芒属植物核型分析技术体系的建立

芒属植物(Miscanthus)属禾本科多年生高大草类,多分布于热带非洲至亚洲东南部.近年来在欧美国家受到广泛的关注,被认为是一种开发潜力巨大的生物质能源.本文研究了芒属植物染色体制片过程中的几个关键步骤,建立了较成熟的核型分析技术体系:预处理液为0.2%秋水仙素+o.002mol/L8-羟基喹啉混合溶液,常温下处理2h;卡诺氏固定液在4℃下固定20 h;解离步骤为:先用1 mol/L盐酸在60℃下处理15 min,再用2%纤维素酶在28℃下处理1h;再固定,压片,用改良卡宝品红染色.同时,对采自广西柳州的芒进行了核型分析,结果显示其体细胞染色体数目为38条,核型公式是2n=2x=38=32m+6sm,按Stebbins核型标准分类属于2B型.     

RAPD为基础的柑橘体细胞杂种有性后代遗传研究

筛选31条谱带清晰、多态性强及重复性好的10 bp引物, 运用RAPD技术对以异源四倍体柑橘体细胞杂种(哈姆林甜橙(Citrus sinensis Osbeck)+粗柠檬(C. jambhiri Luss))为父本与二倍体单胚类型宜本杂4号(华农本地早橘(C. reticulataBlanco)×宜昌橙(C. ichangensis Swingle))杂交获得的杂种后代进行遗传分析. χ₂测验表明: 杂交父本与母本的特异标记总体上是随机传递给后代的, 父本即柑橘异源四倍体体细胞杂种融合双亲的单个特异标记也是随机传递给后代的. 通过组群平均数假设测验, 二倍体组群与三倍体组群间各类亲本标记的平均数不存在显著差异. 基于遗传距离的聚类结果显示: 杂种后代聚为3类: 第1类与融合亲本之一哈姆林甜橙聚为一类, 有15株杂种后代; 第2类与母本宜本杂4号聚为一类, 有16株杂种后代; 第3类与父本体细胞杂种(哈姆林甜橙+粗柠檬)聚为一类, 有61株杂种植株, 大多数杂种后代与父本的遗传关系更为密切.     

同源四倍体水稻原种制备及影响因素分析

本研究已将从全国各地征集的50份水稻优良种质资源(2n=2x=24)诱变为同源四倍体水稻原种。本文讨论不同处理日期、不同秋水仙碱浓度和处理时间、以及不同品种的抗药性等因素对加倍成功率的影响,结果表明:①不同日期处理水稻幼芽,其加倍成功率不同,4月6日～15日加倍效果最好,加倍成功率达19.4%。②不同浓度秋水仙碱和处理时间其加倍成功率存在一定的差别。0.1%秋水仙碱处理48h 和0.2%处理24h 为佳,其芽恢复率超过58%,加倍成功率超过16%。③不同水稻品种抗药性不同。在所加倍的50个水稻品种中,中作9025抗药性最强,芽恢复率达92.4%,加倍成功率38.7%。盐州14抗药性最差,芽恢复率仅为10.6%。     

柑橘体细胞杂种有性后代的创造及杂种鉴定

以异源四倍体柑橘体细胞杂种[哈姆林甜橙(Citrus sinensis Osbeck) 粗柠檬(C.jambhiri Luss)]为父本与二倍体单胚类型宜本杂4号[华农本地早橘(C.reticulata Blanco)×宜昌橙(C.ichangen- sis Swingle)]杂交,采用胚抢救技术获得了110株有性后代植株,通过染色体计数及倍性分析仪鉴定,其中93株植株为3倍体,余下的17林植株为2倍体。RAPD分析表明:获得的有性后代植株均为杂种。     

田埂报春多倍体诱导及其形态学研究

在离体培养条件下,比较不同浓度、不同处理时间的秋水仙素对田埂报春进行染色体加倍的诱导效果。结果表明:0.08%秋水仙素处理48h的诱变效果最佳,诱变率高达56%。经秋水仙素诱导后形成的多倍体植株与原二倍体植株比较,在形态上,四倍体植株表现出多倍体特征,叶片变厚,叶形指数减小,保卫细胞增大,单位面积气孔数减少,叶绿体数明显增多。对变异植株进行细胞学研究发现,体细胞中期染色体数目为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,变异植株(2n=4x=36)为四倍体。前者的核型公式为2n=4x=8L+12M2+4M1+12S,核型属于1A;后者的核型公式为2n=2x=4L+6M2+2M1+6S,核型也属于1A。检测发现少数个体有非整倍体变异。     

植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体

随着生物技术的迅速发展,通过植物离体组织人工诱导多倍体已经成为获得多倍体植株的有效途径。本文就植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体的研究进展做一介绍,详细评述了植物离体组织细胞加倍的途径、影响植物离体组织加倍的因素、利用不同诱导剂进行处理效果比较及离体组织材料的早期倍性鉴定技术等,并展望了植物离体诱导同源四倍体的前景。     

芒属植物荻愈伤组织的诱导与植株再生

利用资源植物荻(Miscanthus sacchariflorus)的幼穗作为外植体,通过愈伤组织途径建立了植株再生体系.结果表明:在附加600 mg·L-1脯氨酸、500 mg·L-1水解酪蛋白、2.0mg ·L-12,4-D和0.1mg·L-16-BA的MS培养基上能高效诱导出生长良好的愈伤组织;将其转移到MS+1.5 mg·L-1 6-BA培养基上诱导产生芽,再转移到1/2 MS+0.25 mg·L-1 NAA+0.25 mg·L-1 IAA培养基上生根后,可发育为生长健壮的植株.     

