TA29-barnase基因转化菜心

利用根癌农杆菌导入法, 以菜心带柄子叶为外植体, 对TA29-barnase基因转化菜心进行研究。获得转化植株,进行PCR、Southern blotting杂交和半定量RT-PCR检测, 表明目的基因已经整合到转化植株中, 并且目的基因在转基因植株花蕾中得到表达, 但是表达水平在不同转基因植株间存在差别; 转基因植株开花后, 均表现雄性不育, 不能产生花粉或产生没有活力的少量花粉, 自交不能结实; 用未转化植株正常花粉对雄性不育植株进行授粉, 能够正常结实; 保持系(未转化植株)与不育株杂交后代中雄性不育株与可育株的比例为1:1, 在杂交后代植株子叶期, 喷洒10 mg/L的PPT可以完全杀死可育株; 利用其他菜心品种为父本与不育株进行杂交, 获得的F1植株在生长势和产量方面表现优势, 表明开展菜心优势育种具有一定的潜力。     

TA29-barnase基因转化菜心

利用根癌农杆菌导入法, 以菜心带柄子叶为外植体, 对TA29-barnase基因转化菜心进行研究。获得转化植株,进行PCR、Southern blotting杂交和半定量RT-PCR检测, 表明目的基因已经整合到转化植株中, 并且目的基因在转基因植株花蕾中得到表达, 但是表达水平在不同转基因植株间存在差别; 转基因植株开花后, 均表现雄性不育, 不能产生花粉或产生没有活力的少量花粉, 自交不能结实; 用未转化植株正常花粉对雄性不育植株进行授粉, 能够正常结实; 保持系(未转化植株)与不育株杂交后代中雄性不育株与可育株的比例为1:1, 在杂交后代植株子叶期, 喷洒10 mg/L的PPT可以完全杀死可育株; 利用其他菜心品种为父本与不育株进行杂交, 获得的F1植株在生长势和产量方面表现优势, 表明开展菜心优势育种具有一定的潜力。     

水稻花粉植株的遗传学研究

对自1972年以来,通过花药培养所获得的近千株花粉植株的倍数性和部分来源于杂种F_1的花粉植株的纯合性及性状遗传规律进行了研究。结果观察到60％的花粉植株为能正常结实的二倍体。90％来自F_1的花粉植株的后代是整齐一致没有分离的,也即在遗传上是纯合的。其余10％来自F_1的花粉植株的后代或在性状上、或在能育性上、或同时在性状与能育性上发生分离。但性状分离一般都较简单,与F_2的分离有明显区别。对来源于同一杂交组合F_1的49个花粉植株的四个性状的重组与分离的规律,以同组合F_2植株为对照,进行了研究。结果两者表现基本相似。说明杂种F_1的各种小孢子发育为花粉植株的机率是相同的,没有发现在培养过程中不同基因型的花粉间有明显的竞争。 通过花粉单倍体育种已培育出二个粳稻新品种在生产上繁殖推广。     

哈姆林甜橙与粗柠檬体细胞杂种的育性

对异源四倍体柑桔体细胞杂种“哈姆林甜橙+粗柠檬”及其亲本的花粉活力、花器官发育、花器官形态发生与花粉母细胞减数分裂四分体阶段进行了观测和统计.结果发现“哈姆林甜橙+粗柠檬”的花粉染色活力、萌发率、每花药中花粉粒数均居于其双亲之间,花器官发育及其形态发生具有双亲的特点.但小花粉及花粉母细胞减数分裂过程中形成的不正常四分体比率远远高于其双亲.以体细胞杂种“哈姆林甜橙+粗柠檬”为花粉亲本,与二倍体单胚类型宜昌橙与华农本地早的有性后代杂交,获得了110棵有性后代植株,其中三倍体82棵,二倍体和其它倍性的植株28棵.     

