蔬菜多倍体育种及其应用

多倍体在蔬菜育种中具有重要的地位,开发利用前景广阔。蔬菜多倍体育种已有70余年的历史,但迄今仅有西瓜、萝卜、白菜、马铃薯等少数多倍体品种在生产上推广应用。多倍体植物自身特点和育种技术相对落后仍然是限制多倍体育种发展的主要问题。系统地介绍了蔬菜多倍体形成的途径,重点讨论了蔬菜多倍体育种中存在的障碍及其克服方法,并分析总结了蔬菜多倍体的成功应用,展望了蔬菜多倍体育种的发展前景。     

黄瓜在贮藏期间生理生化特性变化分析

为了探讨不同耐贮性黄瓜在室温贮藏条件下各项指标的变化特点,以耐贮黄瓜品种宁运3号和不耐贮黄瓜品种南抗1号为试验材料,于采后3、5、7、10、13 d,分别对其果实硬度、失重率、皮色指数、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和呼吸速率等指标进行了测定。结果发现,从采后3 d至采后13 d:(1)宁运3号果实硬度仅下降了15.73%,南抗1号降幅达32.74%;(2)宁运3号失重率增加到2.49%,而南抗1号增加至6.17%;(3)宁运3号MDA含量提高了80.15%,南抗1号提高了102.88%;(4)贮藏1周后,宁运3号的SOD活性仍比南抗1号高出84.20%,而呼吸速率却低38.29%。随着贮藏时间的延长,大部分生理生化指标两者间差异显著。     

低温对黄瓜种子发芽期水解酶活性的影响

以北京截头和长春密刺这两个低温发芽能力有显著差异的黄瓜品种为试材,比较研究了在种子发芽期间低温对水解酶（包括蛋白酶和脂肪酶）活性的影响。结果表明：黄瓜低温种子发芽能力与水解酶的活性高低和水解酶活性高峰的出现有关,其中水解酶活性的高低起主导作用;长春密刺在低温发芽过程中蛋白酶和脂肪酶活性有突然上升的现象,可能有新的水解酶诱导合成,这可能是低温下长春密刺发芽能力高于北京截头的原因;低温处理早期脂肪酶活性受到抑制,而蛋白酶活性无此现象,说明脂肪酶比蛋白酶对低温更敏感。     

全雌黄瓜单性结实性遗传分析

 采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对黄瓜强单性结实雌性系‘6401’ 与非单性结实自交系‘6429’、‘6426’杂交组合多世代群体的单性结实性进行联合分析,结果表明：全雌黄瓜单性结实性在不同遗传背景下遗传表现基本一致,单性结实性遗传均表现为不完全隐性基因遗传,符合E-1-1模型,受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。两组合第1主基因显性效应、主基因显性×显性互作效应以及多基因效应较大。‘6401×6429’组合的B₁、B₂、F₂群体（主基因+多基因）遗传率分别为51.36%、72.31%和76.78%;‘6401×6426’组合的B₁、B₂、F₂群体（主基因+多基因）遗传率分别为20.50%、75.39%和74.58%。强单性结实全雌黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实为宜。     

普通丝瓜结瓜习性的试验

普通丝瓜耐热耐湿,抗逆性强,是我国主要的夏季栽培蔬菜之一,随着栽培设施的改善和栽培技术的提高,已发展为保护地和露地栽培并重,周年生产周年供应。     

大花紫薇与紫薇杂交F_1群体表型评价及分子标记连锁分析

以大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)为母本,紫薇(L. indica)品种‘Sacramento’为父本杂交构建的F_1群体为材料,对株高、冠幅、叶长、叶宽、花径、瓣爪长、花序长、花序宽、主枝GSA、生长习性、花芽形状、花芽缝合线、单色花颜色和复色花主副色共14个主要观赏性状进行了统计和分析,评价了F_1群体的遗传多样性,对主要观赏性状与SSR标记进行了连锁分析。结果表明:(1)株高等9个主要观赏性状的变异系数范围为14.58%～48.33%;生长习性以半直立和开展居多;花芽、花色表型无明显分离;主要观赏性状彼此之间呈现一定的相关性。(2)SSR标记多态信息含量(PIC值)的范围为0.20～0.59,平均值为0.43;Shannon’s信息指数分布范围为0.38～1.13,平均值为0.82;平均期望杂合度和观察杂合度分别为0.52和0.53:说明F_1群体遗传多样性程度中等。(3)8个SSR标记与8个性状共22个组合显著相关,解释率范围为3.46%～16.02%。     

