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。     

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。     

基因型对春麦花粉植株诱导率影响的研究

花药培养中,不同基因型供体对于花粉植株的影响很大.几年来的研究结果表明,用花培品系做亲本配置杂交组合;不同世代的基因型,尤其是F_1代花药供体植株;亲本基因型在提高花粉愈伤组织出愈率、花粉绿苗分化及花粉绿苗率方面均有明显的效果.     

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。     

小麦早熟性遗传与选育方法的初步研究

研究证明,早熟性是由不同的亚性状组成的多基因控制的数量性状,遗传行为比较复杂。而且在不同生态类型间存在遗传差异。F_1的两个亚性状表现为反向遗传,即前显后隐,或前隐后显。全生育期的显性表现和前期基本一致,说明前期亚性状的遗传效应大于后期,成熟期与抽穗期密切相关(r=0.524)。小麦普遍存在杂种优势。不过不同品系的同一性状或同一品系的不同性状显示的优势差异很大。前期负向优势以奥尔生最强(-0.50%),后期则最弱(2.62%)。而且,同一品系在不同遗传背景下的优势也不同。F_2群体平均值,三个性状的顺序同F_1。超早亲的频率和幅度,同亲本的关系最密切。绝对超早的频率和幅度更有实际育种意义。早熟性遗传力值较高(抽穗期为51.9%,成熟期为43.9%)。可在早代选择,提高早熟育种效率。亲本的两个亚性状,在杂交后代中可以结合成各种构型的全生育期,规律是:两短难结合,超早频率低;两长易结合,超早频率高。说明前短和后短的不同亲本基因,很难在杂交后代中进行重组,形成全生育期最短的新基因型。但是某些品系的杂交,也会打破这种连锁,出现有利的基因重组。如前期较短的69-2(189.50天)与后期较短的奥尔生(38.99天)杂交,F_2出现17.2%的植株比理论全生育期还短,确是一个好组合。     

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。     

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。     

不同罗汉果杂交品系花粉数量和发芽率的比较研究

检测和比较了源于3种杂交方式的26个罗汉果雄株品系及4个亲本对照品种的花粉量和花粉发芽率,结果表明:11个近交品系间的花粉量和花粉发芽率均存在着显著差异,花粉量最高的是长滩果T-24品系(3.76×10~4),花粉发芽率最高的是青皮果Q-11品系(90.3%);12个单交品系及4个亲本对照品种之间在花粉量上有所不同,而在花粉发芽率上差异较大,大部分达显著或极显著水平;3个双交品系与2个亲本对照品种在花粉量上有极显著的差异,K2-85品系的花粉量明显高于两个亲本对照品种;3种杂交方式所得品系的平均值比较,花粉量高低顺序为双交(3.45×10~4)>单交(3.12×10~4)>近交(2.75×10~4),花粉发芽率高低顺序为单交(58.2%)>近交(46.9%)>双交(34.5%)。因此不仅选择出较好的杂交雄株于生产上应用是可行的,而且还有可能获得天然败育雄株用于培育无籽罗汉果。     

小麦—天兰偃麦草—黑麦三属杂种花粉植株诱导条件的研究

研究表明,三属杂种处于单核中晚期阶段的花粉最适于诱导形成愈伤组织。低温预处理对促进三属杂种花粉愈伤组织的诱导有一定的作用。利用以马铃薯提取物为基础物质的马铃薯-Ⅱ培养基作诱导培养基,其愈伤组织诱导与分化的频率比目前两个较好的合成培养基要高。同一个三属杂种F_1春、秋播种植株之间在形成愈伤组织的能力上有较大的差异,秋播材料形成愈伤组织的能力明显高于春播材料。F_(?)杂种植株诱导愈伤组织和分化植株的频率均比F_1杂种明显提高。     

甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥杂交创制有限花序新种质

远缘杂交是作物遗传改良和种质创新的重要途径。本研究通过甘蓝型油菜(2n=38,AACC)与埃塞俄比亚芥(2n=34,BBCC)的种间杂交获得了形态属于两亲本中间型的杂种F_1,且表现埃塞俄比亚芥的有限花序特性。该杂种具有预期的体细胞染色体数目(2n=36,ABCC),GISH分析显示含有8条B染色体组的染色体;在减数分裂终变期的花粉母细胞中出现多种染色体配对构型,在后期Ⅰ染色体分离多以17∶19分离为主,但在后期Ⅰ及后Ⅱ期均出现大量的落后染色体、染色体桥,导致花粉败育。将该杂种与亲本甘蓝型油菜品种中双11连续回交,获得有限花序的后代材料BC_5F_1,其他形态特征与中双11类似,其体细胞染色体数目恢复至2n=38,减数分裂染色体行为也正常;GISH分析虽检测到少数B染色体组信号,但没有整条的染色体。利用46对B基因组特异引物对有限花序杂种及后代材料进行SSR扩增,发现在杂种F_1及部分BC_5F_1植株中都能检测到B基因组特异带,表明有埃塞俄比亚芥B基因组遗传成分的导入。所创建的有限花序新品系为油菜的遗传改良和选育适于机械化作业的新品种提供新材料。     