四倍体盾叶薯蓣生物学特性的研究

以离体诱导获得的四倍体盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C．H．Wight）为材料,对其进行生物学习性观察、花粉育性鉴定以及人工授粉试验。研究结果表明：四倍体植株试管苗移栽到大田后生长发育基本正常,但四倍体植株相对二倍体植株表现出各生长发育时期滞后的现象;两年生植株分化形成了雌、雄株,花粉活力为41％,与二倍体植株互为父母本的结实率分别为8．2％和6．3％;四倍体雌株与四倍体雄株受精结实的后代经检测为四倍体。表明离体诱导的四倍体盾叶薯蓣具有较低的育性,其多倍体倍性可稳定遗传。     

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。     

烟草花粉植株后代鉴定

通过对四个杂交组合、两个定性品种66份试验材料多点鉴定的结果表明,烟草杂种F_1花粉植株后代的性状表现基本一致,同时看到亲本性状在花粉植株后代的各种重组类型,以及一至三代遗传上的相对稳定性,没有发现有生活力减退的现象。根据育种目标,选出三个较好的株系供扩大鉴定和利用。认为花粉育株这一方法应用于烟草育种是有希望和可能的。关于春烟试验田部分材料出现高矮两种植株的现象,据初步分析认为是因环境条件影响引起的,但对此以及以后各世代的表现等问题,尚待进一步研究。     

哈姆林甜橙与粗柠檬体细胞杂种的育性

对异源四倍体柑桔体细胞杂种“哈姆林甜橙＋粗柠檬”及其亲本的花粉活力,花器官发育,花器官形态发生与共母细胞减数分裂四分体阶段进行了观测和统计,结果发现：“哈姆林甜橙＋粗柠檬”的花粉染色活力,萌发率,线花药中花粉粒数均居于其双亲之间,花器官发育及其形态发生具有双亲的特点,但小花粉及花粉母细胞减数分裂过程中形成的不正常四分体比率远远高于其双亲。以体细胞杂种“哈姆林甜橙＋粗柠檬”为花粉亲本,与二倍体单胚类型宜昌橙与华农本地早的有性后代杂交,获得了110棵有性后代植株,其中三倍体82棵,二倍体和其它倍性的植株28棵。     

诱导小麦-天兰偃麦草-黑麦三属杂种花粉植株的研究

以法国六倍体小黑麦为母本,分别与普通小麦(Triticum aestivum)和天兰偃麦草(Elytrigia intermedia of Agropyron glaucum)的杂交后代中的中间类型3号和5号杂交。由此获得的三属杂种F_1性状介于亲本之间,兼有三属亲本类型的特征,呈中间类型。用马铃薯-Ⅱ培养基培养三属杂种F_1的花药,诱导花粉愈伤组织。将所获得的愈伤组织转入190-2培养基进行分化,已成功地诱导出一批三属间杂种花粉植株,并用Giemsa显带技术鉴定花粉植株的染色体组组成。     

提高光敏感雄性不育水稻花粉单倍体育种效率及不育花粉植株育性转换特点的研究

比较了(光敏s/正常品种)F_1及F_2为供体亲本,对在花药培养时所获得的花粉植株中不育个体/全部花粉植株之比例的影响。结果表明,以F_1为供体亲本,在所获得的二倍体花粉植株(A_1)中,不育株(长日下)约占20%左右;而从F_2分离的不育株为供体亲本,相应的比例为90%左右。对获得不育的花粉植株而言,供体亲本经过F_2的选择,在花粉一代中可以提高育种效率3—4倍。指出,以培育光敏感雄性不育系为目的的花药培养,与一般育种之花药培养采用杂种F_1为供体亲本不同,不仅应对杂种F_2代在长日照条件下进行不育株的选择,而且应在短日照下对这种不育株作育性转换的双重选择。以这种个体作为花药培养的供体亲本,可以大大提高育种效率。 在长日照下表现不育的花粉植株的育性转换具多样性。来自同一组合的不育花粉植株在晚造(短日照)条件下,其花粉有的染色,频率高且稳定;有的虽然可变为染色,但频率不高或不稳定或二者兼有;有些却一直不为Ⅰ-KⅠ染色,或即使染色频率也在10%以下。这一结果与收集全国各地15个光敏核不育系在本昕同期种值条件下的反应十分吻合。这说明通过花药培养,从特定的组合培育出所需要的光敏/光温互作或温敏型的核不育系的可能性是存在的。