芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅳ.欧洲油菜与其两个基本种间的染色体组替代工程研究

本试验设计了一种染色体组替代工程的方法,使欧洲油菜(Brassica napus,aacc,2n=38)与其两个基本种矮油菜(B.campestrts,áá,2n=20)和甘蓝(B.oleracea,2n=18)的两种染色体组之间同时进行替代,并使替代种的染色体数能够较快地稳定下来。试验系分两条途径同时进行的,结果都获得了染色体组的替代种;但似以途径Ⅰ为较好。所得两种替代种的染色体数,基本上已回复到欧洲油菜四倍体的水平上。这种染色体组替代工程的方法,有可能应用到其它异源多倍体作物上去。因而,这似乎可为异源多倍体作物的种间远缘杂交育种开辟一条新的途径。     

芥菜型油菜与埃塞俄比亚芥杂种基因组原位杂交分析

原产于非洲的埃塞俄比亚芥(Brassica carinata,2n=34,BBCC)具有适应于炎热干旱地区种植等特点,是改良我国芥菜型油菜(B.juncea,2n=36,AABB)的重要种质资源。本研究用基因组原位杂交方法(GISH,Genomic in situ hybridization)分析了芥菜型油菜与埃塞俄比亚芥种间杂种花粉母细胞的染色体分离,发现在后期I染色体主要以17∶18类型分离,其次是16∶19,染色体落后现象偶然发生,其中B染色体组以8∶8的分离比率较高,表明不同来源的B染色体可正常配对分离。本研究表明,芥菜型油菜与埃塞俄比亚芥远缘杂交,通过染色体同源重组(B染色体间),以及部分同源染色体配对交换的方式(A、B、C基因组间),有可能将埃塞俄比亚芥优良遗传成分转移到芥菜型油菜中。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅶ.欧洲油菜×广东小油菜F_2群体性状与染色体数间的相关性研究

欧洲油菜(Brassica napus)和广东小油菜(B.chinensis),是芸苔属植物中的二个起源不同的种,二者之间具有一定的亲缘关系。前者是异源四倍体(2n=38),染色体组型为aacc,所用品种早生朝鲜,叶片琴状深裂,冬性迟熟。后者是二倍体(2n=20),染色体组型为aa,所用品种为广东小油菜,叶片全缘无裂。以早生朝鲜为母本,广东小油菜为父本,杂交结实率可达90％左右。杂种F_1的性状介于二亲之间。F_2杂种群体出现了广泛     

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。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅶ.欧洲油菜×广东小油菜F_2群体性状与染色体数之间的相关性研究

本文报道了染色体组型为aa cc的欧洲油菜(Brassica napus var.oleifera,2n=38),与其两个基本种之一染色体组型为aa的广东小油菜(B.chinensis var.parachinen-sis,2n=20)进行杂交后,所得F_2群体性状与染色体数目之间的相关状况。结果表明:杂种F_2群体中,各个体在染色体数目上发生了广泛的分离,从一个亲本的染色体数20条,到另一个亲本的染色体数38条,呈连续的变异状态。另外,也曾发现了染色体数比38还要大10以上的额外的异倍性多倍体类型,基本上也是呈连续变异的状态。通过统计分析发现:F_2个体在表型性状上,如基叶的裂片数,现蕾开花期以及结实率等,与染色体数目之间,均存在着一定的相关性。因此,对于欧洲油菜的种间杂交后代,在苗期移栽时可根据叶形进行选择,淘汰那些不易稳定的中间类型。到了成熟收获阶段,则主要应当根据结实率并兼顾其他早熟、丰产和抗病等性状,再进行选择,这样可以达到加速稳定,提高选择效果的目的。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅲ.胜利油菜C组染色体的置换

染色体工程作为抗病育种的一项技术,前景十分广阔。实验中用来置换胜利油菜(aacc,4x=38)的基本种是一个春性抗龙头病的蔬菜品种白花芥蓝(B.alboglabra,c'c',2x=18)。其白花性状对黄花为显性,可权充标志性状使用。由于不清楚有关春性及抗病基因的位置及数目,故在设计中采取c'组9条染色体同时置换的方式。另一方面油菜在高价多倍化后表现有“染色体组分割”的异常情况,存在着形成aac配子的可能性。因此通过八倍体胜利油菜(aaaacccc,8x=76)作父本与白花芥蓝杂交,不仅希望获得一般的五倍体(aaccc',5x=47),而且还可能由aac配子受精,产生四倍体类型(aacc'),一次完成整套c组染色体的人工置换。     

