甜瓜属一新物种(双二倍体)合成及定性

采用胚胎拯救方法,首次成功实现了栽培黄瓜(CucumissativusL.,2n=14)与同属野生种C.hystrixChakr.(2n=24)间可重复的种间杂交.杂交F1植株形态一致.其中多分枝、密棕茸毛(尤其是在花瓣和雌蕊上)、桔黄色花冠及卵圆形果实这些特征与亲本C.hystrix相似,而第一雌花节位则与亲本黄瓜(C.sativus)相似.其它性状如株径、节长、叶和花的形状和大小等都介于双亲之间而呈中间型.将杂种F1植株自交并与两亲本进行回交,结果表明F1杂种的雄蕊和雌蕊都是不育的.这可能是由于杂种染色体数目为奇数(2n=19,其中7条来自黄瓜,12条来自野生黄瓜),缺乏同源性而导致减数分裂不正常.利用体细胞无性系突变方法,对杂种的染色体数进行了加倍.流动细胞计量仪测定表明,加倍的F1植株(双二倍体)占再生植株的7.3%,形态一致,其DNA含量为2.35pg,而F1(二倍体)的含量为1.17pg.新合成的双二倍体植株能释放花粉,并且能形成含种子的果实.对生长和发育、营养价值及抗性等方面初步研究表明,这一新物种可望成为一新型作物种,在未来农业中占有一席之地.通过不同杂交可形成两种类型的果实一种为腌渍类型,该株系每株可着生30多个大约10cm长的果实,可一次性采收;另一种为耐弱光类型,果形细长,基本上无种子,适合于部分遮荫的环境,如温室栽培.营养分析表明,新物种果实的蛋白质含量为0.78%,矿物质0.35%,均分别高于普通黄瓜含量0.62%和0.27%.对根结线虫筛选试验结果表明,C.hystrix具有高度抗性,其抗性通过正反交可部分转移到F1代和双二倍体中.     

采用SSR和RAPD标记研究黄瓜属（葫芦科）的系统发育关系

野黄瓜Cucumis hystrix（2n=24）是在亚洲发现的第一个染色体基数为12的黄瓜属物种。这一发现对现行的以染色体基数和地理分布为基础的黄瓜属分类系统提出了质疑。采用SSR和RAPD两种分子标记对黄瓜属22份不同类型材料的亲缘关系进行了研究。结果表明,野黄瓜C.hystrix与黄瓜C.sativus var.sativus（2n=14）间的遗传距离（SSR:0.59,RAPD:0.57）小于其与甜瓜C.melo var.melo（2n=24）间的距离（SSR:0.87,RAPD:0.70）。SS     

萝卜甘蓝的研究进展与前景

由于品种间杂交育种的局限性,远缘杂交早已被证明是一种大有前途的育种途径。远缘杂交在十字花科作物改良中的应用也已有多年的历史。最典型的例子是萝卜（Raphanus sativus,2n=18）与甘蓝（Brassica oderacea, 2n=18）的杂种后代— 萝卜甘蓝(Raphanobrassica,2n=36）的获得。所谓萝卜甘蓝,是指萝卜与甘蓝杂交的双二倍体后代,现一般用来泛指萝卜属与芸苔属的稳定的属间杂种后代。其获得途径有二：一是在二倍体亲本的水平上杂交,杂种F,经过染色体加倍成为双二倍体;一是在同源四倍体亲本的水平上杂交,直接获得双二倍体杂种。萝卜甘蓝的研究已进行了室少60年,仍未能在农业生产上广泛利用,其原因主要是远缘杂种的育性障碍以及这种杂种在生产上是否有应用价值。     

野黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)与3种不同基因型栽培黄瓜(C.sativus L)

野黄瓜(Cucum is hystrix,2n=24)为短日照植物,因其与栽培黄瓜(C.sativus,2n=14)花期不遇等杂交障碍的存在而使种间杂交难以顺利进行。对野黄瓜短光照处理40 d以上,使得两者花期相遇,成功地进行了野黄瓜与3种不同基因型栽培黄瓜(“二早子”、“长春密刺”和“NC4406”)的正反杂交,从中获得了3种杂交组合的幼胚。采用改良的方法对这3种基因型杂种胚进行胚胎拯救,再生频率达80%以上,其杂种的真实性通过植物学性状观察、体细胞染色体计数和天冬氨酸转氨酶(AAT)同工酶分析得到了证实。研究中还发现不同基因型杂种F1的育性存在明显差异,其中以C.hystrixדNC4406”育性最高,花粉可染率达23.3%,是在二倍体水平上进行育种利用的良好材料。     

