LB技术获得的科间植物[烟草（＋）菠菜]F2、F3代植株与亲本呼吸代谢途径及叶绿素含量的遗传分析

本文报道了通过人工技术(LB技术）促使不同植物细胞间细胞质和染色质穿壁转移获得的科间植物[烟草（十）菠菜]F₂代植株与其双亲同一生长发育时期叶片的呼吸代谢途径及F₂、F₃代植株单位叶面积叶绿素含量的测定及比较分析,为LB技术导人外源遗传物质并使之遗传和表达从而获得杂种的真实性提供了佐证。     

鲔鲂F_1、F_2及其亲本肌间骨的比较分析

为研究新型鲐鲂杂交鱼的肌间骨,采用常规测量和解剖法对鲌鲂F_1(female Culter alburnus Basilewsky×male Megalobrama amblycephala Yih)、鲌鲂F_2(self-crossing of F_1 hybrid offemale C.alburnus×male M.amblycephala)及其母本翘嘴鲌(C.alburnus)、父本团头鲂(M.amblycephala)肌间骨的数目、形态和分布进行统计分析,结果表明,翘嘴鲌肌间骨数目为134—139,平均为136.8根;团头鲂的肌间骨数目为121—129,平均为124.2根;鲌鲂F_1肌间骨数目为129—134,平均为131.6根;鲌鲂F_2肌间骨数目为127—134,平均为130.1根;鲐鲂F_1、F_2与翘嘴鲌、团头鲂之间肌间骨数目差异显著(P0.05);鲌鲂F_1每一肌节所含肌间骨数目最多,为0.8024;鲌鲂F_2最少,为0.7744;翘嘴鲐和团头鲂介于鲐鲂F_1和F_2之间,分别为0.7953和0.7763。4种鱼均含有"I"形、"卜"形、"Y"形、一端多叉形、两端两分叉形、两端多叉形和树枝形7种类型肌间骨,髓弓小骨比脉弓小骨多且复杂;鱼体左右两侧肌问骨的数目不完全相等,形态也不完全对称,但较为接近,且肌间骨越靠前端,形态越复杂;研究获得的鲌鲂F_1和F_2在肌间骨总数、复杂型肌间骨数目和躯体轴下肌肌间骨数目均较母本有所减少,鲌鲂F_2较F_1还呈下降的趋势,且每一肌节所含肌间骨最少,表现出一种有利于提高食用品质和精深加工的优势。研究结果为鲐鲂属间远缘杂交培育少肌间骨新品种提供了基础资料。     

问:玉米F_1种子能说成“F_1果穗”吗?

答:果穗与种子(指的胚和胚乳)是不同的世代的组织,是不同基因型的反映.高中生物课本“实验二”上提的“F_1的果穗”,应改为F_1种子或亲本植株果穗上的玉米粒。“F_2果穗粒色”应改为F_2玉米粒色或F_1植株果穗上的玉米粒色等. 其理由是:玉米果穗包括穗柄、苞叶、穗轴和雌性小花等部分,由主茎腋芽延仲而长成,与主茎植株(这里指亲代母本植株)同一世代,属于母本体细胞组织,它的性状发育由母本的基因型所决定的.所以果穗不     

小麦幼胚培养再生植株第二代（R2）抗赤霉病性的遗传分析

本文从赤霉病抗扩展各过程,研究了小麦幼胚再生植株R_2代的抗性表现。R_2代抗性具有数量性状的遗传特点,较之F_2代,R_2代更具有发病慢、病情轻、抗扩展能力增强、发病速度上株系间差异显著等特点,并有可能出现低频率的高抗植株,这些高抗植株将是有用的抗源。     

小麦×冰草属间杂种F_1的植株再生及其变异

在对0.5—40.cm长幼穗培养4周后诱导出愈伤组织的基础上,获得了88株普通小麦(Triticum aestivum cv.Chinese Spring,2n=6x=42,AABBDD)×沙生冰草(Agropyron desertorum Fisch.> Schult.,2n=4x=28,PPPP)杂种F_1的再生植株。不同长度的幼穗在培养时,其愈伤组织发生的部位及其增殖速度不同。再生植株的产生主要是通过直接器官发生途径。所有的再生植株染色体数目全与杂种F_1相同,为2n=35。与杂种F_1相比,再生植株的减数分裂行为是相当复杂的,证明有染色体结构变异的发生。每茎穗数、叶片失绿斑等形态上的变异是由环境效应引起的;而株高、每穗轴节上小穗数和育性是由遗传效应决定的。特别值得注意的是,再生植株的自交结实率高达5.49%,共获得自交种子484粒,这对利用P染色体组中的期望基因有着极为重要的意义。     

如何理解分离规律中的F_1和F_2

分离规律是遗传学中三大基本规律之一,涉及到遗传学的基本概念和基本原理。在叙述分离规律的现象时,有些学生不知道杂种一代(F_1)和杂种二代(F_2)究竟指的是什么,河北师大等合编的《遗传学》教材也有不妥之处。     