有网脉和无网脉金线莲杂交及分子鉴定

对源自福建武夷山道地金线莲种质资源‘武夷1号’有网脉和无网脉植株进行性状观察和药用成分分析,并以二者为亲本进行人工杂交,研究杂交亲和性及杂交后代性状分离规律,利用ISSR和CDDP分子标记对亲本和杂交后代进行鉴定,为福建道地金线莲种质资源进行品种改良提供依据。结果显示：(1)金线莲有网脉植株类黄酮和总多糖含量显著较高,分别为无网脉植株的1.2和1.3倍,但无网脉植株金线莲苷含量略高于有网脉植株。(2)杂交结果显示,金线莲父母本为相同网脉性状组合的杂交亲和性要高于网脉性状不同的组合;杂交后代有网脉、无网脉性状分离比例约为3∶1;推断有网脉为纯合基因型,无网脉为杂合基因型。(3)ISSR和CDDP分子标记联合应用能有效区分金线莲无网脉植株和有网脉植株,也可以用于鉴定杂交后代;聚类分析结果表明,有网脉与无网脉金线莲的遗传距离为0.04。研究结果表明福建道地金线莲不同品系间的药用成分含量差异较大,并支持有网脉金线莲与无网脉金线莲为不同品种(系)的观点。     

春小麦花培育种的遗传研究初报

春小麦是我省主要粮食作物,1987年将花药培养的一系列技术应用于育种,先后通过花药培养出一系列品系,已有品系参加省级品种区域性试验。 本文对花培育种的遗传研究表明:对植株诱导率的影响,即不同生态型、基因型F_1花药受不同年份,同时受不同生态区的不同地点,影响出愈率,分化率;供体植株基因型,以花培品系为亲本组合,其平均诱导率均高于不含花培品系的组合,说明小麦再生能力是花培育种的一个特点。不同世代供体基因型,几年来,我们彩用F_1代供体杂种,是提高诱导率和缩短育种年限的有效措施。花粉植株的遗传与变异是育种工作所注目的。     

普通小麦与黑麦属间杂种(F_1)育性特点的研究

34个小麦品种(系)与黑麦进行了杂交,结果表明:亲和性在供试材料间存在明显差异,其中12个小麦品种表现了与中国春相似的亲和性;对34个小麦/黑麦属间杂种(F_1)的回交结实率和开放授粉条件下的自交结实率的统计表明,杂种育性普遍较差,但不同组合间存在明显不同,其回交与自交结实率的变异幅度分别为0—4.50%和0—3.087粒/穗;小麦与黑麦属间杂种(F_1)育性与杂交亲和性间存在明显相关,回交和自交结实率以及能够回交和自交结实组合的出现频率均随亲和性的增加而表现增加的趋势;在小麦品种演化过程中,亲和性与杂种育性均表现降低的趋势;小麦/黑麦属间杂种(F_1)PMC MI染色体配对水平普遍较低,平均交叉结仅为0.359,但组合间存在一定差异,变幅为0—1.3;平均99.936%的杂种(F_1)花粉表现败育,仅有0.064%的杂种(F_1)花粉能被KI—I_2正常染色,杂种(F_1)染色体配对水平与正常染色花粉频率、正常染色花粉频率与自交结实率间存在一定程度的相关性,相关系数分别为0.209和0.205。     

玉米花粉植株后代H_2减数分裂的染色体行为(英文)

最近几年,我国许多单位都成功地培养出了玉米花粉植株及其纯合植株后代。但在花粉植株后代的细胞遗传学方面还尚未进行研究。我们于1978年以玉米品种来宾白花粉植株姊妹交后代H_2,杂种桂单12花粉植株的自交后代H_2为材料,按常规的酒精-冰醋酸固定液固定材料,醋酸洋红染色压片,观察结果如下: 1.来宾白:发现在粗线期染色体常常是粘在一起的,在染色体1、4、5、6和7的长臂上有一个中等大小的染色节,在染色体9的短臂末端上有一小的染色节。在检查的8株中有3株,也观察到一小染色节紧靠第2染色体短臂的末端。第4染色体的染色节是杂合的(图版Ⅰ,1)。在第2、3和6号植株中经常出现核仁的大小、数量和形状的变异(表1;图版Ⅰ2-6)。此外,在大多数植株中观察到巨大的花粉母细胞和2至3个细胞的融合。 后期Ⅰ,有2个或1个染色单体桥而无断片(图版Ⅰ,7),一个桥和一个断片,一个断片而无桥(图版Ⅰ,8),出现在第3、6和7号植株的细胞中,大约比率超过15％。然而,在对照植株的细胞中相同畸变型只有1％(表2)。虽然倒位的构型在粗线期是有可能出现的,可是没有看见。第1、3和7号植株的花粉粒平均有10％是不育的(表3)。 2.桂单122):发现在粗线期,所有植株的染色体普遍展开得很好。在染色体1、4、6、7和9的长臂上有一个中等大小的纯合     