野黄瓜与栽培黄瓜正反交异源四倍体序列消除的初步研究

不同分类群的异源多倍体在二倍化过程中, 正反交序列消除往往表现出不同特征, 暗示了在不同物种中, 核质互作在多倍体进化过程的作用不同。利用13对EcoRI-NN/MseI-NNN选择性引物, 对野黄瓜Cucumis hystrix (2n=24)与栽培黄瓜C. sativus (2n=14)的正反交F1、异源四倍体及二倍体亲本DNA进行AFLP分析。结果表明: 杂交后代基因组的杂合性诱发了F1与异源四倍体广泛的序列消除; 细胞质可能会影响部分亲本序列消除的频率, 但是正反交在序列消除频率上差异不显著, 并且在序列消除时间(均始于F1代)及消除类型上也表现出一致性, 表明核质互作并不是影响序列消除的主要因素; 实验还发现, 正反交不能影响序列的倾向性丢失, 染色体数少的黄瓜条带易发生丢失。     

野黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.)与3种不同基因型栽培黄瓜(C.sativus L.)种间杂交及杂种鉴定

野黄瓜（Cucumis hystrix ,2n=24）为短日照植物,因其与栽培黄瓜（Csativus,2n=14）花期不遇等杂交障碍的存在而使种间杂交难以顺利进行。对野黄瓜短光照处理40d以上,使得两者花期相遇,成功地进行了野黄瓜与3种不同基因型栽培黄瓜（“二早子”、“长春密刺”和“NC4406”）的正反杂交,从中获得了3种杂交组合的幼胚。采用改良的方法对这3种基因型杂种胚进行胚胎拯救,再生频率达80％以上,其杂种的真实性通过植物学性状观察、体细胞染色体计数和天冬氨酸转氨酶（AAT）同工酶分析得到了证实。研究中还发现不同基因型杂种F1的育性存在明显差异,其中以C.hystrix x“NC4406”育性最高,花粉可染率达23．3％,是在二倍体水平上进行育种利用的良辑材料．     

大白菜与紫甘蓝种间杂种的获得与鉴定

以不同类型的大白菜与紫甘蓝为材料,运用蕾期授粉结合胚挽救技术获得大白菜与紫甘蓝的种间杂种,并对其进行细胞学鉴定.结果表明,大白菜与紫甘蓝杂交,获得了57株F1代幼苗;对根尖染色体数量进行观察和杂种花粉特性调查发现,其中47株具有预期的染色体数目,2n =19,鉴定为真杂种,其花粉败育;另有6株具有38条染色体,鉴定为种间异源双二倍体,应该是发生了染色体自然加倍,其花粉可育.可育的杂种F1代与大白菜回交,获得了大白菜-紫甘蓝BC1代材料.田间观测结果显示,杂种F1代植株综合性状均介于双亲之间,BC1代植株包球明显,综合性状偏向母本大白菜.     

Cucumis sativus × C.hystrix种间杂种的形态学和细胞学观察

以甜瓜属种间杂种F1(2n=19,华南型黄瓜"二早子"×Cucumis hystrix)为试材,对其形态学、细胞学和育性作了观察分析.结果表明该杂种无雌花,雄花不能正常开放,表现高度不育.该杂种F1长势瘦弱,与笔者以前报道的种间杂种F1(C. hystrix与华北型黄瓜"北京截头"正反交)相比,在育性和形态学性状上有明显差异.花粉母细胞减数分裂观察发现,杂种F1的终变期和中期Ⅰ主要以17条单价体(Ⅰ)和1个二价体(II)存在;整个花粉母细胞的减数分裂行为异常,经常可见染色体滞后和纺锤丝定向紊乱,形成多极染色体,末期II后形成多分体,以致不能发育成正常的花粉粒,导致杂种F1高度不育.     