异源多倍体杂种棉的研究

异源多倍体化是植物进化的重要因素之一.棉属植物有四个栽培种,即草棉(Gossypium. herbaceum)2n=2x=20、亚洲棉(G.arboreum)2n=2x=26、陆地棉(G.hirsutum)2n=4x=52、海岛棉(G.barbadense)2n=4x=52.其中四倍体栽培种是由两个二倍体棉种通过种间杂交、自然加倍而来的.四倍体栽培种在生长势、抗逆性以及农艺性状等方面均比二倍体栽培种优越.但是,随着倍性的增加,这种优越性具有一定的限度.因此,研究棉属植物最适染色体倍性,在棉花遗传理论研究与育种实践中,均具有重要意义.     

基于Maxent模型的双药芒不同时期潜在分布研究

双药芒(Miscanthus nudipes)是一种适应寒冷和干旱环境的芒属植物,具备驯化成具有生态修复、观赏等多功能植物的潜力。在双药芒现有分布记录的基础上,采用Maxent模型构建其在末次间冰期、末次盛冰期、现代以及未来(2070年)的潜在分布格局,在评价环境因子对其分布模型影响的前提下,定量分析不同生态气候情景下双药芒适生区域的变化。结果表明:(1)温度变化方差在440—645,最冷月份最低温在-8.5—0℃,年温变化范围在22—30℃,5月降水量在70—115 mm,海拔范围在1630—3750 m,6月太阳辐射小于15800 kJ m^-2 d^-1时适宜双药芒的生长和分布。其中,温度变化方差是影响双药芒地理分布格局的关键性气候限制条件。(2)双药芒现代适生区面积为632184.45 km²,主要分布在四川省、云南省、西藏自治区、贵州省、陕西省、甘肃省、重庆市、湖北省和河南省。四川省中部地区、云南的北部和西藏的东部是分布中心。(3)从末次间冰期到未来2070年低排放情景下潜在适生面积将缩减到546745.02 km...     

玉米SSR引物在芒属植物遗传多样性分析的应用研究

目的:本文为了探索芒属植物的遗传多样性,方法:运用SSR分子标记的方法,用30对玉米SSR引物对15份中国湖南省的野生芒属材料进行扩增.结果:结果表明:30对引物共扩增出159条带,其中多态性条带121个,占76.10%.平均Nei's基因多样度为0.1992,平均Shannon信息指数为0.3139.UPGMA聚类分析显示,15份材料在遗传相似系数(GS)为0.75水平上,聚成三大类.第一大类由芒组成,第二大类由五节芒组成,第三大类由南获组成.这与形态学上的分类吻合.结论:玉米的SSR引物对于芒属植物遗传多样性分析仍具有很好的可行性.     

Cucumis属3种不同倍性种间杂交后代的同工酶分析

以3种不同倍性的Cucum is属种间杂交后代[异源四倍体C.hy tivus(2n=4x=38,HHCC)、异源三倍体(2n=3x=26,HCC)和正反交种间杂种F1(2n=2x=19,HC/CH)]及其双亲为试材,比较研究了过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶在不同器官中的酶谱表达特性.结果表明,花蕾中的POD和EST同工酶谱带都比叶片中的丰富,表现出明显的组织特异性.在相同器官的同一酶系统中,3种不同倍性种间杂交后代的酶谱基本一致,主要表现为互补双亲的酶带,同时出现了双亲所没有的酶带(POD4c和EST3b等),表明远缘杂交扩大了黄瓜的遗传基础.此外,在幼叶和花蕾的POD同工酶中,大部分酶带活性随染色体倍性增加而减弱,表明基因剂量与POD同工酶酶谱的表达呈负相关.     

柑橘体细胞杂种有性后代的创造及杂种鉴定

110 plantlets were obtained from the cross between citrus allotetraploid somatic hybrid [Hamlin sweet orange (Citrus sinensis Osback) + Rough Lemon (C. jambhiri Luss)] (as the pollen parent) and mono-embryonic diploid type Iben No.4 [Huanongbendizao tangerine (C. reticulata Blanco) x Ichang papeda (C. ichangensis Swingle)] by the means of young embryo culture in vitro, and there were 93 triploids and 17 diploids through chromosome counting and the ploidy analyser identification. RAPD analyses showed that all sexual progenies were hybrid.     

