野生杜鹃杂交亲和性及适宜的评价指标

以映山红和马银花为母本,映山红亚属、羊踯躅亚属、杜鹃亚属、常绿杜鹃亚属以及马银花亚属的5个亚属16个中国野生杜鹃种为父本进行杂交授粉,统计子房膨大率、坐果率和种子萌发率,分析杜鹃属植物远缘杂交的亲和性,探讨其杂交亲和性适宜的评价指标。结果表明:映山红作为母本,与同亚属的杜鹃杂交亲和性较好,与其它亚属的杜鹃种的杂交亲和性存在显著的亚属间和种间差异;而马银花作为母本,与同亚属的西施花进行杂交,未获得杂交果实和种子,但与杜鹃其它亚属种的杂交,部分杂交组合显示出较好的杂交亲和性。这一结果表明,映山红作为母本,与马银花相比,有着较好的杂交亲和性,并且杜鹃属植物的杂交亲和性与目前杜鹃分类体系中的亲缘关系并没有直接关系。进一步的数据分析表明,子房膨大率与坐果率、坐果率与蒴果平均种子数之间呈显著正相关,但子房膨大率与果实内种子数无直接相关性;花粉活力(大于15%)、父母本花柱长度比(在0.50~2.12范围内)与子房膨大率等亲和性指标无显著相关性。     

中国樱桃与甜樱桃花粉原位萌发及花粉管生长的差异

以‘垂丝’、‘东塘’(中国樱桃)和‘莫利’、‘拉宾斯’(甜樱桃)为试材,分别于自花、异花授粉后不同时间切取花柱,用FAA固定,荧光染色后压片观察。结果显示,中国樱桃和甜樱桃的自花、异花花粉均能在柱头萌发,且其花粉管在花柱中表现为“极快—慢—快—稳定”的动态变化过程。但甜樱桃花粉萌发率高于中国樱桃,异花高于自花。中国樱桃自花、异花都有花粉管到达花柱基部;甜樱桃‘莫利’ב拉宾斯’和‘拉宾斯’自交有花粉管到达花柱基部,而‘莫利’自交的花粉管在花柱中上部已停止生长。结果表明,中国樱桃表现自交亲和性,而甜樱桃除人工诱变导致自交亲和的‘拉宾斯’等品种外,表现典型的植物配子体自交不亲和性。     

新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状

为研制具有自主知识产权的郁金香(Tulipa gesneriana)新种质, 本实验选择6种栽培郁金香品种为母本, 5种野生郁金香为父本进行杂交试验。结果显示, 平均受精率为(84.8±3.5)%, 母本受精率最高的是克斯奈丽斯, 平均为(94.0±2.3)%, 受精率最低的是蒙特卡罗, 平均为(71.0±3.8)%。果实发育1个月最高坐果率为100.0%, 平均为(75.2±4.1)%, 2个月最高坐果率为(90.0±3.6)%, 平均为(47.0±3.4)%; 杂交种子平均结实率为24.3%。研究结果表明, 母本与杂交组合对受精率、坐果率和结实率有显著影响, 父本则没有显著影响; 杂交组合小黑人×伊犁郁金香、小黑人×柔毛郁金香及小黑人×天山郁金香亲合性较 好, 其杂交种子结实率分别为78.2%、68.4%和57.5%。     

以杜鹃红山茶为母本的优良种间杂交父本筛选

以杜鹃红山茶(Camellia azalea)为母本,‘绿带可娜’、‘红芙蓉’、‘迪朱丽亚’等13个观赏性较强的山茶花品种为父本,采用常规杂交育种方法,共配置13个杂交组合进行杂交试验。以坐果率、结实率、出苗率、单花成苗率作为评价亲和性的指标对杂交父本进行筛选,利用因子分析法对杂交组合亲和力进行综合评价,并采用形态鉴定法比较杂交子代与父母本主要性状差异。结果表明,‘绿带可娜’、‘玛丽费丝’、‘尼丽夫人’、‘花露珍’、‘娃丽娜深’为亲和性高的父本,杜鹃红山茶ב绿带可娜’、杜鹃红山茶ב玛丽费丝’为杂交亲和性较高的组合。杜鹃红山茶种间杂交后代花色、花型表现趋于父本,叶片更接近于母本杜鹃红山茶,杂交后代均遗传母本全年开花的特性。     