多花黑麦草与普通小麦的杂交

多花黑麦草二倍体种,具有14条染色体。用普通小麦与多花黑麦草杂交,获得了杂种,杂交结实率为0.058%。杂种F1表现为畸形,其体细胞染色体数为28,F1植株产生的花粉败育,雌蕊不孕,用普通小麦和多花黑麦草回交均未获得回交种子,有待于用秋水仙素加倍染色体以获得异源四倍体。     

黄瓜转新型抗菌蛋白基因GNK2-1及其抗枯萎病的研究

GNK2-1为一种来自银杏（Ginkgo biloba）种仁的新型抗真菌蛋白,具有较强的真菌抗性且性质稳定。序列分析表明,其结构与所有已知的抗真菌蛋白不同,而与富含半胱氨酸的植物类受体激酶的胞外结构域相似。为探索GNK2-1基因在黄瓜（Cucumis sativus）抗病反应中的作用,利用基因重组技术构建了GNK2-1的高效组成型表达载体,并利用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转入黄瓜栽培品种农城3号（Cucumis sativus＇ Nongcheng No.3＇）基因组中。通过对获得的抗性植株进行PCR、RT-PCR和Western blot检测分析,结果表明GNK2-1基因可在T0代转基因植株中转录表达,并能在T1代转基因黄瓜中稳定遗传。离体枯萎病抗性鉴定结果表明,转GNK2-1基因的黄瓜对枯萎病的抗性增强,GNK2-1可以作为黄瓜抗病性改良的潜在基因资源。     

番茄属种间杂种离体培养F1植株的细胞学分析

本文报道了栽培番茄（Lycopersico esculentum)“北京早红”等5个品种分别与野生型秘鲁番茄（L.peruvianum)PI128657中8号株系杂交,离体胚培养,得F1杂种植株,对花粉母细胞在减数分裂中染色体行为和终变期二价体交叉点的频率,以及亲和性程度等进行了.结果表明,6个亲本植株花粉母细胞减数分裂染色体的行为是正常的,中期I为12个二价体。其中环状二价体占多数,棒状二价体数较少,中期I没有单价体,后期I和II均正常,四分体阶段无微出现,但各亲本在终变期和中期I的环状二价体和棒状二价体的数有一定的差异,这可能与不同亲本基因型的亲和性程度和在遗传学上的不协调有关。5个组合的大多数F1杂种花粉母细胞减数分裂中染色体行为基本正常,12个二价体占多数,但染色体配对不稳定,有较多的单价体,染色单体桥。四分体阶段有微核,此外,在5个组合的F1杂种植株中,均出现双二倍体花粉母细胞,这些双二倍体花粉母细胞的染色体,在减数分裂中,也均,出现落后染色体和染色单体桥,以及较多的多价体,四分体阶段有微和不同类型的四分孢子群。     

栽培黄瓜与野黄瓜正反杂交的几种同工酶分析

运用天冬氨酸转氨酶(AAT)、苹果酸脱氢酶(MDH)以及酯酶(EST)3种同工酶对栽培黄瓜"长春密刺"Cucumis sativus cv. Changchunmici (2n=14)与野黄瓜C. hystrix (2n=24)的正反交种间杂种F1 (正交: 野黄瓜×栽培黄瓜"长春密刺", 反交: 栽培黄瓜"长春密刺"×野黄瓜)及其双亲进行鉴定和比较研究。结果表明: 正反交种间杂种F1主要表现为双亲酶带的互补, 同时还形成4个杂合带(Aat-1-94、Aat-2-104、Mdh-3-102和Est-5-102)。上述3种酶均能准确地鉴定种间杂种的真实性。研究还发现正反交杂种F1的AAT和MDH的酶谱分别在酶带数目和强弱上表现出一定的差异, 进一步证实了野黄瓜与栽培黄瓜杂交存在正反交差异。     

