白菜2n配子诱导及有性多倍化创制四倍体的研究

以165份白菜(2n=2x=20)品系中筛选出的11份含2n配子较高的株系为材料,用不同浓度秋水仙素处理花蕾,诱导2n配子;以其为父本,以四倍体雄性不育系为母本进行有性多倍化杂交,从F1中筛选鉴定四倍体。结果表明:用0.20%秋水仙素5~10μL微量注射3mm的二倍体白菜花蕾,处理1次,诱导2n配子效果最好,2n配子频率达20.20%,是未经秋水仙素处理对照的3.63倍。80株杂交F1中,染色体计数显示14株为四倍体(2n=4x=40),占17.5%。与二倍体相比,有性多倍化获得的四倍体在植株形态、气孔、花器官等方面均表现巨大性,气孔密度和结实率降低。     

东方百合2n花粉诱导及鉴定研究

以东方百合"索尔邦"(Lilium oriental‘Sorbonne’)的二倍体栽培品种为试材,采用沾有秋水仙素的棉球包裹法处理东方百合"索尔邦"花蕾,探索利用秋水仙素诱导百合2n花粉的方法和可能性,以期得到最佳诱导浓度和时间,并以同株植株叶片为对照,对2n花粉粒采用细胞流式仪鉴定。结果表明:在花粉细胞进行减数分裂中期I时,采用包裹法处理花蕾最高诱变率达68%,其最适秋水仙素浓度为0.4%,处理时间为24h。配子形成过程中出现四分体时期发现二分体、三分体及产生胞质分离而染色体不分离异常等情况。鉴定结果证实所获得2n花粉为二倍体。表明了人工诱导2n花粉是产生百合有性多倍化的一种有效途径。     

园艺植物中三倍体的应用现状及育种前景分析

对三倍体在园艺植物中的应用现状进行概述并对其育种前景进行分析。三倍体产生途径中,2n配子途径值得重视,自然条件下或经人工诱导少数植物能高频产生2n配子(超过80%),一些与2n配子产生相关的基因已被鉴定;此外,自然细胞融合、多精受精被用于植物三倍体的创制;培养内多倍体(Endopolyploid)细胞再生植株,有助于获得四倍体亲本。在三倍体筛选、鉴定方面,除传统的形态学、细胞学方法外,QF-PCR、SSR、SNP等分子标记也得到应用。目前三倍体已在40多种园艺植物中直接应用,除较为常规的无籽、高产、抗性强等特点外,营养成分含量高、树形矮化是三倍体在园艺植物中应用的新亮点。利用三倍体培育非整倍体对多样化材料的创制有重要意义;值得注意的是,三倍体杂种中亲本之一的基因组仅占1/3,与传统杂交育种结合,可能对缩短育种周期有利。     

黄瓜未授粉子房培养获得同源四倍体

为获得稳定纯合的同源四倍体黄瓜材料,采用多种分化培养基对黄瓜(Cucumis sativus L.)未授粉子房培养形成的胚进行培养。结果共获得33个再生植株,经染色体计数后发现7株为同源四倍体植株(2n=4x=28)。利用SSR手段对获得的同源四倍体植株进行了同质性鉴定,发现均为纯合子。利用形态学观察和染色体计数法对同源四倍体单株自交后代的遗传稳定性进行了研究,结果表明自交后代倍性没有发生变异。对此类型同源四倍体植株和经秋水仙素诱导获得的同源四倍体植株分别进行了花粉可染率、花粉萌发率及自交结籽数的观察,发现前者具有高的育性,自交结籽数为15～34粒。上述结果表明,黄瓜未授粉子房培养是获得同源四倍体的一条途径,获得的稳定纯合且育性好的同源四倍体材料可作为特异资源用于黄瓜倍性育种。     

苹果三倍体后代培养及倍性鉴定

以自然授粉的三倍体苹果品种乔纳金的种子为材料,研究了培养方式对苹果三倍体实生后代获得的影响及实生后代的倍性水平。结果表明,离体培养与常规播种在乔纳金种子成苗率上存在明显差异,其中离体培养的成苗率是48.1%,常规播种的成苗率是20.9%,离体培养获得的植株是常规播种获得的植株的2倍以上。本研究获得的690个乔纳金实生后代中以非整倍体植株占多数,共获得非整倍体452株,占植株总数的65.5%。在后代中有13个为多倍体,其中离体培养获得7株三倍体和4株四倍体,而常规播种只获得2株三倍体,表明离体培养可以获得较多的多倍体资源。乔纳金实生后代中不同倍性植株在形态上差异显著,根据植株形态和叶形指数,可以容易地将多倍体(三倍体、四倍体)植株与二倍体植株和非整倍体植株区分开来。     