花生EMS诱变后代的农艺性状与品质分析

为了研究花生EMS诱变后代的变化趋势,以期得到有益变异和创造新的花生种质,本研究以2个花生品系花U416、花U606为供试诱变亲本,利用0(CK)、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%5个EMS浓度直接注入花生花器得到诱变后代,分析M1、M2的农艺性状与品质变化,结果表明,EMS对2个花生品系诱变效应明显,2个品系畸变率随EMS浓度增加而增大;EMS注入的当代植株结实率和M1的出苗率均低于对照,2个品系M2均产生了多种类型的突变植株,突变性状大部分可以稳定遗传。而这些遗传多样性的突变材料,为花生种质创新及品种遗传改良提供基础性材料。     

水稻花粉植株遗传学的初步研究

自日本新关等(1968)在水稻上培养出花粉植株之后,我国先后也培育出一些新品种,并已在生产上推广应用。我们在从事该项研究工作的过程中,着重对花粉植株的主要性状表现,亲本材料与花粉植株的关系,以及花粉植株后代的遗传变导等问题进行了初步的观察分析,现将我们几年来的观察情况整理报道如下。     

烟草花粉植株后代遗传性和生活力的初步研究

花药培养法在烟草育种上应用,已被实践证明是可行的。但对花粉植株后代的遗传性和生活力问题的看法存在分歧。有人认为花粉植株的遗传性不稳定,生活力有衰退表现。 本试验以育种品系为材料,在对花粉植株一代进行严格选择的前提下,对两个杂种和一个定型品种花粉植株后代的遗传性及生活力进行了研究。认为在本研究的材料范围内和分析的     

普通小麦×栽培二棱大麦属间杂种及其回交后代选育和染色体的稳定性

以小麦为母本与大麦杂交,通过幼胚培养,获得小大麦属间杂种。杂种自交不育。以中国春和昌农82小麦的混合花粉给杂种授粉,得到回交一代(BC_1F_1),结实率为4.35％。以78380—1和密穗早小麦的混合花粉及小偃107分别与 BC_1F_1回交,获得回交二代(BC_2F_1),结实率为45.45％和31.25％。F_1体细胞染色体数为非整倍体,其变幅从18到27条之间,以2n=2l条较多。花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ单价体细胞为37.0％,1—4个不等二价体细胞为63.0％。F_1形态类似普通小麦。回交后代表型多为亲本中间型,也有少数超亲现象。在BC_2F_4代中,整倍体细胞(2n=42)占大多数(80.83％),染色体构型比较复杂,主要有21Ⅲ,20Ⅲ+2 Ⅰ和19Ⅲ十4 Ⅰ三种,以21Ⅲ的细胞较多(75.03％)。从分离后代中选育出单体(21Ⅲ+1 Ⅰ)和二体(22Ⅲ)异附加系及具突出性状的新类型。     

绿色草莓(Fragaria viridis Duch.)自交后代的性状观察及评价

本研究对绿色草莓(Fragaria viridis Duch.)及其自交后代5个株系的植物学性状进行了观察,发现与亲本均存在一定程度差异,在观察的67个性状中,可溶性固形物等42个性状存在显著差异。利用SPSS软件对其中15个差异明显的性状进行主成分分析和变异系数分析,结果表明植株高度、冠径、小花梗长、小花梗粗、花序梗粗及花粉生活力是区分绿色草莓及其自交后代株系的主要指标。5个自交一代株系自交坐果率差异明显,其中株系Ls-S1-4坐果率最低。本研究为绿色草莓自交亲和/不亲和系的创建奠定基础。     

T-DNA插入水稻群体中卷叶突变体R1-A2的遗传分析

在根癌农杆菌介导的T-DNA(携带有除草剂Basta抗性基因bar和Ds因子)转化中花11水稻群体中,获得了一个叶片发生明显内卷的突变体R1-A。经过连续三代的分离鉴定,获得突变体的纯合株(R1-A2),并与中花11号进行杂交,在调查的36个F_1植株中,全部表现为卷叶,并对Basta除草剂都表现为抗性。在852个F_2单株中,卷叶为645株,正常叶207株,卷叶和正常叶的比例为3:1,其中,卷叶株均对Basta表现抗性,正常叶株均对Basta表现敏感,表明卷叶性状和Basta抗性存在着共分离关系。用扩增Ds因子的引物,对F_2中45个卷叶抗性株进行PCR鉴定,都获得预期长度的Ds因子片段,进一步表明在这些卷叶的植株中都有T-DNA的插入;而30个正常叶敏感株都不能检测到Ds的特征片段。在以卷叶突变(R1-A2)为回交亲本的F_1B_1植株中,全部植株表现卷叶;在以中花11号为回交亲本的F_1B_1植株中,卷叶和正常叶植株的分离比为1:1。上述结果表明该卷叶突变是个显性突变,受一个基因所控制,且该基因的突变与T-DNA的插入有关。