黄牡丹远缘杂交后代花粉粒特征

为揭示牡丹远缘杂交后代花粉粒的特征,测定了以肉质花盘亚组黄牡丹为母本,革质花盘亚组栽培品种‘日月锦’、‘层中笑’、‘百园红霞’等为父本的10个远缘杂交组合,共计11个亲本、25个后代的花粉畸形率和萌发率,用扫描电镜观察了花粉粒形态,同时也观察了花和叶的形态特征。结果表明:与双亲相比,杂交后代的花粉量极少,花粉粒萌发率极低,畸形率极高,畸形花粉粒扭曲、破碎或粘成团块状。25个杂交后代的花粉粒均为超长球形,具三拟孔沟,与母本黄牡丹和绝大多数父本一致;但杂交后代的花粉粒小于双亲,外壁纹饰类型受父本影响较大,为小穴状、穴状、网状和粗网状。结合前人的观察结果,25个杂交后代中15个与父本的纹饰类型一致,与母本纹饰类型一致的杂交后代仅有6个,与父母本纹饰类型均不同的杂交后代有4个。形态观察发现杂交后代具有父本的花盘革质、心皮被毛的特征,而小叶分裂程度较母本减轻但小叶裂片较母本加宽;花径则介于父母本之间。其中,心皮被毛、小叶裂片加宽可以结合花粉粒特征作为以黄牡丹为母本的远缘杂交后代的形态识别标记。     

猕猴桃种间及种内杂交亲和性研究

以3个种的9个猕猴桃品种为试材,通过培养法比较它们的花粉活力,用荧光显微镜观察猕猴桃种间与种内杂交亲和性,并统计其亲和指数及坐果率,为猕猴桃的杂交育种以及最佳授粉树的选配提供依据.结果表明:猕猴桃花粉活力在种间表现为美味猕猴桃＞中华猕猴桃＞狗枣猕猴桃;中华猕猴桃和美味猕猴桃种间和种内杂交组合的柱头识别反应快,花粉在柱头粘附多、生长快且萌发率高、亲和性较强且坐果率较高,而用狗枣猕猴桃与中华猕猴桃和美味猕猴桃种间杂交的花粉在柱头上萌发生长发育缓慢,其亲和性弱,平均坐果率仅为19.81%;30个杂交组合中亲和指数最高的是'金阳'×'金阳'雄株,亲和指数为960.33,坐果率为95.56%,最低的是'狗枣'×'金阳'雄株,亲和指数201.60,坐果率为12.22%.研究发现,猕猴桃的种间亲和性小于种内亲和性,同种内不同品种间的亲和性与坐果率也不同.     

新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状

为研制具有自主知识产权的郁金香（Tulipa gesneriana）新种质,本实验选择6种栽培郁金香品种为母本,5种野生郁金香为父本进行杂交试验。结果显示,平均受精率为（84．8±3．5）％,母本受精率最高的是克斯奈丽斯,平均为（94．0±2．3）％,受精率最低的是蒙特卡罗,平均为（71．0±3．8）％。果实发育1个月最高坐果率为100．0％,平均为（75．2±4．1）％,2个月最高坐果率为（90．0±3．6）％,平均为（47．0±3．4）％;杂交种子平均结实率为24．3％。研究结果表明,母本与杂交组合对受精率、坐果率和结实率有显著影响,父本则没有显著影响：杂交组合小黑人×伊犁郁金香、小黑人×柔毛郁金香及小黑人X天山郁金香亲合性较好,其杂交种子结实率分别为78．2％、68．4％和57．5％。     