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。     

禾木科植物染色体消除型远缘杂交的研究进展

植物远缘杂交是作物育种中广泛应用的技术。除了核型稳定的种间杂交可以获得杂种以外,还可以利用核型不稳定的种间杂交后父本染色体消除的现象,通过胚培养和染色体加倍处理获得加倍单倍体(DH)植株。然而从小麦×玉米杂交获得的DH后代与其理论上应完全同质的遗传表现却不相符,总有2～5％的DH植株发生了形态学变异。最近的研究证明。通过小麦×玉米的受精作用,一些玉米特异DNA可以被转移到小麦DH后代的基因组中。     

B型杂交籼稻的F_1、F_2和F_3产量优势及有关性状的初步分析——三系杂交稻多代利用的探讨

籼型水稻“B型莲源早”不育系的不育类型属配子体不育,杂种后代无育性分离,表现全可育。在单株植(一粒种子苗)情况下,参试的3个杂交组合的F_1都具有较大的产量优势,F_2仍保持一定的优势,但F_3除了一个组合外,优势则完全消失。F_2代优势降低的主要因素是有效穗的减少。F_3优势的下降,除了穗数的减少是主要因素外,粒数的减少也是原因之一。F_2、F_3有效穗的减少是分蘖力弱这一特性所决定的,适当增加插植苗数,可提高有效穗。本试验的3个组合F_2生育期的分离,对产量并无多大影响。据此认为,属配子体不育系所配出的某些组合杂种生产上除了应用F_1以外,如采用相应的措施来提高穗数,F_2的利用还是有可能的,F_3一般则不宜采用。     

节节麦×硬粒小麦-簇毛麦双二倍体杂种F_1可孕配子形成途径的细胞学分析

对节节麦×硬粒小麦-簇毛麦双二倍体杂种F_1减数分裂的观察结果表明:该杂种F_1的可孕性是由于杂种F_1产生了大量的(近于)未减数配子的结果。在一些PMC中,单价体中期Ⅰ集结到赤道板上,后期Ⅰ染色单体均等分离产生二分体,二分体发育成有功能的花粉粒。由于染色(单)体的丢失或不分离可产生大量的不完整的重复、缺失未减数配子,完整未减数配子的频率很低。杂种F_1和普通小麦杂交一代及F_2代的细胞学分析结果和F_1配子形成途径分析结果一致。推测从大量的F_2代中可能筛选到自发八倍体(DDAABBVV)。     

小麦和黑麦染色体在小黑麦×小麦杂种的不同世代群体中的传递

使用单株植物C-带核型鉴定技术,研究了小麦和黑麦染色体在八倍体小黑麦×普通小麦的F_1,BC_1,F_2和F_3代中的遗传行为。黑麦染色体通过花粉和卵细胞的传递率显著不同,通过卵细胞丢失的染色体较多。黑麦染色体在F_2和F_3的传递率为36.0—38.8%,显著低于通过配子的平均传递率。不同的黑麦染色体通过配子的传递是随机的,而在F_2和F_3中却存在着显著的差异,1R的传递率最高,6R、7R最低。发生上述差异的原因可能是黑麦染色体的丢失不仅发生在配子形成和受精阶段,还受具有不同核型的受精卵在发育过程中夭亡的影响。受黑麦染色体的影响,小麦染色体也有不同程度的丢失。在不同的世代群体中,约有7.3—28.1%的植株丢失了小麦染色体。6R、5R和7R对小麦染色体丢失的作用较大。根据本研究的结果,在使用八倍体小黑麦×小麦的杂交方式利用黑麦遗传物质于小麦育种的工作中,F_2和F_3是有效选择的关键世代。本文建议的单株植物C-带核型鉴定技术是实现这一选择目标的有效方法。     

芦荟属植物种间杂交及其F_1代POD同工酶鉴定

以芦荟属植物元江芦荟和皂质芦荟为亲本进行远缘有性杂交试验。正交对3株103朵小花进行授粉,获得7枚果实,平均结实率为6.80%;反交对2株88朵小花授粉,获得5枚果实,平均结实率为5.88%。获得了19株F1代实生苗,并对亲本和F1代实生苗以及库拉索芦荟、华芦荟等5种芦荟属植物进行了过氧化物酶同工酶(POD)的比较研究,结果显示,5种芦荟种间的POD同工酶酶谱具有较高的相似程度,同时各种又具有各自的特征酶带,很容易区分。特别是F1代实生苗的酶谱与父母本的酶谱有显著不同的酶带,证明产生了新的中间类型。     

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。     

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。     

六倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1花粉植株的细胞遗传学研究

用六倍体小黑麦Rosner与普通小麦科冬58的杂种F_1为材料进行了花药培养。观察了27株花粉植株根尖细胞的染色体,其中有17株非整倍体、9株混倍体和1株单倍体。从花粉植株PMC的染色体构型表明,在单倍水平的植株中以单价体为主,在二倍水平植株中以二价体为主。用Giemsa显带技术鉴定花粉植株的染色体组成,其中黑麦染色体为2—7条,小麦染色体为18—21条。提示用花药培养的方法,可以将六倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1理论上可以形成的花粉的染色体组成在植株水平显现出来。     

