从薏苡的未受精子房培养出单倍体植株

通过子房或胚珠的离体培养,诱导大抱子 或雌配子产生单倍体植株,无论在遗传学、胚胎 学、细胞学等基础科学理论方面或在育种实践 方面都具有一定意义。据我们所知,迄今仅在 水稻‘刃、大麦〔,,、小麦〔‘〕、烟草〔‘,、玉米t,,‘,、百合〔们 等植物上获得了单倍体植株。我们继着茵花药 培养获得单倍体植株〔3,之后,最近在未授粉的 昔茵子房培养上,亦获得了单倍体植株。现将 试验结果报道如下：     

百合未授粉子房的培养及其胚胎学观察

取未授粉的百合[Lilium davidii var.willmottiae(Wilson)Roffill]子房,放入改良 MS和 N固体培养基中,在25—28℃的弱光下培养,10天后子房显著膨大,40天后可产生6—12mm 大小的愈伤组织。转移到分化培养基上40—50天可形成完整的植株。经根尖染色体倍性观察有65.71%的再生植株为单倍体植株,具12条染色体;其余34.29%的再生植株为二倍体植株。在于房培养过程中进行了胚胎学观察,发现在离体培养条件下百合子房出现了非正常发育途径,单倍体植株来源于大孢子四分体,而不是来源于卵细胞。同时在珠心细胞中观察到旺盛的分裂活动和细胞团的形成,这可能是二倍体植株的来源。     

烟草花粉单倍体育种的几个遗传学问题研究

烟草花药培养成功之后,国内外育种工作者用这一方法在烟草育种上做出了贡献,并在培养技术、染色体加倍方法、单倍体和加倍单倍体特性、花粉单倍体植株性状遗传变异及生活力等方面都进行了不同程度的研究。然而对花粉单倍体植株的遗传学问题,目前报道的为数不多,尚有不少有待进一步探讨的问题。     

从薏苡的未受精子房培养出单倍体植株

通过子房或胚珠的离体培养,诱导大孢子或雌配子产生单倍体植株,无论在遗传学、胚胎学、细胞学等基础科学理论方面或在育种实践方面都具有一定意义。据我们所知,迄今仅在水稻、大麦、小麦、烟草、玉米、百合     

单倍体小麦染色体加倍的研究

从七十年代利用花药培养技术获得单倍体植株以来,单倍体植物在育种应用上的潜力日益显示出来。但是这种潜力只有使单倍体植物加倍成为纯合二倍体才有可能发挥。因此,对于单倍体植物的染色体加倍,许多植物育种工作者进行过多方面的试验研究,提出过多种加倍方法,其中秋水仙碱法应用最为广泛,但加倍成功率并不理想,植株死亡率也较高。近年来有人用秋水仙碱和DMSO结合处理单倍体植株,加倍效果显著提高。就小麦来说,最高成功率有达9.0％     

菊科植物单倍体研究进展

单倍体培养是快速获得菊科纯合系的重要途径。目前已进行单倍体研究的菊科植物共有13个种,其中9个已成功获得单倍体植株。菊科中诱导单倍体的途径有花药培养、小孢子培养、离体雌核培养、远源杂交和辐射花粉诱导单倍体。本文详细论述了不同外植体发育时期、预处理、培养基、培养条件等因素对单倍体植株诱导再生的影响。对菊科植物单倍体诱导的几种途径进行对比总结,指出研究中存在的问题并提出思路和建议。     

平贝母花粉植株的诱导及无性系的建立

采用附加植物激素的MS、N_6、百合、米勒和改良怀特培养基,培养平贝母单核中期的花药,诱导出一些愈伤组织(平均诱导频率为0.20％),其中MS培养基的诱导效果最好。绝大多数再生植株出现在不加任何激素的1/2MS(其大量元素的含量是MS的一半)培养基上。再生植株的根尖细胞的染色体计数表明,约有1/4的细胞2n=12,证明再生植株是来源于花粉细胞的单倍体植株。在愈伤组织的分化培养中,建立起了能继代繁殖、不断保持绿苗分化能力的愈伤组织无性系。     

柑桔花粉植株的诱导

目前在国内外已有数十种植物利用花药培养获得单倍体植株,但在果树花药培养方面的研究,至今尚未见到诱导出花粉单倍体植株的报道。我们自1974年3月开始,对柑桔类花药培养进行了一系列探索,经过多次反复试验,于1979年5月首次在四季桔(Citrus microcarpa Bunge)花药培养中获得了具有根、茎、叶的完整植株,经镜检胚状体和根尖细胞染色体为单倍体(2n=9)(图版1,7),表明是花粉发育的单倍体植株。现将试验结果报告于后。     