中国部分野生百合自交和组内及组间杂交亲和性研究

以百合属(Lilium)4个组13种野生百合为试验材料,配置80个杂交组合,分析中国野生百合自交、组内及组间杂交的亲和性.采用延迟授粉和切割柱头两种授粉方式和胚拯救技术,以克服受精前、后的障碍,提高育种效率.结果显示:百合自交亲和性存在一定差异,大花卷丹(L.leichtlinii)和兰州百合(L.davidi‘ unicdor cotton')自交不亲和;卷瓣组组内杂交在所配置的杂交组合中,仅有3个组合[垂花百合(L.c ernuum)×细叶百合(L.pumilum)、兰州百合×垂花百合以及兰州百合×大花卷丹]通过延迟授粉获得杂交胚,并通过组培获得杂交苗;卷瓣组与钟花组组间杂交亲和性较好.研究表明,对于大多数的杂交组合,延迟授粉比切割柱头对克服受精前障碍有效;而对于绝大多数的自交和杂交组合,组培能有效克服受精后障碍,并获得子一代苗.     

景宁木兰(Magnolia sinostellata)远缘杂交授粉过程障碍研究

以景宁木兰（Magnolia sinostellata）为亲本,分别与望春玉兰（M.biondii）、紫玉兰（M.liliiflora）、红运二乔（M.soulangeana ‘Red lucky’）、丹馨玉兰（M.soulangeana ‘Danxin’）进行种间远缘杂交,并以景宁木兰自交为对照,研究了景宁木兰自交和杂交亲和性。结果表明：（1）景宁木兰具有较高的花粉活力与柱头可授性,花粉管能正常进入杂交母本花柱,自交结实率为2%;（2）以景宁木兰为父本,紫玉兰柱头对其花粉具有较好的识别性,花粉萌发率和花粉管生长速度均高于以红运二乔和丹馨玉兰做母本的组合,花粉管生长较为正常,结实率为25%,而与红运玉兰杂交的结实率为4%,与丹馨玉兰杂交的结实率为0%;（3）以景宁木兰为母本,望春玉兰花粉在其柱头上的萌发比率高于其他4个组合,但花粉管生长过程中出现扭曲,景宁木兰花柱内出现胼胝质沉积,且最终并未获得种子。花粉管发育镜检结果表明：受精前障碍即花粉管进入花柱基部前生长异常是引起景宁木兰与丹馨玉兰、望春玉兰杂交不结实的主要原因;并进一步推测花粉管进入子房后的异常状态是导致景宁木兰自交,与红运二乔杂交结实率低的主要原因。     

蔷薇属植物与现代月季品种杂交亲和性研究

为培育抗寒、抗病性强、芳香的月季品种,以单瓣黄刺玫(Rosa xanthinaf.normalis)、黄刺玫(R.xanthina)、报春刺玫(R.primula)、美蔷薇(R.bella)、腺果大叶蔷薇(R.macrophylla var.glandulifera)、荷花蔷薇(R.multifloraf.carnea)等6个蔷薇属种、变种及变型和5个玫瑰品种为父本,以11个现代月季品种和香水月季(R.odorata)为母本设计72个授粉组合进行远缘杂交,统计杂交结实率及杂交种子萌发率,并采用扫描电镜技术观察了杂交亲本的花粉与柱头形态,测定花粉萌发率。结果显示:(1)除黄刺玫外,所试其他蔷薇属植物均适合作为父本材料与现代月季品种和香水月季杂交,但不同杂交组合的结实率及出苗率差异显著。(2)花粉、柱头形态对杂交亲和性无显著影响,花粉生活力对杂交亲和性有显著影响,且与杂交结实率成正相关关系。通过试验,筛选出14个亲和性较好的杂交组合、4个适宜的母本材料(香水月季、‘橘红潮’、‘金玛丽’、‘粉和平’)和6个适宜的父本材料(单瓣黄刺玫、报春刺玫、美蔷薇、腺果大叶蔷薇、荷花蔷薇、玫瑰‘大红紫枝’)。     