君子兰未成熟胚四倍体诱导及染色体数鉴定

 以君子兰（Clivia miniata Regel.）品种‘胜利’为试材,采用一种新型外植体未成熟胚,利用秋水仙素与组织培养相结合的方法,研究秋水仙素浓度、处理时间和不同胚龄对未成熟胚诱导加倍的影响。结果表明：在MS + NAA 2.0 mg · L-1 + BA 1.5 mg · L-1培养基上,0.01%秋水仙素处理180 d胚龄的未成熟胚20 d诱变效果最佳,四倍体诱变率最高,达30.8%,形态变化率达36.5%,死亡率为34.1%。经0.03%秋水仙素处理120 d胚龄的未成熟胚30 d诱变效果也较好,四倍体诱变率较高,达24.0%,形态变化率达21.1%,死亡率为46.7%。经染色体数观察,加倍处理后代中存在2x、4x和混倍体植株。随机调查了267株加倍处理植株,得到30株四倍体（2n = 4x = 44）、194株二倍体（2n = 2x = 22）和43株混倍体,平均四倍体诱变率为11.2%。秋水仙素处理出现的植株生长缓慢,生根明显较晚,叶片变宽变短等形态变化可以作为加倍的初期有效判断指标。     

切花非洲菊多倍体诱变初报

 以非洲菊‘阳光海岸’和‘白马王子’ (2n=2x=50) 品种为供试材料, 采用秋水仙素对其组培丛生芽进行离体诱导, 成功获得了四倍体植株。秋水仙素处理浓度和处理时间分别为0.02%、0.05%、0.10%和24、36、48 h。试验结果表明, 以0.10%的秋水仙素处理48 h诱导效果最佳, ‘阳光海岸’和‘白马王子’的丛生芽变异率分别为16%和10%。总体上看, 非洲菊对秋水仙素的敏感性较低。经气孔鉴定、染色体计数和形态学观察, 变异材料染色体数加倍(2n=4x=100) 。与二倍体相比, 变异材料气孔面积增大, 花序变大, 叶色变深, 叶尖变钝圆, 叶片质感变厚, 花梗直径变粗, 花梗基部花青素着色变深。最终分别获得稳定的‘阳光海岸’和‘白马王子’多倍体植株200余株和300余株。     

秋水仙素诱导中间锦鸡儿多倍体的研究

 以中间锦鸡儿（caragana intermedia）种子为试验材料,通过秋水仙素浸泡种子的方法研究了不同浓度及作用时间下秋水仙素对其染色体加倍的诱导效果。结果表明,直接浸泡种子,以0.3%秋水仙素浸泡48 h为最佳,诱变率为53.3%;种子经萌发12 h后再处理,以0.15%秋水仙素浸泡36 h诱变率最高,为73.3%。对变异株根尖进行染色体计数后发现,二倍体对照2n = 2x = 16,变异株2n = 3x = 24为三倍体,变异株2n = 4x = 32为四倍体,同时也发现存在嵌合体现象。     

秋水仙素诱导油桃‘丽春’2n花粉的研究

为了探索油桃[Prunus persica(L.)Batsch.var.nectarina(Ait.)Maxim.]2n花粉的诱导方法,采用注射法和棉浸法对油桃‘丽春’花芽进行诱导试验,通过正交试验设计,分别分析了注射和棉浸秋水仙素水溶液诱导2n花粉的关键因子及适宜水平。研究结果表明:注射秋水仙素能获得最高达85.0%的2n花粉,但得花率低;棉浸法诱导2n花粉的效果比注射法低,但得花率较高。处理时间和保湿剂浓度是棉浸法诱导2n花粉的关键因子,处理时间为32h和添加1%甘油为保湿剂时2n花粉比率可达44.1%。综合考虑得花率和2n花粉比率,适宜的秋水仙素棉浸法诱导油桃2n花粉的条件为:0.1%~0.2%秋水仙素水溶液每100mL秋水仙素水溶液添加的饱和洗衣粉1mL作为润湿剂,添加甘油1mL作为保湿剂,处理24~32h。     

夏天无染色体加倍技术研究

以夏天无块茎为试材,采用不同浓度秋水仙素(0.00%、0.05%、0.10%、0.20%)添加2%二甲基亚砜(DMSO)分别浸泡24、48、72h的方法,研究了不同浓度秋水仙素和不同处理时间对染色体加倍的影响。结果表明:以0.20%秋水仙素处理24h较优,成活率为31.4%,加倍率为50.0%,其次为0.10%秋水仙素处理24、48h和0.20%秋水仙素处理48h。其中,未加倍的植株染色体数为2n=28,加倍后的植株为2n=56。     