黄瓜倍性材料创制及染色体组成的FISH鉴定

【目的】黄瓜（Cucumis sativus L.）遗传基础狭窄,种质资源多样性较为有限,遗传育种研究相对落后。本试验旨在创制整倍体和非整倍体黄瓜种质材料,建立其准确的染色体组成鉴定方法,为进一步选育黄瓜各种染色体系、目标性状的染色体定位及遗传育种研究奠定基础。【方法】以华北生态型黄瓜‘长春密刺’的高代自交系为材料,0.4％秋水仙素溶液处理萌动种子,诱导染色体数目加倍。为获得同源三倍体材料,以诱导获得的同源四倍体为母本,二倍体为父本进行杂交,授粉35-45 d后采收成熟果实进行胚拯救。采用染色体计数,结合形态学、叶片气孔电镜观察,对诱导株及杂交后代的倍性进行鉴定。利用染色体特异的探针进行荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）,通过观察特异探针在染色体上杂交信号的数目、强弱及位置,结合黄瓜的染色体形态参数,对诱导株的染色体组成进行鉴定。【结果】对经秋水仙素处理的‘长春密刺’材料进行有丝分裂中期染色体计数观察,结果显示诱导获得8株四倍体（2n=28）,3株非整倍体（2n=16,19,27）材料。将四倍体与二倍体杂交获得了三倍体材料（2n=21）。经荧光原位杂交分析,根据黄瓜着丝粒探针Type III和核糖体45S rDNA两类信号在染色体上的信号特征可以看出,与二倍体相比,三倍体与四倍体上杂交信号为倍性变化关系,进一步验证创制出的整倍性材料为三倍体与四倍体。不同倍性‘长春密刺’植株的形态学特征存在一定差异,四倍体植株的形态指标与二倍体差异显著;三倍体植株与二倍体在形态学上差异不显著;非整倍体植株与二倍体在形态学上差异也不显著,但其长势较二倍体弱,且花期推迟,雌雄花花期不遇,坐果率明显低于二倍体。经叶片气孔电镜观察,‘长春密刺’二倍体、三倍体与四倍体植株叶片气孔的大小与密度均存在差异,随着倍性提高,气孔的长度和宽度增加,而气孔密度则下降,说明形态学筛选和叶片气孔电镜观察可以作为鉴定黄瓜倍性的辅助方法。以上述两类黄瓜重复序列（Type III和45S rDNA）和染色体特异的单拷贝基因Csa006700为探针,对染色体数目为16的一株非整倍体诱导株进行染色体组成鉴定。重复序列的荧光原位杂交结果显示,额外的两条染色体为1号或2号染色体。进一步利用黄瓜2号染色体端部的基因Csa006700探针检测,发现该基因只在其中一对染色体上有信号,由此明确该材料为附加两条1号染色体的四体材料（2n=14+2）。研究表明秋水仙素不仅可直接诱导出同源多倍体,同时可诱导各种非整倍体植株。【结论】利用秋水仙素处理黄瓜萌动种子,诱导染色体倍性的变化,结合染色体特异探针的荧光原位杂交鉴定,可快速创制并筛选出各种染色体组成的特异新种质。     

黄瓜现采花粉生活力最佳染色方法的筛选

采用3种不同染色方法及离体培养法对黄瓜花粉生活力进行测定,结果显示,I-KI染色法的测定值偏低,不适用于黄瓜花粉生活力的测定;醋酸洋红染色法的测定值则明显偏高,也不适宜采用;而TTC染色法的测定值与离体培养法的测定结果相近且差异不显著,故认为是一种测定黄瓜花粉生活力较快捷、方便、精确的方法。同时还讨论了3种染色方法的应用原理及优缺点。     

辣椒AFLP技术体系的建立与优化

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其相应的保持系21B为材料,通过对影响辣椒AFLP技术体系的若干关键因素,如提取DNA的方法、酶切与连接、预扩增和选择性扩增以及电泳和染色条件等的研究,建立了经优化的适合于辣椒的AFLP分子标记技术体系。采用该体系,对辣椒进行AFLP分析,能够得到清晰稳定的分子标记图谱,为今后利用AFLP技术进行辣椒细胞质雄性不育基因的定位奠定了技术基础。     

‘北京截头’×西双版纳黄瓜重组自交系群体重要农艺性状的遗传分析

利用‘北京截头’黄瓜×西双版纳黄瓜产生的永久性重组自交系(RIL)群体124个株系,对其苗期株高、第一雌花节位、第一分枝节位、初级分枝数、瓜长、瓜把长、瓜横径、瓜肉厚、瓜腔直径和单瓜重等10个重要农艺性状进行方差分析、相关分析和多元逐步回归分析以及通径分析。结果表明:这些性状在重组自交系群体中均存在双向超亲分离,分布频率大致接近正态分布。10个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异。瓜长和瓜横径均与单瓜重具有极显著相关关系,并解释了单瓜重89.0%的表型变异。瓜横径和瓜肉厚对单瓜重的通径分析与相关分析结果之间存在较大差异,表明通径分析更有利于解释性状之间的内在关系。