Breaking Strength of Pedicel as an Index of Grain-Shattering Habit in Autotetraploid and Diploid Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.) Cultivars

Abstract

The grain-shattering habit was compared among diploid and autotetraploid cultivars of common buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.). In the first experiment, one diploid and one autotetraploid cultivar were grown in the field, and the number of grains shed naturally by wind or rain, and the number of grains detached by threshing the plants (by dropping from 1 m height onto a concrete floor, five times) were measured to evaluate grain shattering. The number of the naturally shed grains in the field was higher in the diploid than in the autotetraploid cultivar, although the number of grains detached by threshing was not different between the two cultivars. In another set of experiments, breaking bending strength and breaking tensile strength of pedicels were measured as indices of grain-shattering habit to examine the difference in shattering among two autotetraploid and four diploid cultivars (two summer types and two autumn types). They were grown in summer and autumn seasons to examine the environmental effect on grain shattering. Both breaking strengths were about two times higher in the autotetraploid cultivars than in the diploid cultivars. The breaking strength was well correlated with the diameter of pedicels. The values of grain-shattering resistance traits obtained in the autumn cropping season were higher than those obtained in the summer cropping season.     

中国东北地区5个常见蜜环茵生物种的培养特性

选择马铃薯-葡萄糖、松膏Ⅰ、松膏Ⅱ、ShawⅢ和MS共5种培养基，分别对中国东北地区5个常见蜜环菌生物种的单倍体和双倍体菌株进行培养特性研究。结果表明：5个蜜环菌生物种在5种培养基上的菌落形态和颜色以及培养基颜色变化等方面表现大同小异。单倍体菌落颜色基本为白色，有菌索产生的菌落易变成浅褐色；双倍体菌落基本上为浅褐色或褐色，壳皮状，随着菌丝生长和菌索形成能力的提高，菌落的颜色也表现出越来越深的趋势，绝大多数培养基不变色。5个生物种单双倍体菌株间在菌丝生长和菌索形成方面存在变化，双倍体菌株的菌丝生长速度普遍要比单倍体菌丝快，且菌索形成的能力也明显增强，菌丝生长良好的则菌索形成能力也相对较强；每个生物种不同交配类型的单倍体菌株间在同一种培养基上也基本表现相同。在5种培养基中，两个松膏培养基对促进菌丝生长和菌索的形成是最佳选择，其次是shawⅢ培养基，再次是PDA培养基，而MS培养基则最差。     

二倍体、四倍体小麦成熟胚组织培养研究初报

以栽培二粒小麦(Triticum dicoccum Schuble)、硬粒小麦(Triticum durum Desf.)以及普通六倍体小麦祖先种野生二粒小麦(Triticum dicoccoides Kom.)、野生一粒小麦(Triticum aegilopides Bal.)4个基因型麦属植物成熟胚(MEs)为外植体,对成熟胚愈伤组织诱导、分化及植株再生的组织培养效果做了初步研究,筛选出适合于非六倍体小麦成熟胚组织培养的基因型.结果表明,不同基因型成熟胚愈伤组织的诱导、分化及植株再生差异显著,具有很强的基因型效应和基因型依赖性.其中栽培二粒小麦的成熟胚表现出较好的组织培养特性,它的愈伤组织诱导率、分化率、成苗率以及组培效率分别为95.00%、90.00%、32.40%、27.70%,显著高于其它基因型.二倍体、四倍体小麦成熟胚组织培养特性的研究以及组织培养基因型的筛选,为遗传转化体系的建立、小麦功能基因的分离和克隆,以及小麦分子育种工作奠定了基础.     

草莓属植物染色体核型分析

[目的]分析二倍体野生种草莓的核型,为探讨草莓的起源、进化及遗传育种研究提供依据。[方法]对草莓属（Fragaria）植物4个二倍体种森林草莓（F.vescaL.）、纤细草莓（F.gracilis A.Los.）、黄毛草莓（F.nilgerrensis Schidl）和五叶草莓（F.pentaphylla A.Los.）进行了核型分析。[结果]纤细草莓的核型为2n=2x=14=10m＋2sm＋2m＊,属1B类型;黄毛草莓为2n=2x=14=14m,属1A类型;五叶草莓为2n=2x=14=12m＋2sm,属1A类型;森林草莓为2n=2x=14=14m,属1A类型。[结论]草莓二倍体及品种核型对称性为：黄毛草莓〉森林草莓〉五叶草莓〉纤细草莓,供试草莓种的新缘进化顺序可能为黄毛草莓、森林草莓、五叶草莓、纤细草莓。     

高粱同源四倍体与二倍体胚胎发育的比较Ⅱ：胚及胚乳发育的比较

观察了高梁同源四倍体与地倍体受精后胚及乳发育的全过程。四倍体高梁在受精后胚胎发育的进程上均较其二倍体母体滞后，而且四倍体胚胎的发育在进度上很不整齐。     

碳源组分及浓度对辣椒花药培养的影响

以编号为ZF-09、ZF-10两个辣椒品种的F1代为试材进行花药培养,研究碳源组分及浓度对辣椒花药培养出胚率及出苗率的影响,并对获得再生植株进行倍性鉴定.结果表明,Cp+蔗糖浓度1%+麦芽糖浓度2%的培养基出胚率及出苗率在ZF-09和ZF-10两品种中均为最高.ZF-09出胚率及出苗率分别达到CK的2.3倍和7.14倍,而ZF-10出胚率及出苗率分别达到CK的3.7倍和11.06倍;采用根尖染色体计数鉴定再生植株中倍性组成, ZF-09二倍体发生率为60.3%,单倍体发生率为39.7%;ZF-10二倍体发生率为68.4%,单倍体发生率为31.6%.     