平邑甜茶无融合生殖基因型分析及雌配子发育模式研究

【目的】为探明平邑甜茶的无融合生殖遗传与发育机制,【方法】以平邑甜茶与B9、M27、M9为亲本杂交,并筛选杂种实生苗;用去雄套袋法鉴定杂种的无融合生殖率,用流式细胞仪鉴定杂种的染色体倍性。【结果】获得种子3101粒,培育实生苗2 388株,从中筛选出杂种实生苗73株,其中58株开始开花结果。经无融合生殖率鉴定,有25株为84.00%~95.06%,8株为10.00%~48.00%,25株为0~5.00%;倍性鉴定表明,10株四倍体皆为无融合生殖型,4株二倍体皆为有性生殖型,三倍体植株中无融合生殖型加上中间型与有性生殖型数量比接近1∶1。【结论】验证了平邑甜茶的无融合生殖以显性单基因质量性状为主,也有数量性状效应;初步认为平邑甜茶无融合生殖核基因型为"Aaa"("A"代表无融合生殖基因,显性;"a"代表有性生殖基因,隐性);平邑甜茶胚囊多数情况下由未减数的2n=3x配子直接发育成与母株基因相同的胚,部分2n配子与雄配子结合,形成2n+n=4x型后代,少量胚囊经减数分裂产生n=x、n=2x两种配子,无融合生殖基因随n=2x配子分离。     

Amphidiploids between Alstroemeria ligtu L. hybrid and A. pelegrina L. var. rosea induced through colchicine treatment and their reproductive characteristics

Interspecific hybrids of Alstroemeria ligtu L. hybrid (LH) (2n = 16) and A. pelegrina L. var. rosea (PR) (2n = 16) synthesized by cross-breeding, exhibited a low pollen fertility and failed to produce normal seeds by self-pollination. To produce amphidiploids of LH × PR the ovules of LH × PR were treated with 0.05% aqueous colchicine for 2, 4 or 8 days or the rhizomes of the mature LH × PR were treated with 0.5% aqueous colchicine for 1, 2, 4 or 7 days. A total of 6 mature plants were obtained from the ovules of LH × PR treated with colchicine. Among them 2 plants derived from the ovules treated with colchicine for 4 days were found to be amphidiploids (2n = 32). A total of 17 rhizomes treated with colchicine, sprouted. Among them, 1 and 3 plants developed from the rhizomes treated with colchicine, for 1 and 4 days, respectively, were fertile. The plants developed from seeds obtained by self-pollination were amphidiploids with a chromosome number of 2n = 32. Although each of the amphidiploids induced by colchicine and LH × PR exhibited the characteristics of the parents, the colchicine-induced amphidiploids showed larger flowers than LH × PR and grew more vigorously. Even though the amphidiploids failed to produce normal seeds by self-pollination, pollen fertility was relatively high and their progenies were produced from self-pollinated ovules by ovule culture. The amphidiploids were crossed with LH, PR, A. aurea Graham, A. paupercula Philippi and A. psittacina Lehm., resulting in the production of triploids with a chromosome number of 2n = 24.     

秋水仙素不同处理方法和浓度诱导百合2n配子的研究

以亚洲百合杂种系中的瓦迪索为试材,进行秋水仙素不同处理方法和处理浓度诱导百合2n配子的研究。结果表明:用注射法处理瓦迪索诱导效果优于用脱脂棉包裹法;注射法中秋水仙素浓度0.1%,用量为0.1 mL的处理效果最好,花蕾异常膨大率、花蕾长宽比、花径、柱头长度与对照差异均达极显著水平,大花粉比率最高为0.032。     

秋水仙素诱导新铁炮百合2n花粉方法的优化

以新铁炮百合种子为试材,采用正交实验设计探索利用秋水仙素处理新铁炮百合种子的诱导2n花粉方法和可能性。结果表明:种子萌发处理时间5 d、秋水仙素浓度0.05%或0.2%时新铁炮百合种子出苗的效果最好;经对大花粉率极差分析,秋水仙素处理浓度是诱导大花粉的最主要因子,秋水仙素浓度0.1%、处理时间为24 h,种子萌发处理时间7 d,种子品种富田3号是诱导新铁炮百合大花粉有效方法。     