Somatic hybridization of Nicotiana tabacum and Petunia hybrida

Summary Leaf mesophyll protoplasts of a nitrate reductase deficient streptomycin resistant mutant of Nicotiana tabacum were fused with cell suspension protoplasts of wild type Petunia hybrida. Somatic hybrid cell colonies were selected for streptomycin resistance and nitrate reductase proficiency. Six independent cell lines, capable of growth in selection medium, were analysed by electrophoresis of callus peroxidases and leucine aminopeptidases and also by hybridization with rDNA and a chloroplast encoded gene as molecular probes. The results show that all six lines represented nuclear somatic hybrids, possessing the chloroplast of N. tabacum, at an early stage of development. However, after 6–12 months in culture, genomic incompatibility was observed resulting in the loss of most of the tobacco nuclear genome in the majority of the cell lines. One of the latter cell lines regenerated plants which possessed the chloroplast of N. tabacum in a predominantly P. hybrida nuclear background.     

In situ hybridization comes of age

Dr Coulton is a lecturer in the Department of Biochemistry at Charing Cross and Westminster Medical School, London W6 8RF. His principal research interest is in the molecular and cellular basis of inherited disease of skeletal muscle.     

基于荧光原位杂交的藜属植物核型分析

为精确地识别藜属植物染色体组的核型特征,该文研究了4种来自青海高原的野生藜属植物(灰绿藜、藜、菊叶香藜及杂配藜)和1种从美国引进的栽培藜麦品种PI614932-HX(3)基于染色体荧光原位杂交(rDNA FISH)的核型。利用5S rDNA和45S rDNA对5种藜属植物有丝分裂中期的染色体进行FISH研究。藜属植物的核型分析结果表明:(1)藜属植物中存在二倍体(2n=2x=18)和四倍体(2n=4x=36)两种倍性,藜麦和灰绿藜为四倍体,其余3种为二倍体。(2)藜麦、灰绿藜、藜、菊叶香藜及杂配藜的核型公式分别为2n=4x=36=34m(2AST)+2sm,2n=4x=36=32m(4AST)+4sm,2n=2x=18=16m(4AST)+2sm,2n=2x=18=18m及2n=2x=18=16m+2sm。(3)染色体由大部分的中部着丝粒染色体(m)和少部分近中部着丝粒染色体(sm)组成。(4)核型类型除了菊叶香藜为1B以外,其余均属于2B类型。(5)在藜麦、灰绿藜及藜中具有分布位置不同、数量不等的双随体。5S rDNA、45S rDNA FISH结果表明:(1)藜麦和灰绿藜的染色体上存在2对5S rDNA位点和1对45S rDNA位点,藜、杂配藜的染色体上存在1对5S rDNA位点和1对45S rDNA位点,菊叶香藜的染色体上只存在1对5S rDNA位点。(2)5S rDNA和45S rDNA位点均位于染色体的短臂上。该研究首次获得了藜属植物基于5S rDNA和45S rDNA荧光原位杂交核型,为藜属植物亲缘关系研究和细胞生物学研究提供了分子细胞遗传学依据。     

Introgression of Swertia mussotii gene into Bupleurum scorzonerifolium via somatic hybridization

Background  

The wild herb Swertia mussotii is a source of the anti-hepatitis compounds swertiamarin, mangiferin and gentiopicroside. Its over-exploitation has raised the priority of producing these compounds heterologously. Somatic hybridization represents a novel approach for introgressing Swertia mussotii genes into a less endangered species.     

Interspecific hybridization between Penicillium chrysogenum and Penicillium cyaneo-fulvum following protoplast fusion

Summary Slow-growing interspecific heterokaryons were isolated on minimal medium following the induced fusion of protoplasts from auxotrophic mutants of Penicillium chrysogenum and Penicillium cyaneo-fulvum. After 5–7 days cultivation the heterokaryons produced vigorously growing sectors which on transfer gave genetically stable colonies. Cultivation of these colonies on a complete medium supplemented with p-fluorophenylalanine or benomyl broke down this stability and several different prototrophic and auxotrophic colony types were isolated. Many of these behaved as diploids or aneuploids showing sectoring either spontaneously, or in the presence of an haploidizing agent. Some of the latter isolates were recombinants for parental spore colour and auxotrophic markers.     