节节麦×大麦杂种胚再生植株的细胞遗传学研究

以节节麦(2n=14)为母本和大麦(2n=14)进行杂交,两组合平均结实率为31 .11%。对31个幼胚进行愈伤组织诱导培养,其中2个形成全能性愈伤组织进而分化出再生杂种植株。细胞学观察表明,杂种胚再生植株均是染色体加倍的节节麦-大麦双二倍体(2n=28)或染色体再加倍的多倍体。节节麦-大麦双二倍体在减数分裂中期Ⅰ染色体配对平均构型为14.79Ⅰ+1.95Ⅱ+ 4.53Ⅱ′+0.01Ⅲ,表现为自交不育。杂种胚再生植株染色体数目再加倍的多倍体有少数产生了自交种子。 Abstract:Hybridizations between Aegilops tauschii(2n=14)and Hordeum vulgare(2n=14)were made using Ae.tauschii as female.The mean frequency of seed set was 31.11% in two cross combinations,13 hybrid embryos were cultured for inducing callus,of which 2 produced totipotent callus,and plants were regenerated from them.These plants were Ae.tauschii-H.vulgare amphidiploids with doubling chromosome number(2n=28)and octoploids with repeatedly doubling chromosome number(2n=50~56).The Ae.tauschii-H.vulgare amphidiploids were sterile and their average chromosome pairing at MI were 14.79I+1.95II+4.53II′+0.01III.Some octoploid(2n=56)plants produced seeds after selfing.     

小麦与高冰草体细胞杂种F2代的性状和蛋白质组分

普通小麦（Triticum aestvum L.）“济南177”原生质体和经紫外线照射的高冰草（Agropyton elongatum(Host)Nevski）原生质体（供体）用PEG法诱导融合,形成外形偏像小麦的不对称体细胞杂种植株及后代,F2代株系可分为3种类型：1.株型松散、大穗大粒;2.株型直立紧凑、分蘖多、中穗型;3.大穗大粒直立型。蛋白质含量明显优于亲本小麦,株系之间也存在显差异;采用微IEF／SDS－PAGE双向电泳技术分析杂种F2代植株旗叶及幼胚蛋白质组分可见,杂种不仅含有双亲的蛋白质组,而且还产生了特异的新蛋白;不同杂种株系间蛋白质组分差异明显。     

萝卜-芥蓝杂种F1代创制及杂种鉴定

以萝卜为母本,以芥蓝为父本,采用人工去雄授粉的方法进行杂交,然后通过胚抢救（embryo rescue）得到F1代植株,并利用RAPD技术对杂种F1代幼苗进行了鉴定。RAPD鉴定结果表明：杂种表现出亲本的特异带或者亲本不具备的新谱带,有的还遗失了亲本的特异带或者共有带。     

黄瓜抗黑星病不同基因源的遗传分析

基于苗期人工接种鉴定结果,获得2份抗黑星病黄瓜材料(HX1,Cucumis sativus var.sativus,DI=5;HX5,C.sativusvar.xishuangbannesis,DI=38.7)和1份感病材料(HX8,C.sativus var.sativus,DI=80)。利用上述3份材料构建了2个组合(HX1×HX8,HX5×HX8)的6世代群体(P1、P2、F1、F2、B1和B2),并分别进行黑星病苗期人工接种鉴定。采用主基因+多基因联合遗传分析方法进行遗传分析,结果表明2份材料抗黑星病的遗传规律不同。组合HX1×HX8的F1单株表现为抗病,而组合HX5×HX8的F1单株基本表现为感病。HX1对黑星病的抗性符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(E_1模型),HX5的抗性遗传符合加性-显性多基因模型(C模型)。在组合HX1×HX8中,两对主基因的加性效应均大于显性效应,B1、B2和F2群体的主基因遗传率分别为72.51%、98.19%和96.91%,多基因遗传率均为0,表明HX1对黑星病的抗性以主基因遗传为主;HX5对黑星病的抗性遗传以多基因的显性效应为主。     

粳稻杂交育种中应用花粉植株的某些优点和存在问题

1976年用花药培养方法从粳稻F_1杂种获得600余丛花粉绿苗,诱导率平均为5％。在长成的花粉植株中,自发加倍的二倍体约占50％。 在生长于温室的自发加倍二倍体花粉植株(H_1)与生长于大田的后代(H_2)之间,观察到抽穗日期有显著相关(n=37,r=0.714),千粒重有相关但不显著(n=37,r=0.301),结实率无相关,这种情况部分与花粉植株H_1的倍数性混乱有关。 114个花粉植株H_2株系中只有二个株系出现明显分离。由一个F_1杂种产生的花粉植株之间,性状的变异很宽,数量性状呈连续正态分布,超亲变异很明显。相当部分株系的抗稻瘟病性劣于亲本。 从二个F_1杂种的78个花粉植株中选出二个有良好耐寒性与抗稻瘟病的品系。对它们的农艺性状进行二年观测,未见生活力衰退。 认为,由粳稻杂种F_1所培养的花粉植株的纯合性与类型多样性有利于优良重组体的准确选择与迅速稳定,目前主要是产生二倍体花粉植株的效率太低限制了花粉植株有成效地应用。     

