豇豆属食用豆类间的远缘杂交

【目的】明确豇豆属下不同食用豆种间的杂交亲和性,为开展豇豆属食用豆远缘杂交育种提供参考。【方法】以绿豆、小豆、黑吉豆、饭豆、豇豆5种主要的豇豆属食用豆栽培豆种和Vigna minima、Vigna nakashimae、Vigna riukiuensis 3种小豆、饭豆的近缘野生种为亲本,进行豇豆属下食用豆种间的远缘杂交,并对“绿豆×小豆”、“饭豆×小豆”、“小豆×饭豆”的杂种幼胚进行幼胚拯救。通过调查杂交成荚率和杂种F₁的农艺性状表现,分析豇豆属下不同食用豆杂交组合间的杂交亲和性。【结果】各食用豆种间亲缘关系的远近及母本的选择影响远缘杂交结果。除包含豇豆种的杂交组合外,其他食用豆种间正反交杂交组合均能够结荚,杂交荚和杂交籽粒的发育程度在各组合间存在差异。“绿豆×黑吉豆”、“小豆×Vigna minima”、“小豆×Vigna nakashimae”、“小豆×Vigna riukiuensis”4个杂交组合不存在受精前的遗传障碍,杂交成荚率较高,幼胚发育阶段存在不同程度的发育障碍,但均可以获得能够正常出苗的杂交籽粒,F₁ 植株结实率降低。绿豆和饭豆间正反交均能够结荚,但绿豆作母本时的成荚率显著高于饭豆作母本时的成荚率,且能够收获成熟的杂交荚和杂交籽粒。F₁植株高度不育,即使与绿豆或饭豆回交也均不能获得有活力的后代种子。“绿豆×小豆”、“饭豆×小豆”2个杂交组合不存在受精前的杂交障碍,然而在受精后幼胚生长阶段却存在发育障碍。通过幼胚拯救可以获得两者的后代植株,前者F₁高度不育,后者F₁可育,但结实率降低。其他杂交组合间存在杂交荚发育一段时间后干枯或掉落、杂交籽粒胚败育等现象,未能获得后代植株。【结论】绿豆作母本与黑吉豆、小豆、饭豆杂交更利于杂交荚和杂交籽粒的发育;黑吉豆与小豆、饭豆杂交时存在胚败育现象;饭豆作母本与小豆杂交经幼胚拯救可以获得可育的F₁植株;小豆与近缘野生种的杂交亲和性优于饭豆;豇豆与其他食用豆类间杂交均未成功。     

枣树免去雄杂交育种的设计与实践

在枣树杂交育种中,因其花朵很小去雄难、坐果率低、胚败育严重,常规人工授粉杂种得率通常只有万分之一左右,致使杂交育种长期徘徊不前,至今未有人工杂交枣新品种问世。作者历时10余年,以解决去雄难和胚败育严重两大瓶颈问题为突破口,在系统研究枣树不同种质结实特性和花粉育性并攻克幼胚挽救技术的基础上,探索建立枣树免去雄杂交育种的高效技术体系,并在育种实践中加以改进和完善。通过人工控制杂交,成功获得了2 个组合的211 个杂种后代。从育种目标、亲本选配、免去雄控制杂交、授粉方法、胚培养及杂种的分子标记鉴定等方面提出了枣树杂交育种的设计方案与实现途径。并对今后枣树杂交育种的攻关重点和发展前景进行了分析讨论。     

Methodology for creating alloplasmic soybean lines by using Glycine tomentella as a maternal parent

Soybean breeders have not exploited the diversity of the 26 wild perennial species of the subgenus Glycine Willd. that are distantly related to soybean [Glycine max (L.) Merr.] and harbour useful genes. The objective of this study was to develop a methodology for introgressing cytoplasmic and genetic diversity from Glycine tomentella PI 441001 (2n = 78) into cultivated soybean using ‘Dwight’ (2n = 40) as the male parent. Immature seeds (19–21 days post‐pollination) were cultured in vitro to produce F₁ plants (2n = 59). Amphidiploid (2n = 118) plants, induced by colchicine treatment, were vigorous and produced mature pods and seeds after backcrossing with ‘Dwight’. The BC₁ plants (2n = 79) produced mature seeds in crosses with ‘Dwight’. Chromosome numbers in BC₂F₁ plants ranged from 2n = 41–50. From BC₂F₂ to BC₃F₁, the number of plants in parentheses with 2n = 40 (275), 2n = 41 (208), 2n = 42 (80), 2n = 43 (27), 2n = 44 (12) and 2n = 45 (3) were identified. Fertile lines were grown in the field during 2012 and 2013. This is the first report of the successful development of new alloplasmic soybean lines with cytoplasm from G. tomentella.     

