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.     

低温下钙对黄瓜幼苗抗氧化酶活性及POD同工酶谱的影响

以耐冷性存在明显差异的栽培黄瓜‘长春密刺’和‘北京截头’为材料,研究了冷胁迫下C a2 、钙离子螯合剂(EGTA)和钙调素拮抗剂(CPZ)对低温胁迫黄瓜幼苗叶片3种抗氧化酶活性及POD同工酶的影响.对保护酶活性的研究结果表明:C aC l2、EGTA和CPZ处理均能引起3种抗氧化酶活性变化,但变化幅度因材料而异.胁迫处理中C a2 能提高2种材料的叶片抗氧化酶活性,减少其在低温逆境中的下降幅度,而EGTA和CPZ处理降低了2种材料的抗氧化酶活性,加大了低温逆境中的下降幅度.POD同工酶研究发现,C aC l2延缓冷胁迫中同工酶条带的丢失,EGTA和CPZ处理则使同工酶条带丢失提前,但材料不同对酶条带丢失时间也有影响.     

普通丝瓜始雌花节位遗传分析

选用始雌花节位有差异的普通丝瓜品种配制‘五叶香丝瓜’ב短圆筒丝瓜’(L1×L2)和‘短圆筒丝瓜’ב蛇形丝瓜’(L2×L3)2套组合,通过调查P1、P2、F1、B1、B2和F2植株的始雌花节位,利用主基因 多基因混合遗传模型联合分离分析了始雌花节位遗传规律。结果显示:L1×L2始雌花节位遗传符合2对加性-显性-上位性主基因 加性-显性多基因遗传模型,L2×L3的遗传符合1对加性主基因 加性-显性多基因遗传模型;L1×L2组合的B1、B2和F2群体遗传率(主基因 多基因)分别为66.13%、51.29%和68.27%,L2×L3组合的B1、B2和F2群体遗传率(主基因 多基因)分别为82.02%、64.87%和65.62%;L1×L2组合B1、B2和F2群体的环境方差占总表型方差的比例分别是23.43%、48.69%和31.73%,L2×L3组合B1、B2和F2群体的环境方差占总表型方差的比例分别是34.27%、55.40%和34.38%。结果表明:普通丝瓜始雌花节位是由主基因和多基因控制的数量性状,早熟性(较低的始雌花节位)不太可能通过杂种优势来实现;始雌花节位遗传不稳定,易受环境因素的影响,但定向选择会有较好的效果。     

辣椒种质遗传多样性的RAPD和ISSR及其表型数据分析

用RAPDI、SSR分子标记及28个表型性状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析,结果表明:23条RAPD引物共扩增出209条带,平均每个引物扩增出9.09条,多态性位点比率为83.73%;16条ISSR引物共扩增出94条带,平均每个引物扩增出5.88条,多态性位点比率为79.79%.与RAPD相比,ISSR标记检测到的有效等位基因数(Ne)及Shannon多样性指数(I)、遗传离散度(Ht)和遗传分化系数(Gst)等遗传多样性参数都较大,多态性位点比例在亲缘关系较近的一年生辣椒(Capsicum annuum)种内较高,说明ISSR有更高的多态性检测效率,并且适合亲缘关系较近的种群间遗传多样性分析.基于RAPDI、SSR的聚类与基于表型数据的聚类之间存在极显著正相关,且都能将C.annuum与其它栽培种区分开来.     

Cucumis hytivus染色体组间交换重组及其对雄配子育性的影响

采用染色体压片技术对双二倍体种Cucumis hytivus染色体组间交换重组及其对雄配子育性的影响进行了细胞学研究。找到了该物种染色体组间交换重组的细胞学证据:包括前期的"8"字形、"十"字形结构和中期环状、链状多价体。研究还发现各种可能导致遗传物质不均衡分离的异常结构如染色体桥、染色体滞后、染色体组分离、微核等。染色体组间广泛的交换和重组导致约93%的多分体及部分异常四分体的形成,多分体中大量的畸形小孢子和四分体中遗传物质不平衡的小孢子因不能正常发育而最终形成败育的雄配子,直接影响到Cucumis hytivus育性。     

冷害过程中黄瓜叶片SOD、CAT和POD活性的变化

实验选用3个耐冷力不同的黄瓜品种研究其叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等3种抗氧化酶活性在冷害过程中的变化。结果表明：低温胁迫期间的CAT和POD活性与黄瓜叶片的耐冷力表现一致,SOD活性则与其耐冷力表现相反。低温胁迫后,3个品种的所有3种抗氧化酶活性均降低,叶片表现出明显的冷害症状,但耐冷力较高的津优10号仍然具有相对较高的CAT活性。恢复期的SOD活性无显著性变化;耐冷力最弱的津研4号和耐冷力中等的津绿3号的CAT活性上升而津优10号的CAT活性降低;3个品种的POD活性都增高,但津研4号的上升幅度明显高于其它2个品种,可能与POD能催化活性氧（ROS）产生有关。     

黄瓜萌芽期和苗期耐冷性评价

选用13份黄瓜材料,研究萌芽期和苗期共12个指标与黄瓜耐冷性的关系,对材料进行耐冷性评价.结果表明:17℃下的相对发芽率、相对发芽势、相对胚根长和相对活力指数在13份黄瓜材料中差异显著(P＜0.05),并与黄瓜耐冷性的相关关系显著;苗期4℃处理2d时各材料之间生理差异明显,冷害指数与恢复后成活率的相关性显著,而与总蛋白、电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的相关性不显著.通过聚类分析将黄瓜材料耐冷性分为3个等级,通过逐步回归分析建立了两个生育期黄瓜耐冷性方程,可根据置信区间估计值对黄瓜的耐冷性进行较好的评价.     

不同生态环境下雌雄同株黄瓜单性结实性遗传的比较

以两个单性结实性不同的雌雄同株黄瓜自交系构建的4世代群体为试材,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型联合分析方法,对南京江宁和河北昌黎两地雌雄同株黄瓜单性结实性遗传进行了比较研究.结果表明：不同生态环境下,雌雄同株黄瓜单性结实性遗传均符合E-1-1模型,受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,存在基因型与环境互作效应.但是,不同环境条件下F₁的遗传倾向和遗传参数不同,F₂的主基因遗传率为42.1%～97.5%,其遗传差异主要由黄瓜结果期两地日照和温度差异所致.强单性结实黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实材料为宜,杂种后代宜在不同生态条件下选择鉴定.     

黄瓜多倍体育种中同源四倍体的合成和鉴定

在室温条件下,用0.2%、0.4%、0.8%的秋水仙素水溶液分别处理黄瓜"津绿四号"干种子和萌动种子.结果表明,0.4%的秋水仙素浸萌动种子4h的染色体加倍效果最好,加倍率可达26.7%.与原二倍体相比,同源四倍体的侧枝数减少,叶柄变短,叶面积增大,花器变大,果型指数减小.四倍体花粉粒大小不一,每一朵花中平均有2.3%的4孔花粉粒;四倍体花粉的可染率和萌发率均显著降低.     

植物减数分裂染色体配对与染色体组分析的研究进展

简要介绍了植物减数分裂染色体配对研究.综述了减数分裂染色体配对研究在鉴定异源易位系、确定多倍体物种类型、分析物种间亲缘关系和物种的染色体组来源及探讨杂种不育的细胞遗传学机制等诸多方面的应用进展.分析了影响染色体配对的主要因素,如配对控制体系、遗传背景和外界环境条件等,并展望了染色体配对研究与其他技术结合在染色体组分析中的应用前景.