甘蓝型油菜与紫罗兰属间杂交的植物遗传学研究

为探索属间杂种的遗传特点以及改良甘蓝型油菜油分品质,进行了甘蓝型油菜和紫罗兰的属间杂交。杂交母本为甘蓝型油菜奥罗（Brassica napusL.cv.oro)。父本为紫罗兰（Motthiola incana(L.)R.Br.)。将授粉7d后的油菜子房切下,消毒后,培养了添加适当植物激素的MS培养基。从750个离体培养的油菜授粉子房中,获得了2粒成熟胚胎,其结籽率为0.26%。将胚胎取出,转接于MS培养基（添加2.0mg/L6-BA和0.1mg/LNAA）,获得了丛生芽,将丛生芽分割为许多单芽,转接到新鲜培养基中,长成了22株小苗,杂种一代植株呈中间性,它的许多性状介于两个亲本之间,一些性状倾向母本,少数性状表现显著的超亲杂种优势,植株结实性差。杂种后代（F2）植株表现多样性,多数植株的性状倾向母本,能育。部分植株表现中间性,育性差,少数植株发育不良,不育,染色体研究表明,杂种一代植株为混倍体。在杂种体细胞中,许多细胞的染色体数为2n=26。为两个亲本的配子染色体数之和。杂种后代（F2）中,倾母植株的染色体数为2n=38。矮小植株的许多细胞具非整倍染色体数。如2n-1=37,2n 1=39。从杂种后代中获得了种子油分品质较好的植株,有可能用于油菜的品质育种。     

不同类型西双版纳黄瓜果实成熟期营养成分分析

西双版纳黄瓜（Cucumis sativus L. var. xishuangbannanesis Qi et Yuan）是我国特有的黄瓜变种,老瓜果肉橙黄是区别于普通黄瓜的主要特征之一。本文以不同类型版纳黄瓜为研究对象,分析果实成熟期主要营养成分及其变化规律。结果显示,18份版纳黄瓜老瓜的平均β-胡萝卜素含量为106.58mg/kgDW,叶黄素0.48mg/kgDW,Vc4.96 mg/100g,可溶性糖1.97%,Ca173.21mg/kg,Fe1.28mg/kg,Mg121.89mg/kg,P339.67mg/kg,Zn1.47mg/kg。不同种质的β胡萝卜素含量差异较大,变异范围1.34~261.55mg/kgDW,变异系数67.68%。随着果实成熟期的延长,版纳黄瓜的β-胡萝卜素和α-胡萝卜素含量呈显著增高的趋势,而叶黄素含量明显下降。在果实成熟期未检测到番茄红素。β-胡萝卜素积累是版纳黄瓜果肉颜色形成的主要原因。     

鹅观草属——人工合成双二倍体(2n=10x=70)的细胞学及育性的研究

本文对缘毛鹅观草（Roegneria pendulina）、鹅观草（R.tsukushiensis var.transiens）及其人工合成杂种F1、双二倍体进行了细胞学,育性等的分析和研究。结果表明双亲的减数分裂,花粉育性和结实性均正常,杂种F1的减数分裂不规则且完全不育;当代双二倍体的染色体数目为70,其减数分裂构型为:6.04 Ⅰ+26.21 Ⅱ+1.52 Ⅲ+1.59 Ⅳ+0.02 Ⅴ:第二代双二倍体的染色体数目为70,个别植株为69,减数分裂构型分别为:4.16 Ⅰ+27.33 Ⅱ+0.50 Ⅲ+2.16 Ⅳ和4.79 Ⅰ26.26 Ⅱ+1.13 Ⅲ+2.13 Ⅳ。与期望染色体配对模式相比,双二倍体中二价体出现的频率有明显增大的趋势。在减数分裂AⅠ和AⅡ分别观察到数目不定的落后单价体,大部份的四分体中出现了微核。双二倍体的育性得到了很大程度的恢复,其花粉可染色性及结实率分别为54.4％和64.0％。