Allozymic variation and natural hybridization in sculpins, Cottus confuses and Cottus cognatus

Genetic variation at 33 enzymic and other protein loci was examined for 16 populations of Cottus confusus and six populations of C. cognatus from the Flathead River system in north-western Montana. Expression of alternate alleles at six loci permits complete separation of the two species. Allozymic variation in Cottus from one locality indicates the existence of a narrow zone of hybridization between the two species. Hybridization occurs in a disturbed habitat where hypolimnion release of water from a dam maintained for power generation has resulted in altered thermal regimes and habitat structure.     

Monitoring for Heterosigma akashiwo using a sandwich hybridization assay

Field testing of a ribosomal RNA (rRNA)-targeted sandwich hybridization assay (SHA) for Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae) in Puget Sound, WA, USA, has showed that the lower limit of detection is well below the level at which cells pose a danger to fish. Moreover, the assay has proven to be both rapid and easy-to-use. Isolates of H. akashiwo from Australia, Japan, New Zealand, South Korea, Spain and USA were correctly identified using the SHA, indicating that this diagnostic tool could be deployed globally. Samples containing H. akashiwo can be preserved for subsequent SHA analysis using several methods: fixation with acidic Lugol’s iodine followed by room temperature storage, collection onto Durapore filters followed by storage at −70 °C or, alternatively, the filters are mixed with a lysis solution buffer and the sample lysate stored at −70 °C. Additionally, we sought to determine whether the SHA could successfully detect H. akashiwo in the presence of clay that might some day be used to mitigate the impacts of natural H. akashiwo blooms. Results from preliminary laboratory trials indicate that clay at the maximum proposed dosage rate does not interfere with the assay. Thus, it may be possible to use the SHA as a simple means of following the fate of H. akashiwo cells during larger-scale clay mitigation trials.     

慈姑属4种同域分布植物的人工种间杂交

泽泻科（Alismataceae）是现存最原始的单子叶植物类群之一，慈姑属（Sagittaria）是泽泻科相对进化的分类群，地域分布广泛，其物种大多集中分布于北温带，且有种间同域分布现象。为了探究同域分布物种之间的杂交可能性，我们通过选取同域分布且在系统进化树上具有代表性的冠果草（S.guayanensis subsp. lappula）、小慈姑（S. potamogetonifolia）、利川慈姑（S. lichuanensis）和野慈姑（S. trifolia）为研究对象，调研中国数字植物标本馆（CVH）的标本信息和已有文献，分析这4种慈姑的地理分布格局，并分别以这4种慈姑为母本进行人工授粉实验以检验种间杂交的可能性。基于对1 172份4种慈姑属腊叶标本的分析，表明这4种慈姑在福建省武夷山地区存在同域分布情况。通过对4种慈姑之间的人工授粉实验结果分析表明，冠果草、小慈姑、利川慈姑和野慈姑异种授粉后均出现心皮膨大现象，所有异种授粉产生的种子均不可育，败育胚种子比例各不相同，且该比例与父本和母本在系统进化树上的位置有关。     

云南秋海棠属植物有性杂交特性

通过云南秋海棠属植物属下5个系统分类组的种类及外来园艺品种共109个组合的有性杂交试验,以系统分类组合、园艺分类组合(不同茎的形态类型组合)分别进行方差分析。结果表明:云南秋海棠属植物属下等级的系统分类组内、组间的有性杂交,以及不同茎的形态类型的有性杂交均无显著差异,亲和力较强而可育性高,可在云南秋海棠属植物属内进行广泛地远缘杂交; 云南产秋海棠属植物原种与外来园艺品种间的有性杂交亲和性弱而可育性低,需选择花粉粒和胚囊正常发育的外来园艺品种大量杂交,并采用切实可行的技术措施克服远缘杂交不育,以期培育新颖奇特的秋海棠属植物新品种。