‘红江橙’天然多倍体的45S rDNA荧光原位杂交分析

 以实生筛选获得的红江橙三倍体和四倍体植株及其二倍体对照为试验材料,利用荧光原位杂交（Fluorescence In situ hybridization,FISH）技术分析了不同倍性红江橙体细胞染色体上45S rDNA的分布。结果表明,红江橙二倍体体细胞中期染色体中存在3个45S rDNA杂交位点,分别位于第1对染色体的核仁组成区和第8号染色体的整个随体上;三倍体体细胞中期染色体中存在4个杂交位点,其中有三个与二倍体基本相同,另外的一个位于第3号染色体的核仁组成区;四倍体体细胞中期染色体中存在6个杂交位点,分布的位置及区域和信号的强弱均与二倍体基本相同。供试材料体细胞间期核与中期染色体中的杂交信号数及强弱程度基本相似。通过分析,提出红江橙三倍体的形成与2n雌配子的形成有关,伴随有外源基因组的重组;四倍体可能产生于珠心系细胞的直接加倍,并且伴随有染色体的断裂和易位。     

毛酸浆浸渍法多倍体诱导技术

以毛酸浆露白种子为试验材料,采用浸渍法进行多倍体诱导,研究了秋水仙素浓度和浸渍时间对后代表型变异率和死亡率的影响,以期筛选适合毛酸浆的多倍体诱导技术体系。结果表明:随着秋水仙素浓度升高和处理时间的延长,毛酸浆下胚轴膨大率升高,但过长的处理时间(36 h)会造成下胚轴膨大率下降。变异株气孔变大、密度变小,染色体数目鉴定结果为正常株2n=2x=24条,变异株2n=4x=48条。不同品种对秋水仙素浓度敏感程度不同,"铁把青"对秋水仙素较敏感,最适宜处理组合为100 mg·L^-1秋水仙素处理12 h,30 d表型变异率可达8.67%;"大黄菇娘果"和"粒粒甜小菇娘"最适宜处理组合为200 mg·L^-1秋水仙素处理12 h,30 d表型变异率分别为6.33%和6.67%。流式细胞仪鉴定发现很多表型变异株是混倍体,流式细胞仪可以在早期对变异株的倍性进行准确鉴定,还可以减少混倍体对育种的影响。     

Diploid female gametes induced by colchicine in Oriental lilies

The young flower buds of diploid Oriental cultivars: ‘Con. Amore’ and ‘Acapulco’ (Lilium) were treated with 0.02, 0.05, 0.1, and 0.2% colchicine to induce diploid egg (female gamete). The treated young buds between the two cultivars were crossed reciprocally as female parents with normal pollen respectively. The polyploid plants were identified by measuring stoma size and chromosome number. The results showed: that triploid progenies could be obtained through this way, and the fact that the treated young flower buds were successfully used as female parents indicated the formation of 2n or 2x egg cells. The above results implied that polyploidization by artificially induced diploid female gametes could be a powerful method to create novel variations in the breeding of Oriental lilies.     

热激处理对枇杷2n花粉发生率的影响

以龙泉1号枇杷为试材,用热激处理诱导小孢子2n配子的发生;并通过观察天然四倍体枇杷花粉,研究其中正常花粉与2n花粉在形态上的异同及其所占的比例。结果表明:30℃/12 h的处理可以使枇杷2n花粉的发生率由对照的0.26％提高到2.64％,败育率约为2.44％。32℃/12 h处理过后的枇杷花粉由于败育率达到20％以上,不能准确计算2n花粉所占比例;在天然四倍体枇杷花粉中存在四种直径不同的花粉,即45μm左右的特大花粉、31μm左右的大花粉。25μm左右的中型花粉和18μm左右的败育花粉,其比例分别为0.1％、54.52％、19.32％和26.06％。     

以柑橘多胚性二倍体母本倍性杂交培育三倍体

2009-2012年,以柑橘8个多胚性二倍体品种为母本与近年始花的5个异源四倍体体细胞杂种和1个同源四倍体分别杂交,培育三倍体新种质。连续4年共配置15个杂交组合,授粉4 442朵花,坐果1 484个,平均坐果率33.4%;用于幼胚挽救的果实1 075个,共培养幼嫩种子12 578颗,经生芽、生根诱导获得再生植株2 832个;以流式细胞仪对所有再生植株倍性检测,15个组合共获得三倍体401个,四倍体121个;移栽成活三倍体349个,四倍体98个。对W. 默科特 × NH组合89个株系的三倍体的SSR分子鉴定表明,所有三倍体后代均为双亲的有性杂种。