核不育芝麻小孢子败育机理的细胞学研究

核不育芝麻小孢子败育发生在四分体形成之后的无液泡小孢子期,败育在很短的时间内完成。败育前小孢子大量液泡化,其线粒体异常膨大与质体的基质化可作为小孢子开始败育的标志。败育小孢子缺少花粉外壁上的覆盖层。芝麻花药绒毡层的异常,包括有机物贮量的降低;细胞内含物的异位分布及迅速减少与消失;不能及时或缺乏分泌胼胝质     

棉花细胞质雄性不育小孢子母细胞败育的细胞学研究

对具有哈克尼西棉（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｈａｒｋｎｅｓｓｉｉ）细胞质的显性无腺体细胞质雄性不育系小孢子母细胞发育过程进行了细胞学研究。不育系可以正常形成孢原细胞、造孢组织细胞以及小孢子母细胞，其药壁分化正常。但在减数分裂前期，绒毡层解体，小孢子母细胞液泡化而退化，减数分裂不能进行。棉花细胞质雄性不育系小孢子母细胞败育可能与作为营养源的绒毡层提前解体有关。     

玉米C型胞质雄性不育系花粉败育的细胞学研究

利用光学和电子显微镜对玉米C型胞质雄性不育系和保持系的花药与小孢子发育过程进行对比观察.结果表明,不育系小孢子初始败育发生在幼龄小孢子时期,单核中期基本上完全败育,绒毡层到开花前崩溃.在小孢子初始发育时期,不育系绒毡层细胞的质体呈“杯状”变态.导致雄性不育主要的细胞学原因是绒毡层细胞结构、功能的失常.     

一个水稻雄配子不育基因MGA1(t)的遗传及表达特征分析

在水稻转基因材料后代中筛选到一个自交后代标记基因呈1:1异常分离的雄配子不育突变体(暂命名为Male gametophyte abortion1,mga1(t))。该突变体花粉约50%败育,花粉败育表型与T-DNA共分离,且只能通过雌配子传递,表明mga1(t)是一个T-DNA插入引起的雄配子败育突变体。Southern blot分析表明,mga1(t)为单拷贝T-DNA插入突变体。侧翼序列分析发现T-DNA插入在水稻3号染色体上一个Bax inhibitor(BI)-1 like家族蛋白基因的5’非翻译区,该基因可能与细胞程序性死亡有关。RT-PCR表达分析显示MGA1(t)基因在水稻不同生长发育期均有表达,尤其在长度发育为0～7mm的颖花中强表达,表明该基因是一个水稻雄配子优势表达基因。     

红宝石无核葡萄胚发育及败育的观察

以种子败育型葡萄红宝石无核为试材,采用石蜡切片法系统观察其胚发育及败育进程.结果表明,红宝石无核胚能发育到心形胚阶段,随后胚逐渐败育,胚珠不能继续发育为成熟种子.红宝石无核的胚乳败育早于胚败育,其胚挽救适宜取材时期是花后40天.     

甘蓝型油菜光、温敏雄性不育系Huiyou50S花粉败育的细胞学观察

Huiyou50S是从甘蓝型油菜品种汇油50中发现的半不育株选育而成的光、温敏雄性不育系,育性受隐性核基因控制,在高温、长光周期下不育而在低温、短光周期条件下可育。本文通过半薄树脂切片、扫描电镜、花粉压片染色、花药整体透明方法对Huiyou50S及其近等基因系Huiyou50F的花药发育过程及花粉形态观察比较。结果表明, Huiyou50S的花药造孢细胞、花粉母细胞、减数分裂、四分体阶段均正常,在单核期出现明显异常,虽然能形成花粉壁,但小孢子细胞质收缩、解体,最终只剩余空瘪的花粉壳; Huiyou50S的花药绒毡层在单核后期提前降解,绒毡层解体速度快于可育株Huiyou50F。Huiyou50S的小孢子的完全败育主要发生在单核时期,绒毡层发育与小孢子异常有某种关联,该结论为油菜光、温敏雄性不育类型划分及育种应用提供了依据。     

水稻60Co γ辐照诱变雄性不育突变体的败育特征与遗传分析

用406.8 Gy60Coγ辐照诱变水稻品系08-208+7的干种子,从M3代中获得3株雄性不育突变株ms1、ms2和ms3。对其小孢子败育的细胞学观察表明,ms1为典败型,其败育时期为单核至双核期;ms2和ms3表现为无花粉型,败育时期为减数分裂二分体至四分体时期。遗传研究表明,各类型均为单基因隐性遗传;ms1分别与ms2、ms3相互不等位,ms2与ms3之间相互等位。     

马铃薯(延薯4号)小孢子发生的细胞学观察

采用常规石蜡切片法,在光学显微镜下观察了马铃薯延薯4号品种的小孢子发生和各时期的形态特征.结果表明:马铃薯延薯4号小孢子发育经历了造孢细胞、小孢子母细胞、四分体等时期.四分体属四面体型,缄毡层属分泌型.延薯4号小孢子表现高度不育,败育发生在四分体时期开始,其主要特征是四分体胼胝质不能适时降解,致使四分体持续时间较长,细胞内核收缩降解,形成形状不规则、空瘪的小孢子.     