安徽省达到芒属植物资源及其开发利用

安徽省芒属植物有3种量变种:五节芒(Miscanthus floridulus)、芒(M.sinensis var. sinensis)、紫芒(M. sinensis var. purpurascens)和荻(M. saccharifl-orus);其中紫芒为本省地理分布新记录。它们的资源量大;如全省仅连片五节芒草地即达260多万亩,一般亩产鲜草1000—2500公斤。芒属植物是利用价值很高的资源禾草:饲用价值“良等”;保持水土能力强;纤维品质优良,为制浆造纸及编织的上等原料;并可药用。最后,提出了开发利用芒属植物资源的几点建议。     

普通番茄四倍体与二倍体杂交的杂种不育性研究

以普通番茄的四倍体为母本与二倍体杂交时,花粉萌发、花粉管生长及双受精过程都正常;对受精的胚珠形态结构观察得知:4天前幼胚和胚乳发育正常,授粉后4天胚乳出现异常开始退化,5天时这种异常现象更明显,第7天胚乳已完全解体。幼胚在胚乳完全解体前发育正常,而胚乳解体后,幼胚也开始解体。所以普通番茄二倍体与四倍体杂交的杂种不育的原因,在于胚乳败育以及胚的死亡。     

秋水仙碱诱导甘草四倍体的研究

以胀果甘草成熟种子为材料,消毒后在培养皿中萌动处理12 h、24 h、36 h,用浓度为0.05%、0.075%、0.10%的秋水仙碱处理12 h、24 h、36 h,来进行四倍体的诱导,并对诱导处理后获得的再生植株进行染色体鉴定。结果表明:种子萌动处理24 h后,用浓度为0.075%的秋水仙碱溶液处理24 h诱导效果最好,变异率为41%。其体细胞染色体数目由2n=2x=16变为2n=4x=32。     

应用细胞工程技术选育四倍体龙牙百合的研究

用二倍体龙牙百合鳞片为外植体,培养在添加２,４Ｄ,６-ＢＡ的ＭＳ培养基上,诱导愈伤组织、不定牙与小鳞茎分化,建立了二倍体的体细胞无性系。用浓度０.０２％～０.０５％的秋水仙碱或再加２％～４％的二甲基亚砜溶液处理二倍体小鳞茎、鳞片与愈伤组织均诱导出变异试管苗,通过多代筛选与增殖培养首次获得了变异苗无性系,选育出同源四倍体龙牙百合,其染色体数目为４８（２ｎ＝４ｘ＝４８）。同源四倍体苗粗壮,叶片宽而厚,小鳞茎增殖速度快,小鳞茎所含核酸、蛋白质、氨基酸、淀粉、脂肪、ＡＴＰ及维生素Ｂ２的量均高于二倍体     

辣木组织培养与四倍体植株诱导

建立了印度辣木(Moringa oleifera)和非洲辣木(Moringa stenopetala)离体再生体系,并利用秋水仙碱进行了四倍体的诱导。结果表明:离体培养时以茎段为外植体可快速获得无菌苗,愈伤组织诱导与不定芽分化时,印度辣木以MS BA0.6mgL-1 NAA0.1mgL-1的固体培养基为最佳,非洲辣木以MS BA0.5mgL-1 NAA0.2mgL-1的固体培养基为最佳,生根培养基均以MS IBA0.2mgL-1最适。用不同浓度秋水仙碱对染色体进行加倍诱变,以0.2%秋水仙碱处理5d,加倍效果最好,印度辣木达到40.0%,非洲辣木为36.7%。获得了印度辣木和非洲辣木四倍体新种质,四倍体植株初步表现枝粗、叶片变大变厚且叶色更绿等特征。     

芒属植物资源研究、利用现状和开发前景北大核心CSCD

对芒属17种植物的自然资源状况,从分类学、遗传育种学和生理学等方面研究的进行了综述,梳理了芒属植物资源利用现状,并展望了芒属植物的应用前景和产业价值。同时指出,对芒属类群的研究深度和应用程度极不均衡,对适应于极端环境的地区特有类群开发利用不够。为全面促进芒属植物资源开发利用,助力芒属新品种的研发和推广,倡议加强极端环境下芒属种质资源研发,实现更广阔的应用前景。     

美洲黑杨×小叶杨杂种多倍体诱导研究

用不同浓度秋水仙素处理美洲黑杨(Populus deltoides)与小叶杨(Populus simonii)杂种后代以诱导产生多倍体,并采用流式细胞术(FCM)对初选的多倍体材料进行DNA含量分析.结果表明:小于0.1%秋水仙素浓度处理对诱导多倍体无作用;0.3%及其以上浓度处理对诱导产生多倍体效果较好,但随处理浓度增加秋水仙素对杨树的毒害作用增大, 0.5%浓度处理可使顶芽死亡率高达71.43%,且在顶芽死亡的植株中未发现多倍体单株.应用气孔性状对388株扦插苗进行多倍体初选后,采用流式细胞术对初选的5株拟多倍体进行DNA含量分析,鉴定到2株四倍体材料.获得的四倍体材料与二倍体植株在株高和叶绿素含量上差异显著,但在SOD和POD活性上无显著性差异.