水稻单倍体再生苗的人工加倍及其后代遗传学观察

几年来的花培实践表明,水稻花粉植株中单倍体比例一般占30—50％。随着花药培养技术的不断发展,单倍体植株的人工加倍已日益成为单倍体育种研究的重要内容之一。由于籼稻花粉植株诱导频率较低,加上单倍体植株娇嫩细弱,目前尚缺乏高效而又安全的加倍方法。     

植物雌性单倍体的离体诱导

对单倍体的用途和来源作了简略的概括。回顾了通过离体诱导获得雌性单倍体的研究历程,并分析了这一方法的优势。离体诱导雌性单倍体的效果受到供体植株的基因型、供体植株的生理状态、胚囊发育时期、材料预处理、花器附属物、培养基、培养方式、培养条件等一系列因素的影响。对这些影响因子的有关研究进行了系统的总结。在雌性单倍体的个体发育方面,对一些有代表性的实验结果进行了总结。     

辐射花粉授粉和胚培养诱导产生黄瓜单倍体植株

以5个基因型的黄瓜(Cucumis sativus L．)为试材,通过γ射线辐射花粉授粉并结合胚培养,从3个基因型中获得了单倍体植株。与正常二倍体植株相比,单倍体植株生长缓慢,花器异常。研究发现辐射剂量、亲本基因型、授粉组合对座果率和单倍体产率有一定影响。     

植物雌性单倍体的离体诱导

对单倍体的用途和来源作了简略的概括。回顾了通过离体诱导获得雌性单倍体的研究历程 ,并分析了这一方法的优势。离体诱导雌性单倍体的效果受到供体植株的基因型、供体植株的生理状态、胚囊发育时期、材料预处理、花器附属物、培养基、培养方式、培养条件等一系列因素的影响。对这些影响因子的有关研究进行了系统的总结。在雌性单倍体的个体发育方面 ,对一些有代表性的实验结果进行了总结     

湿地植物大花百合种群的性系统特征

开花植物性系统特征是植物在长期适应进化过程中逐渐形成的繁殖策略, 它在一定程度上影响了物种的种群结构及其在生境中的分布格局, 因此性系统特征一直是植物进化与生态学领域的研究热点。本研究于2012年和2020年在吉林省金川泥炭沼泽湿地, 通过样地调查取样的方法, 研究了湿地植物大花百合(Lilium concolor var. megalanthum)的性系统特征以及不同性别表型植株的比例、密度及空间分布格局, 并探究了大花百合植株个体大小和其性别表达的联系, 比较了不同性别表型的花粉实际可育性和来源不同的花粉授粉处理结实后的种子活力。结果显示, 个体水平上, 大花百合具有雄花植株、两性花植株和雄花两性花同株(即雄全同株) 3种性表型; 种群水平上, 具有雄花的个体充当父本, 通过花粉向下一代传递基因, 而具有两性花的个体主要充当母本, 通过胚珠实现基因的传递。2020年大花百合雄花植株占种群内开花植株的39.14%, 相比2012年雄花植株比例增加了22.80%; 大花百合种群分布密度为0.06株/m², 较2012年下降了0.09株/m²。从2012年到2020年, 总体表现为种群密度降低, 雄花植株相对比例增加的趋势。两性花植株和雄花植株在小尺度范围主要呈聚集分布, 随着尺度增大, 趋于随机分布。雄花植株显著小于两性花植株, 但鳞茎资源分配显著高于两性花植株。大花百合植株的性表达遵循大小依赖的性分配假说: 个体较小的植株表达为雄花植株, 而个体较大的植株则为两性花植株或雄全同株。在不同授粉处理下的结籽率和种子萌发结果表明, 大花百合自花授粉结籽率和坐果率显著低于异花授粉, 雄花植株和两性花植株花粉可育性以及对两性花植株授粉后所获得种子活力无显著差异。大花百合雄花植株的出现可能是对有限环境资源条件适应的结果, 反映了湿地条件下该植物在生长和繁殖资源之间的权衡策略, 在长期的湿地演变过程中, 这种性系统特征的出现具有一定的适应性意义。     

