多倍体育种在园艺作物中的应用

多倍体育种逐渐成为园艺作物育种的主要途径之一。本文概述了多倍体育种领域中多倍体的产生途径、特征及其多倍体育种在园艺作物中的应用。     

同源四倍体青花菜离体再生及其倍性鉴定

以同源四倍体青花菜带柄子叶为外植体,研究其离体再生体系。结果表明： 10 d苗龄外植体在MS + 0.05 mg·L^-1 NAA + 3.0 mg·L^-1 6-BA+0.8% 琼脂 + 3% 蔗糖培养基上不定芽的再生频率最高为63.3％;继代培养(MS + 0.04 mg·L^-1 NAA + 4.0 mg·L^-1 6-BA + 0.8% 琼脂 + 3% 蔗糖)增殖系数为6,诱导(1/2MS + 0.1 mg·L^-1 NAA + 0.7% 琼脂 + 3% 蔗糖)生根率100％,移栽成活率90％。流式细胞技术分析及染色体计数鉴定结果表明,再生植株的DNA相对含量为二倍体的2 倍,染色体数为2n=4x=36。     

白菜Pol胞质雄性不育系和保持系蕾期基因表达差异的SRAP分析

将SRAP技术用于基因差异表达研究, 用30对SRAP引物组合对白菜Pol胞质雄性不育系和保持系的cDNA进行扩增, 得到两条特异片段BcCMS1、BcCMS2。对特异片段克隆测序分析后发现, BcCMS1与大白菜细胞生成相关染色体的19个氨基酸有63%的相似性, BcCMS2与芥蓝抑制开花的基因FLC3部分碱基有88%的相似性。这两个序列在GenBank中的登录号分别为DQ914921、DQ914922。此结果显示在胞质雄性不育中细胞质基因改变了部分核基因的表达。     

二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂比较

观察二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程并对分裂各时期参数进行统计分析.结果表明,同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比,中期Ⅰ染色体构型复杂,有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体;中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上;后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象;四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体.同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%,二倍体则只有10.2%的细胞表现异常,说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差,减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因.     

抗热白梗小白菜菜秧新品种暑热的选育

以Polima胞质雄性不育系P44为母本,自交系矮脚白为父本配制抗热白梗小白菜新品种暑热。试验结果表明,该品种丰产(夏季菜秧产量1500 kg/667 m^2)、生长迅速(16~18 d即可采收)、抗热、抗病性强(病毒病和炭疽病)。     

不结球白菜不同品种或品系对POL胞质雄性不育恢保能力的研究

１９９３ ～１９９７ 年通过对不结球白菜ＰＯＬ胞质雄性不育系与不同品种或品系测交Ｆ１ 及后代兄妹交、回交的世代遗传分析,研究其对雄性不育的恢保能力。试验结果表明,６４ 份不结球白菜品种或品系对该不育系雄性不育性的恢保能力不同,可分为完全保持系（４ 份） 、完全恢复系（２ 份） 、半恢复半保持系（７ 份） 、高保持系（１７ 份） 、高恢复系（１ 份） 和不稳定保持系（３３ 份）６ 种类型。半恢复半保持测交Ｆ１ 的兄妹交及回交可育株∶不育株呈１∶１ 分离,可育株自交呈３∶１ 或全恢复可育性。控制该胞质雄性不育的细胞核基因由１ 对主效基因和若干微效基因所组成,恢复可育基因为显性,该不育性对温度敏感。     

6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因(6PGDH) 的克隆与甜瓜属异源四倍体的分子验证

 根据已发表的黄瓜6 - 磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase ) 基因6PGDH的cDNA序列(GenBank登录号: EU815934) 设计引物, 扩增了甜瓜属异源四倍体新种及野生种和栽培黄瓜‘北京截头’的6PGDH基因片段, 测序结果表明3个种的6PGDH基因片段序列表现出高度的一致性,长度均为1 098 bp包含936 bp编码311个氨基酸的阅读框和162 bp的3′非翻译区末端, 片段内无内含子存在。利用DNAMAN软件检测到异源四倍体新种与野生种和栽培黄瓜‘北京截头’氨基酸的差异位点有3个, 碱基差异位点有22个, 差异位点的遗传分布符合孟德尔遗传学定律, 从而在分子水平证实了异源四倍体新种是野生种和栽培黄瓜‘北京截头’的杂交后代。     

不结球白菜Pol胞质雄性不育系及其保持系的部分生理生化指标分析

对不结球白菜Pol胞质雄性不育系及其保持系的可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化进行研究,结果表明:不育系不同时期的蕾和花中可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量均低于其保持系;SOD、POD和CAT活性则是不育系高于其保持系;POD同工酶电泳分析发现不育系和保持系也存在差异,这说明上述物质含量和酶活性变化可能与不结球白菜Pol胞质雄性不育有关。     

有性多倍化白菜四倍体雄性不育花药发育的解剖学研究

[目的]对有性多倍化雄性不育系花药的败育时期和方式进行研究,为雄性不育基础研究提供理论依据。[方法]以同源四倍体白菜为母本,以秋水仙素诱导筛选出含2n配子较高的二倍体为父本杂交获得四倍体不育系及其保持系为材料,采用常规石蜡切片法对其花药进行解剖学研究,观察其花药的败育时期。[结果]退化的雄蕊可分为4种类型,均败育于孢原细胞分化期,始终处在孢原细胞期,无绒毡层与花粉母细胞的分化,不形成药室,属孢子体败育型。[结论]有性多倍化白菜四倍体雄性不育的4种类型都是孢子体败育型。     

干旱胁迫下二倍体、四倍体萝卜抗氧化酶活性比较

研究干旱胁迫下二倍体和同源四倍体萝卜超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,超氧阴离子(O2-)产生速率,过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,电解质渗透率和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明:干旱胁迫过程中,四倍体与二倍体的变化趋势一致:SOD、POD和CAT活性分别呈"V"、"W"、"N"形曲线变化,可溶性蛋白质含量先上升后下降,四倍体高于二倍体;O2-产生速率和H2O2含量先上升后下降,MDA含量先上升保持稳定后再下降,电解质渗透率整体呈上升趋势,四倍体低于二倍体。四倍体适应干旱逆境的能力强于二倍体,田间试验表明四倍体具丰产性。