通过花粉管荧光显微观察发现,亚洲百合和东方百合花粉几乎均能在母本的柱头上萌发,并沿着花柱道伸长生长,最终达到子房进入胚珠,说明AO型或OA型远缘杂交的受精障碍主要为受精后障碍。     

百合不同离体授粉方法的杂交结实研究

为克服百合(Lilium ssp.)杂交受精前障碍,以5个杂种系品种和1个野生种为试材,采用离体柱头授粉、高体切割花柱授粉和离体子房授粉方法进行离体授粉杂交.结果显示,对于近缘杂交,离体柱头授粉的子房膨大率和结实率分别为30%和15%,高体切割花柱授粉的为15%和5%,离体子房授粉的为25%和5%;不同杂种系间杂交组合3种授粉方法的子房膨大率和结实率分别为17%和13%、3%和3%、10%和3%.百合杂交组合类型对高体授粉杂交结实率有明显影响;近缘杂交或系内杂交组合的子房膨大率和结实率高于远缘杂交(系间杂交)组合.在3种离体授粉方法中以高体柱头授粉的效果最好,其余2种方法的效果基本相同.采用胚培救方法获得了部分杂交组合的幼苗,经ISSR分子标记鉴定了杂种的真实性,表明通过离体授粉方法可以获得百合远缘杂交的真实杂种.     

金樱子与2个现代月季品种杂交结实率差异的原因

以现代月季品种‘东方欲晓’和‘火焰舞’为母本,蔷薇属野生种二倍体金樱子(Rosa laevigata Michx.)为父本进行杂交,在人工杂交前,利用花粉离体培养法测定父本花粉活力,杂交后分别利用苯胺蓝染色法和常规石蜡切片技术研究授粉后花粉在柱头上萌发的形态特征以及胚胎发育情况。结果表明:杂交时金樱子花粉活力为39.8%;‘东方欲晓’与‘火焰舞’人工授粉后每个柱头上的花粉萌发数及萌发率均先升后降,在12 h达到最高值;但随后萌发数量急剧下降,并且大部分花粉管细短、弯曲且停留在柱头表面,到48 h时柱头萌发花粉数几乎为0。‘东方欲晓’在授粉后10 d可观察到其子房中幼胚异常降解,最终未收获到种子;‘火焰舞’的杂交胚胎中可观察到心形胚、鱼雷形胚及子叶形胚,但后期出现胚胎异常降解,结实率仅为6.3%。表明,父本花粉活力不影响杂交结实率,但授粉后24 h的花粉管出现异常以及受精后幼胚败育可能是导致‘东方欲晓’杂交失败的主要因素;胚胎后期败育是‘火焰舞’杂交结实率低的主要原因。     

小麦及其近缘种间杂交的不亲和性及其F1籽粒性状研究

采用人工去雄和授粉的方法研究了普通小麦、硬粒小麦、小黑麦、黑麦间不同杂交组合的结实率及其F1籽粒的形态差异。结果表明:不同亲本间杂交的不亲和性表现在授粉、受精及合子或种子发育的不同阶段,从而导致受精困难或杂种胚过早败育,或形成正常的杂交种子,但籽粒变小,表现为远缘杂交结实率的高低及籽粒形态差别很大。并讨论了远缘杂交的重要性和复杂性,提出了远缘杂交不亲和性分子机理的研究方法。     

不同授粉方法对百合不同杂交组合结实的影响

采用常规柱头授粉、切割花柱授粉和柱头涂抹0.1%NAA 3种授粉方法,以4个杂种系的品种和3个野生种为材料,分别进行系内、系间杂交试验,旨在研究不同授粉方法对百合不同杂交组合结实情况的影响。试验结果表明：在系内杂交试验中,采用常规柱头授粉方法对东方百合系内不同杂交组合的效果最好,14个杂交组合中,尤其以杂交组合Pink Expression（O1）×Rain Dance（O8）的结实率最高,其子房膨大率、蒴果结实率和种子有胚率分别为86.36%,72.73%和32.08%。在系间杂交试验中,切割花柱授粉并非都能提高结实率,在有些组合中,切割花柱授粉方法不仅不能克服其杂交障碍,反而降低其结实率,如对于组合Shocking（OT3）×Cocar D’Or（O4）,采用切割花柱授粉方法使蒴果结实率从66.67%降低到50%,降低了16.67%。在以野生百合为父本的远缘杂交试验中,组合Bonsoir（LA5）×L.pumilum（W2）采用柱头涂抹0.1%NAA授粉方法结实率最高,其蒴果结实率和种子有胚率分别为77.78%和10.85%。     