从未授粉的小麦及烟草子房培养出单倍体植株

在子房和胚珠培养方面国内外已做了许多工作,但离体培养未授粉的子房获得单倍体植株迄今国内外尚未见报道。从未授粉的子房长出单倍体植株,不但具有育种工作上的实用价值,同时也具有遗传学、胚胎学及细胞学等基础学科的理论意义。我们用未授粉的小麦和烟草子房离体培养,从胚珠中长出了单倍体植株。现将主要的试验结果报道如下:     

病毒侵染对西伯利亚百合DNA甲基化的影响

采用基于AFLP的甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术,用10对引物对侵染百合花叶病毒和丛簇病毒的西伯利亚百合植株和无毒植株进行DNA甲基化水平和模式分析.结果发现,西伯利亚百合无毒植株和病毒侵染植株的平均甲基化水平分别为40.1%和31.5%;平均全甲基化率分别为13.0%和9.7%;半甲基化率分别为27.1%和21.8%.研究表明,百合DNA甲基化多以半甲基化的形式存在;病毒侵染导致百合植株DNA甲基化水平降低,且对整体甲基化水平、全甲基化水平和半甲基化水平均产生了影响;说明病毒侵染百合后植株出现的症状在一定程度上与DNA甲基化存在关联.     

提高水稻二倍体花粉植株诱导率的方法

目前按花药培养的一般方法培养的粳稻花 粉植株中,有占40%左右的单倍体^[1]。水稻的 单倍体植株完全不育,．用秋水仙碱处理单倍体 植株的分0节及生长点妇方法可以便单倍体植 株部分加倍而结实,但这样延长了花粉植株进 人田间选择的时间,而且由于秋水仙碱昂贵和 工作量很大,实蟒上难以进行。因此,从改进水 稻单f}体育种程序考虑,如何在花药培养中提 高纯合二倍体花粉植株的诱导率就具有重要的 意义。     

亚麻未授粉子房单倍体植株的诱导

通过未授粉子房培养诱导单倍体植株,已在近10种作物上取得成功。我们以亚麻为材料,接种未授粉子房,诱导出单倍体植株。现将结果报道如下。     

水稻单倍体再生苗的人工加倍及其后代遗传学观察

几年来的花培实践表明,水稻花粉植株中 单倍体比例一般占30-50外。随着花药培养技 术的不断发展,单倍体植株的人工加倍已日益 成为单倍体育种研究的重要内容之一。由于釉 稻花粉植株诱导频率较低,加上单倍体植株娇 嫩细弱,目前尚缺乏高效而又安全的加倍方法。 此外,有关人工加倍后代的遗传学观察并不多 见。为了探索水稻单倍体高效安全、简便经济 的加倍方法,我们自1978年以来进行水稻单倍 体再生苗人工加倍及其后代遗传学观察研究, 现将结果报告如下。     

从烟草单倍体植株未传粉子房又培养出单倍体植株

离体培养未传粉的子房或胚珠,诱导大孢子发育,以期获得单倍体植株,是国际、国内正在探索的新课题。 几十年来,国内外科研工作者培养未传粉的子房或胚珠,希望得到单倍体植株。如Nishi等曾培养未传粉的水稻子房,得到的是二倍体和四倍体的植株,没有得到单倍体的植株。内宫博文等曾培养未传粉的玉米子房和茄子的胚珠,也没有获得单倍体植株。其他学者也作了一些工作,但都没有得到单倍体植株。我们于1978年从烟草和小麦未传粉子房培养中获得了单倍体植株,1979年进行了首次报道。继之,又得到了一些新的结果,现报道如下:     

八倍体小偃麦与普通小麦杂种F_1花粉单倍体减数分裂研究

利用八倍体小偃麦和普通小麦杂种F_1的花粉单倍体植株为材料,观察了29株单倍体的减数分裂中期Ⅰ染色体配对。供试材料的体细胞染色体数包括2n=21到2n=28等8种类型。发现所有附加有异源染色体的单倍体的每个细胞平均染色体配对数目均大于2n=21的对照植株。在附加不同数目异源染色体的单倍体间,平均染色体配对数目有不同程度差异。这种差异也存在于染色体数相同的植株间。随染色体数目增加,染色体配对数有增加趋势,但有些仅附加2—3条异源染色体的单倍体,其每个细胞平均配对数显著大于中3单倍体对照。认为这一现象是由存在于E组染色体上的控制染色体配对基因所致。花粉单倍体植株在遗传分析中显示了优越性。