紧穗野生稻的褐飞虱抗性导入栽培稻的研究

栽培品种的远缘野生种O.eichingeri (2n=24,CC染色体组)是褐飞虱的重要抗源。为了将原产乌干达的O.eichingeri两个编号材料的褐飞虱抗性导入栽培稻02428中,利用胚培养技术获得了两个组合的F.杂种,可交配力分别为0.36％和1.62％。所得F.杂种生长旺盛,分蘖力强,但高度不育,其花粉母细胞中期Ⅰ二价体数为0～4个,平均1.33～1.37。F_1植株用02428回交及套袋自交产生的BC_1F_1和F_2植株形态相似,染色体组均为AAC,花粉母细胞中期Ⅰ染色体构型为(12.02～12.18)Ⅰ (11.67～11.89)Ⅱ (0.04～0.19)Ⅲ,均表现完全不育。进一步检查了42个BC_1F_2植株和9个BC_2F_1植株的染色体数目,其变幅为24～38,从中筛选到2n=25及2n=24的植株各21个,其中5个整倍体植株对褐飞虱表现抗,说明两份紧穗野生稻载有抗性基因的染色体片段已成功转入02428中。本研究还发现一些株高及每穗粒数等明显超亲的材料,这可能与染色体组A与C上某些基因的互作有关。     

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。     

玉米胚珠离体受精成功

从未授粉的玉米植株的雌穗上,切除子房上部的三分之一,获得裸露的胚珠。在切口处授以经过消毒的玉米花粉,获得了14粒由胚珠发育的幼嫩种子。在授粉后20—22天幼嫩种子的胚已经成熟,并在果穗块上萌发和生长,现已获得两个植株。其中一株植株上有明显的父本标记的紫色素性状及类似父本的旗叶。根尖细胞染色体2n=20,F_2代有分离,因此证明是胚珠离体受精而来的杂种植株。另一株植株形态、色素、旗叶均与母本相似,染色体2n=20,生长健壮,雄穗很早抽出,但在抽雄后49天才长出弱小的雌穗,未获得种子。     

起源于组织培养的籼稻雄性不育体细胞无性系变异

IR8及IR54的成熟种子与幼穗培养在MS培养基,蔗糖6％附加生长刺激素及其它成分的条件下,在再分化植株第一代(R_1)中各发现了1株雄性不育突变(其中来自IR54的1株为育性嵌合体)。在IR24及IR54体细胞无性系第二代(R_2)各发现1个株系分离出雄性不育与育性正常两类植株。上述雄性不育有花粉败育与无花粉型两类。IR24对无花粉型的雄性不育(来自IR54)为半恢复。F_1及R_2代的育性分离完全符合15/16∶1/16的模式,表明雄性不育为两对独立的核基因所控制。通常雄性不育是通过杂交(包括远缘与品种间)理化诱变或自发突变产生的。最近在烟草上通过原生质体融合也获得了雄性不育。但从体细胞培养的无性系及其后代中获得雄性不育的突变,本研究乃属首次。     

一种鉴定金花茶人工杂交F_1代杂种苗的简易方法

本试验选用了两个以金花茶作父本的人工杂交组合F_1代实生苗,经根尖体细胞染色体观察鉴定四倍体杂种。一、云南野山茶(Camellia pitardii var.yunnanica六倍体)×金花茶(C.Chrysantha二倍体)。结果为:所获56株子叶和下胚轴为红色的F_1代杂种苗中,有55株(98.2％)是真正的四倍体杂种(X~2=0.0128,D.f.=1,0.95>p>0.90);所获50株子叶和下胚轴为黄白色的杂种苗中,有13株(26％)为真正四倍体杂种(X~2=27.38,D.f.=13,0.02>p>0.01)。二、云南山茶花(C.reticulata六倍体)×金花茶。结果为:在78株子叶和下胚轴为红色的杂交苗中,有77株(98.7％)为真正四倍体杂种(X~2=0.0128,D.f.=1,0.95>p>0.90);而在78株子叶及下胚轴为黄白色的杂种苗中,只有21株(26.9％)是真正四倍体杂种(X~2=41.65,D.f.=24,0.02>p>0.01) 在多数杂种实生苗中的这种红色素,是因种子直感现象而发生的父本金花茶的一种遗传性状。金花茶的另一特征——多子叶现象(3枚以上),则在一些F_1代杂种苗或杂种种子中表现得不明显。因此,利用F_1代杂种苗子叶和下胚轴所具有的红色特征,在杂种种子萌发期用来鉴别以金花茶为亲本的F_1代杂种的真伪,是一种简便、快速的、有发展前途的方法。