热不对称PCR(TAIL-PCR)和Tn5转座子质粒拯救法快速分离水稻条斑病菌致病相关基因

构建植物病原菌突变体库是进行新基因发掘和功能基因组学研究的有效途径之一.为快速准确地鉴定Tn5的插入位点和相应的功能基因,研究采用热不对称PCR(TAIL-PCR)和Tn5转座子质粒拯救两种技术,鉴别了在筛选水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)Tn5插入突变体库过程中获得的8个在水稻(Oryza sativa)上毒性减弱的突变体.结果显示,TAIL-PCR和Tn5质粒拯救结合使用,可有效地鉴别Tn5的插入位点和相应的功能基因.TAIL-PCR鉴别的5株突变体是Tn5分别插入在分泌系统结构蛋白F基因(gspF)、cAMP调控蛋白、膜镶嵌蛋白酶酶原、S-蛋硫氨酸脱羧酶亚基和gspJ基因上;Tn5质粒拯救法鉴别的3株突变体是Tn5分别插入在致病性蛋白、功能未知的保守蛋白和鞭毛特异性ATP合酶基因上.序列同源性分析发现,8株突变体Tn5插入的基因与基因组测序的BLS256菌株中的对应基因同一性达100%.这表明,TAIL-PCR和Tn5质粒拯救技术可有效地应用于植物病原菌Tn5突变体库的鉴别和目标基因的分离.     

不同成熟期桃胚培养的相关影响因子研究

以不同成熟期的桃品种为试材,对影响桃胚培养的基本培养基和糖浓度、成熟期、采样时期、种皮划伤方式和光暗处理等因子研究表明:①WPM培养基的萌芽率优于1/2MS和MS培养基;随着蔗糖浓度的增高,早熟桃的胚萌芽率增大,中晚熟品种是先增大后降低;②不同成熟期的晶种低温处理时间、萌芽率和污染率不同;③同一晶种不同采样时期低温处理时间、萌芽率和污染率亦不同;④综合种胚的萌芽率和污染率,种皮划伤优于剥种皮和不剥种皮;⑤黑睛条件下生长的胚培养苗比光下培养的有利于胚轴的再生.     

彩色马蹄莲胚拯救技术研究

以彩色马蹄莲栽培品种‘M7507’、‘M2’、‘M37’的幼胚为实验材料, 采用L9（34）的正交实验设计, 对其离体胚培养, 即胚拯救的适宜发育阶段和适宜培养基进行研究。 结果表明： （1）幼胚发育阶段显著影响彩色马蹄莲胚拯救成功率, 最佳发育阶段幼胚的形态特征为球状、 乳白色、光滑; （2）适宜诱导培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0～0.2 mg/L; （3）幼胚接种后不同品种初始萌发所需时间不同,‘M2’、 ‘M7507’、 ‘M37’依次为14、 16、 21 d, 品种间萌发率经新复极差法检验差异不显著; （4）不同品种的果实膨大速度不同,发育到胚拯救的最适阶段, ‘M7507’、 ‘M2’、 ‘M37’分别需要50、 60、 65 d左右的时间。     

提高无核葡萄胚挽救中幼胚成苗率的研究

 【目的】提高无核葡萄胚挽救中幼胚的成苗率。【方法】以7个杂交组合的胚珠为试材,研究不同基因型、不同胚珠发育培养基、添加不同氨基酸及低温处理采后幼果对无核葡萄胚成苗率的影响。【结果】在无核葡萄胚离体发育中,母本和父本对胚的成苗均有影响;在二倍体无核葡萄作母本的杂交组合中,以二倍体无核葡萄作父本比以四倍体有核葡萄作父本更有利于胚的成苗。在3种不同配方的培养基中,适宜于无核葡萄离体幼胚发育和成苗的培养基是MM4。ER添加4 mmol?L-1脯氨酸培养基最有利于无核葡萄胚的发育。低温处理3 d对红宝石无核×森田尼无核和红宝石无核×黑奥林胚的成苗促进最大。【结论】无核葡萄胚挽救的适宜培养基是ER+4 mmol?L-1脯氨酸或MM4培养基,低温处理幼果3 d能有效提高二倍体无核葡萄×二倍体无核葡萄胚挽救中胚的成苗率。     

胚挽救技术在植物育种中的应用

综述了胚挽救技术在植物远缘杂交、挽救发育不良或早期退化胚、培育三倍体及多倍体新种质方面的应用,分析了培养时期、培养基以及培养环境等因素对胚挽救效果的影响。     

洪涝对早、中稻生产的影响调查与研究结果简报

笔者调查了洪涝灾害对早、中稻生产的影响,仔细记录了水稻受淹症状,且对早稻不同熟期、不同受淹时间进行了取样测产和考种,得出初步结论：幼穗坏死、花粉破坏是早稻减产的主要原因,对中稻主要影响是分蘖推迟,生育期延长;处于孕穗至乳熟期被淹没的早稻的临界死苗时间是5.4天,约130 h,全部枯死时间是8天以上;处于分蘖期被淹没的中稻临界死苗时间是6天,约140 h,全部腐烂死亡时间也是8天以上。并提出了施救原则和措施。