(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体不育系的花粉败育机理研究

用亚洲棉与比克氏棉进行杂交,对杂种F1进行染色体加倍,获得(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体。(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体后代中分离出可育和不育两种类型。不育系形态特征与可育系相似,整体性状似父本比克氏棉,多数花为闭花授粉。花粉母细胞减数分裂染色体观察结果表明,不育系与可育系细胞的染色体数目相同,但不育系的单价体较多,染色体构型为2n=52=7.07I+18.13II+2.00III+0.67IV,二价体平均交叉数为1.91;可育系的染色体构型为2n=52=3.09I+23.79II+0.39III+0.04IV,二价体平均交叉数为1.91。另外,不育虽能形成明显的赤道板,但异常的纺缍体使在赤道板上的染色体方向各异,后期I染色体分向两极数目不均等,一些配对染色体成整体运动,而不分向两极。中期II中出现染色体不同步。后期II出现各种畸形孢子群,结果产生各类不育花粉粒。     

钙影响花生胚胎发育/败育特异蛋白质的筛选与鉴定

缺钙花生（Arachis hypogaea L.）严重空荚（胚胎败育）导致减产降质长期困扰南方花生生产。以大田足（施足钙）、缺（缺钙地大田本底）钙条件下花生的种植与观察为基础 ,利用改良的传统双向电泳、MALDI-TOF质谱和蛋白质数据库等手段,得到了7个与受钙影响花生早期胚胎败育/发育有关的差异表达蛋白。4^#差异蛋白是与菠菜（Spinacia oleracea）的70 kD的叶绿体被膜休克相关蛋白高度相似的缺钙组表达上调的特异蛋白; 6^#差异蛋白与三叶胶（Hevea brasiliensis）的线粒体前体中的ATP合酶的β链高度相似,该蛋白在缺钙幼胚缺失; 7^#差异蛋白在低钙组缺失,其与马铃薯（Solanum tuberosum）的肌动蛋白97或100类似,等等。研究结果提示,受钙胁迫花生幼胚败育可能与早期幼胚内能量转化、氧化还原系统、细胞内膜以及细胞骨架功能维持相关的功能基因的表达异常有关。初步揭示了受钙影响花生胚胎败育的分子机理。     

旱半夏ISSR-PCR反应体系的优化

为了建立和完善旱半夏的ISSR-PCR反应体系,本研究以四川地区野生旱半夏为试验材料。以旱半夏整株的基因组DNA为模板,初筛的UBC818号引物用于ISSR-PCR体系,采用正交实验L₁₆(4⁵)并结合单因素实验方法对体系进行优化。通过正交试验结果直观评分可知各因素对该实验结果的影响强度从高到低依次为:d NTPs,引物,Mg²⁺,Taq DNA聚合酶,DNA模板;单因素实验结果表明,最优的20μL反应体系为:d NTPs 0.2 mmol/L,引物0.8μmol/L,Mg²⁺2.0 mmol/L,Taq DNA聚合酶0.075 U/μL,DNA模板15 ng,退火温度为56℃。本研究通过优化ISSR-PCR反应体系,此体系将应用于半夏组培苗遗传稳定性的检测。     

半夏小块茎的形态发生及人工种子制作

离体培养中，经过小块茎发生途径从半夏叶柄诱导了完整植株。用实体解剖、连续切片和三维结构重组等方法观察分析得出：小块茎顶端的叶原基由于不对称生长逐渐将顶端分生组织复盖，随后叶原基的尖端和两侧生长延缓，生长中心转移到背轴面中央，结果导致叶原基长帽状结构。不同发育程度的雏叶和叶原基总是相互叠在一起顶端分生组织复盖于下面。小块茎枯端形成芽的同时，在顶芽附近分化根。     

半夏遗传结构和多样性RAPD标记分析

利用RAPD标记技术对取自半夏主要分布区16个省的24份种质进行遗传多样性分析。结果表明：在物种水平上,多态位点百分率（PPL）68.77%,Nei’S基因多样性指数（He）0.2062;居群水平上,PPL为9.88%～58.02%,平均27.21%,群体间遗传分化系数（GST）0.5282,居群间基因流（Nm）0.4466。UPGMA聚类分析显示,当相似系数0.896时,24份种质可分为5个类群。     

半夏试管块茎直接再生技术的研究

选用半夏的叶片、叶柄为试验材料,设计不同的培养基,研究植物生长物质种类和浓度、糖种类和浓度、叶柄的放置情况及光照与黑暗等条件对直接再生形成试管小块茎的影响。结果表明,叶片直接诱导块茎的适宜培养基为MS附加0.5 mg/L 6-BA、0.5 mg/L IAA 和3％蔗糖;叶柄直接诱导块茎的适宜培养基为MS附加0.5 mg/L 6-BA、0.5 mg/L     