芍药与牡丹远缘杂交花粉萌发与花粉管生长行为观察

以探明牡丹与芍药远缘杂交结实率低的原因为目标,以芍药‘朱砂判’为母本,以牡丹‘凤丹白’、‘岛大臣’、‘正午’、‘姚黄’为父本,并以芍药品种‘Kansas’为对照父本进行人工杂交,采用培养液培养法测定父本花粉萌发率,用苯胺蓝染色法,在荧光显微镜下观察父本花粉在母本柱头上萌发及花粉管生长的过程。结果显示:‘朱砂判’在开花第4天为最佳授粉期;离体状态下花粉萌发率由高到低为‘Kansas’、‘岛大臣’、‘凤丹白’、‘姚黄’、‘正午’;‘岛大臣’及‘Kansas’作父本的组合花粉管能够到达子房,其他组合花粉管都未到达子房,并观察到一些异常的花粉管形态,花粉管生长过程中还伴随着一系列胼胝质反应。表明受精前障碍是影响牡丹与芍药组间远缘杂交的主要原因之一。      

紫斑百合远缘杂交亲和性分析及杂交障碍克服

[目的]探究野生紫斑百合远缘杂交亲和性及克服杂交障碍的措施,为野生紫斑百合资源开发利用及具有绿色、清香、抗性等优良性状的百合新品种选育提供理论参考.[方法]以云南地区野生紫斑百合及栽培品系东方百合(7个品种)和OT百合(5个品种)为材料,采用切割花柱(CS)和常规授粉(NP)两种方法进行远缘杂交,分析紫斑百合与东方百合和OT百合的远缘杂交亲和性,通过荧光显微技术观察花粉萌发及花粉管生长动态,并通过染色体法鉴定F1代的倍性.[结果]常规授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合中仅紫斑百合×索邦(NP)、紫斑百合×西诺红(NP)和紫斑百合×布卡迪(NP)3个杂交组合的亲和性相对较好,其他9个组合(NP)均杂交不亲和,存在受精前障碍,但切割花柱授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合均具有不同程度亲和性,其中,紫斑百合×罗宾娜(CS)杂交亲和性最佳,其子房膨大率、有胚率、杂种胚萌发率和亲和指数分别为40.00%、15.12%、43.08%和6.05.以紫斑百合为父本的6个杂交组合在两种授粉方式下的杂交亲和性整体较差,仅切割花柱授粉方式下的罗宾娜×紫斑百合(CS)的子房膨大率和有胚率分别为20.00%和10.71%,其他5个杂交组合的子房假膨大或授粉后不久枯萎衰败.紫斑百合×索邦(CS)授粉后其花粉管到达子房胚珠的时间比紫斑百合×索邦(NP)提前4 d,有利于减少花粉管伸长过程中的营养消耗及杂交障碍的克服.西诺红×紫斑百合(NP)和黄天霸×紫斑百合(NP)2个杂交组合授粉8 h后花粉均在雌蕊柱头上萌发,花粉管沿着花柱向下延伸,黄天霸×紫斑百合(NP)的花粉萌发量较西诺红×紫斑百合(NP)少,但二者均在花柱和胚囊两端出现不同程度的胼胝反应,花粉管扭曲缠绕,阻碍花粉管伸长及伸向胚珠完成受精.紫斑百合×白色眼睛(CS)的杂交后代组培苗染色体数为24条,属二倍体;但紫斑百合×斯特腾(CS)和紫斑百合×维拉布兰斯(CS)的杂交后代组培苗染色体数分别为26和28条,为非整倍体植株.[结论]切割花柱授粉法可较好地克服紫斑百合与东方百合和OT百合远缘杂交受精前杂障碍,提高各杂交组合的子房膨大率、有胚率和杂种胚萌发率,且紫斑百合正反交组合的杂交亲和性差异明显,紫斑百合作母本的杂交组合较其作父本的杂交组合亲和性好,说明其杂交亲和性具有单向性.