芸苔属(Brassica,L.)植物的新种合成及其细胞遗传学研究 Ⅲ.胜利油菜(B.napus,L.var.oleifera,DC.)C组染色体的人工置换

从以白花芥蓝(B.alboglabra,2n(2x)=18,组型为c′c′)为母本,胜利油菜同源异源八倍体(B.napus,4n(8x)=76,组型为aaaacccc)为父本的杂交组合中,获得了一个染色体数为4x=38的F_1植株(组型为aaac′),实现了c 组染色体的人工置换。F_1杂种在形态、生理上与普通胜利油菜(aacc)相同。但花冠粉黄色,为双亲的中间类型。F_2花色从黄到白,广泛分离。对F_1及F_2进行了形态、生理及细胞遗传学诸特征的研究,并对F_1aacc′染色体组型形成的机理提出了模型。F_3群体对龙头病具有免疫力,十分引人注目。     

甘蓝型油菜与紫罗兰属间杂交的植物遗传学研究

为探索属间杂种的遗传特点以及改良甘蓝型油菜油分品质,进行了甘蓝型油菜和紫罗兰的属间杂交.杂交母本为甘蓝型油菜奥罗(Brassica napus L. cv. oro),父本为紫罗兰(Matthiola incana (L.) R. Br.).将授粉7 d后的油菜子房切下,消毒后,培养于添加适当植物激素的MS培养基.从750个离体培养的油菜授粉子房中,获得了2粒成熟胚胎,其结籽率为0.26%.将胚胎取出,转接于MS培养基(添加2.0 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA),获得了丛生芽.将丛生芽分割为许多单芽,转接到新鲜培养基中,长成了22株小苗.杂种一代植株呈中间性,它的许多性状介于两个亲本之间,一些性状倾向母本,少数性状表现显著的超亲杂种优势,植株结实性差.杂种后代(F2)植株表现多样性,多数植株的性状倾向母本,能育.部分植株表现中间性、育性差,少数植株发育不良、不育.染色体研究表明,杂种一代植株为混倍体.在杂种体细胞中,许多细胞的染色体数为2n=26,为两个亲本的配子染色体数之和.杂种后代(F2)中,倾母植株的染色体数为2n=38,矮小植株的许多细胞具非整倍染色体数,如2n-1=37、2n+1=39.从杂种后代中获得了种子油分品质较好的植株,有可能用于油菜的品质育种.     

利用染色体加倍技术创建油菜非整倍体

采用秋水仙素染色体加倍技术,获得了纯合黑籽甘蓝型油菜品系NJ230(Brassica napus)的染色体加倍材料(2n=76).对加倍材料连续自交3代,观察加倍材料后代染色体数目及性状变异,结果表明:(1)加倍材料当代(D1)植株矮化;(2)加倍材料自交1代群体(D2)呈现雄性不育、种子颜色等性状变异;(3)加倍材料自交2代后(D3、D4),多数植株染色体数为2n≤38;(4)获得了1个2n=32的黄籽非整倍体系.本实验为油菜非整倍体创建提供了一种可行的方法.     

人工合成甘蓝型油菜研究进展

利用二倍体亲本甘蓝(Brassica oleracea,2n=18,CC)和白菜型油菜(Brassica rapa,2n=20,AA)或白菜(Brassica campestris,2n=20,AA)可人工获得甘蓝型油菜。新型甘蓝型油菜不仅拓宽了甘蓝型油菜种质资源,开辟了甘蓝型油菜育种新途径,而且在芸薹属异源多倍化过程研究中具有广泛的应用。本文重点对人工合成甘蓝型油菜获得方法及后代二倍化过程中染色体、基因组、基因表达和表观遗传学方面所发生的变异及其遗传规律的最新研究进展做概述,并对近年来人工合成甘蓝型油菜在育种中的一些应用进行综述,旨在为进一步开展人工合成甘蓝型油菜的研究提供理论依据和新的方向。     