二倍体马铃薯基因编辑载体快速验证体系的建立

基于马铃薯熟性基因StCDF1的序列,构建了含有绿色荧光蛋白CRISPR/Cas9-StCDF1载体,并建立了农杆菌介导二倍体马铃薯遗传转化快速验证基因编辑载体的实验体系。结果表明,在发根农杆菌介导的遗传转化过程中,在生根培养基中添加2mg·L^-1的抗生素特美汀,能有效抑制发根农杆菌且不影响发状根的生长。利用荧光检测可实现对转化再生的阳性发状根进行快速筛选。结合对阳性根中拟编辑靶标序列的测序分析,发现所筛选出的阳性发状根中出现多种缺失类型,证明所构建的基因编辑载体和荧光筛选方法的可靠性。进一步利用根癌农杆菌介导转化马铃薯茎段,通过稳定的遗传转化最终获得1株StCDF1缺失5bp的杂合突变体。本研究在二倍体马铃薯中建立了快速验证基因编辑载体的方法,并获得了1株基因编辑植株,为后续研究StCDF1基因的调控网络提供了材料。     

二倍体马铃薯原生质体的游离与培养

以3种不同基因型的二倍体马铃薯为材料，研究了材料来源和不同预处理及游离过程中渗透浓度对原生质体游离质量和后期发育的影响。结果表明，不同基因型二倍体马铃薯细胞酶解时的适宜渗透浓度不同，Dd-Ⅲ-5为0．35～O．40mol／L，JK3为0．35mol／L，而Dd-Ⅱ-10的适宜渗透浓度范围较广，在0．30～O．45m01／L内均可；不同预处理所游离的原生质体质量及后期发育存在差异，经预处理后的原生质体活性均高于85％，且分化能力强；同一基因型的叶肉和愈伤组织所游离的原生质体活性差异不大，在产量上叶肉细胞高于愈伤组织；愈伤组织分化时，分化培养基附加的3个激素组合中，NAA1mg／L＋ZT 0．2mg／L时愈伤组织全部褐化死亡，而NAA1mg／L＋2，4-D1mg／L＋GA3 0．2mg／L和NAA1mg／L＋BA1mg／L上的愈伤都分化，后者分化较早；基因型对原生质体后期发育影响较大，经培养后，仅Dd-Ⅲ-5得到完整植株。     

冷休克诱导黄河鲇(Silurus asotus)二倍体雌核发育

[目的]通过冷休克法诱导黄河鲇二倍体雌核发育。[方法]在水温23.5±0.5℃的条件下,用紫外线照射黄河鲇(Silurus asotus)精子,然后进行进行人工受精,设置不同的冷休克起始时间和持续处理时间,观察黄河鲇二倍体雌核发育。[结果]在紫外线照射15min、冷休克起始时间为受精后5 min、持续处理40 min的条件下得到的二倍体黄河鲇成活率最高,达8.5%。[结论]该研究为培育优良黄河鲇新品种奠定了基础,为深入研究雌核发育机理积累了原始资料。     

盐胁迫对不同耐盐性二倍体马铃薯叶片质膜透性、丙二醛和脯氨酸含量的影响

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是一种对盐中度敏感的作物,由于土壤盐渍化问题,严重限制了马铃薯产业的发展.本试验研究离体条件下盐胁迫对二倍体马铃薯富利亚(S.phurja,PHU)和窄刀薯(S.stenotomum,STN)杂种(PHU-STN)无性系相关生理指标的影响,以期探讨盐胁迫下二倍体马铃薯耐盐的生理机制.从45份PHU-STN中,根据其在盐胁迫下6项生长参数(芽长、根长、芽鲜重、根鲜重、芽干重、根干重)的表现选出5份耐盐无性系、5份中耐盐无性系、5份感盐无性系建立耐盐程度不同的三个组,以四倍体品种Bintje为耐盐对照,Mainechip为感盐对照,用浓度为30mmol/L的NaCl溶液进行不同天数的胁迫,测定叶片质膜透性、丙二醛和脯氨酸含量.结果表明,随着盐胁迫天数的延长,试管苗的叶片质膜透性及丙二醛含量的相对值逐渐升高,二倍体组间差异极显著;随着盐胁迫天数的延长,脯氨酸含量相对值的变化呈先升高后降低的趋势,二倍体组间差异极显著.因此,叶片质膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量可以作为二倍体马铃薯耐盐性鉴定的生理指标.