喀斯特温和气候区半夏不同遮荫研究

研究不同遮荫条件下半夏的生长及增产效果。设SZW-8型、SZW-12型遮阳网遮荫及不遮荫3个处理,采用塑料钵进行试验,考察半夏鲜品产量、粒数、粒重和植株性状。SZW-8型、SZW-12型遮荫的半夏产量分别比不遮荫的降低0.73倍和1.82倍,其块茎粒数、粒重均低于不遮荫处理;随着遮荫率的增加,半夏株高、茎高增加,但叶长、叶宽与遮荫无关。在喀斯特温和气候区,半夏栽培以不遮荫为好。     

半夏乙醇提取物体外抑菌实验的初步研究

探讨半夏乙醇提取物对常见微生物（细菌、酵母菌、霉菌）的抑菌效果,以得出抑菌谱。分别用75%、95%乙醇对生半夏进行回流提取并用琼脂扩散法和液体混合法测定了半夏提取液对一系列供试细菌和真菌的最低抑菌浓度（MIC）。75%乙醇提取半夏的提取率为5.24%,而95%乙醇提取半夏的提取率为2.73%;75%乙醇半夏提取液对供试细菌和真菌存在一定的抑制作用,对各种菌的最低抑菌浓度分别为：大肠杆菌25 mg/mL,恶臭假单胞菌12.5 mg/mL,藤黄微球菌12.5 mg/mL,金黄色葡萄球菌12.5 mg/mL,枯草芽孢杆菌10 mg/mL,酿酒酵母10 mg/mL,裂殖酵母20 mg/mL,黑曲霉菌12.5 mg/mL,甜瓜枯萎霉菌25 mg/mL。半夏醇提液具有广谱的抗菌活性,可以有效的抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性菌,对真菌的抑菌作用也有一定的效果。     

农杆菌介导的半夏GUS基因瞬时表达

采用根癌农杆菌感染半夏无菌叶片、叶柄和愈伤组织,对GUS基因的瞬间表达进行研究,并分析了不同转化受体、感染时间、菌液浓度、共培养、预培养时间、菌种对GUS基因的瞬间表达的影响。结果显示,以半夏的无菌苗叶柄和愈伤组织,在OD值为0.2的EHA101或EHA105农杆菌液中感染15 min,叶柄暗处共培养3 d,愈伤组织2 d,能够得到较高的GUS基因瞬间表达。     

半夏人工种子制作技术及其萌发研究

以半夏为实验材料,通过固体培养转液体悬浮培养建立小块茎悬浮系,并以小块茎为人工种子的繁殖体,研究了人工种皮基质、人工胚乳组分、贮藏条件、萌发基质等对人工种子萌发率和成苗率的影响.结果表明,以4.0%海藻酸钠+2.0% CaCl_2+2.0%壳聚糖为人工种皮基质,1/2 MS液体培养基+0.2 mg/L NAA+0.1 mg/L GA_3+0.5 mg/L BA+0.4mg/L青霉素+0.3%多菌灵粉剂+0.2%苯甲酸钠+1.0%蔗糖+0.5%活性炭作为人工胚乳成分制作的人工种子,其萌发率和成苗率最高.这样的人工种子在4℃条件下贮藏20 d后的萌发率及成苗率分别达82.8%和78.6%,随着贮藏温度的升高和贮藏时间的延长,人工种子的萌发率和成苗率均大幅度下降.     

播种密度对不同季节半夏生长、品质及土壤酶活性的影响

设置不同的半夏播种密度（2250、3000、3750、4500、5250和6000kg/hm²）处理,在不同季节观察其对半夏产量、品质及土壤酶活性的影响,为半夏的高效优质栽培提供科学依据。结果表明,无论春季还是秋季,半夏的株高、叶长、叶宽和叶绿素相对含量（SPAD值）随着播种密度的增加总体呈下降趋势;产量呈先上升后趋于平缓的趋势,产量增量呈先上升后下降的趋势,并在播种密度为3750kg/hm²时达到最大。除了春季半夏的生物碱和黄酮含量外,其他时期生物碱、黄酮和蛋白质含量均随着播种密度的增加总体呈逐渐下降的趋势,而可溶性糖含量呈逐渐上升趋势。总体来看,除了秋季的土壤碱性磷酸酶和春季的土壤脲酶活性外,土壤碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均随着播种密度的增加呈逐渐上升的趋势。综上表明,不同季节播种密度对半夏的产量、品质和土壤酶活性均存在显著影响。在保障半夏品质的情况下,采用3750~4500kg/hm²的播种密度结合秋季采收可使半夏产量增量达到较佳水平。     

芝麻基因雄性不育系的研究

通过群体改良对芝麻雄性不育原始材料进行基因重组，产生了大量优秀变异。用系内连续姊妹交，回效等手段育在敢综合农艺性状良好，不育度为９９％以上，不育株率稳定在５０％左右可供可杂交种生产应用的ｍｓ８６－１不育系。形态学研究证明，所选不育系雄蕊败育彻 底，雌蕊发育正常，具有正常的结籽能力；小孢子败育发生在四分体后的无液泡小孢子期；雄性不育性具有良好的环境稳定性。根据初步的遗传分析推测，不育性可能不是受单隐