介绍一种遗传学教学实验材料——油菜

近年来国外有人用油菜作为遗传学的教学材料,取得了较好的效果。我们在遗传学中用油菜作教学材料,特别是作实验材料,也取得了初步结果。 用油菜作教学材料,特别是作实验材料,具有下列优点:(一)油菜栽培广泛,取材方便。(二)某些油菜品种的染色体数较少,随体清晰;如白菜型油菜的染色体数是2n=20,便于进行染色体的观察和试验。(三)     

新疆昭苏野生油菜与黑芥品种尤嫩斯染色体组型和带型比较研究

大量的细胞学观察表明,昭苏野生油菜与黑芥之间,不论是在染色体数上,还是在染色体组型、带型以及染色体大小、总长上都有较大的差异。昭苏野生油菜的染色体数为2n=18,芥黑则为2n=16;染色体组型,前者为14m+4m(SAT),后者为8m+4sm+4sm(SAT);染色体带型,前者为12C/C+2CN/C+2WN~O/O+2W/O,后者为12C/C+2WN/C+2WN~O/C;染色体长度前者为2.00—4.00μ,后者为6.48—3.75μ,虽然黑芥染色体条数少于野生油菜,但总长度却长于昭苏野生油菜。通过观察测量和分析比较,我们认为,昭苏野生油菜与黑芥在亲缘关系上有着较大的距离,二者为不同的物种。     

甘蓝型油菜与紫罗兰属间杂交的植物遗传学研究

为探索属间杂种的遗传特点以及改良甘蓝型油菜油分品质,进行了甘蓝型油菜和紫罗兰的属间杂交。杂交母本为甘蓝型油菜奥罗（Brassica napusL.cv.oro)。父本为紫罗兰（Motthiola incana(L.)R.Br.)。将授粉7d后的油菜子房切下,消毒后,培养了添加适当植物激素的MS培养基。从750个离体培养的油菜授粉子房中,获得了2粒成熟胚胎,其结籽率为0.26%。将胚胎取出,转接于MS培养基（添加2.0mg/L6-BA和0.1mg/LNAA）,获得了丛生芽,将丛生芽分割为许多单芽,转接到新鲜培养基中,长成了22株小苗,杂种一代植株呈中间性,它的许多性状介于两个亲本之间,一些性状倾向母本,少数性状表现显著的超亲杂种优势,植株结实性差。杂种后代（F2）植株表现多样性,多数植株的性状倾向母本,能育。部分植株表现中间性,育性差,少数植株发育不良,不育,染色体研究表明,杂种一代植株为混倍体。在杂种体细胞中,许多细胞的染色体数为2n=26。为两个亲本的配子染色体数之和。杂种后代（F2）中,倾母植株的染色体数为2n=38。矮小植株的许多细胞具非整倍染色体数。如2n-1=37,2n 1=39。从杂种后代中获得了种子油分品质较好的植株,有可能用于油菜的品质育种。     

Ogura CMS紫菜苔×萝卜×甘蓝型油菜杂种的获得及细胞遗传学研究

以OguraCMS紫菜苔×萝卜杂种F1(AR ,2n =19)为母本 ,以甘蓝型油菜 (AACC ,2n =38)为父本进行杂交 ,获得了 4棵杂种植株。其中 1株 (PRN 1)的花色为嵌合体 ,该植株上的花多为黄色 ,但是也有乳白色花 ,另外还有 1朵花甚至 1个花瓣上同时具有黄色和白色区域 ,其余 3株 (PRN 2、 3、 4 )都开白花。PRN 4的花药开花前退化 ,其余 3株都可以看到 3～ 6枚花药 ,能够产生部分花粉 ,但是PRN 2的花粉不能被I2 KI溶液染色。PRN 2具有 4个蜜腺 ,PRN 1和PRN 3具有 2个蜜腺 ,PRN 4无可见蜜腺。在低温下PRN 2叶色正常 ,其余 3株幼叶表现不同程度缺绿。PRN 1的染色体数目为 2n =38,染色体平均配对构型为 14 6 7Ⅰ +10 0 7Ⅱ +1 0 6Ⅲ ,其染色体组构成可能是AACR ;PRN 2的染色体数目为 2n =35 ,染色体平均配对构型为 13 89Ⅰ +8 33Ⅱ +1 33Ⅲ +0 11Ⅳ ,PRN 3的染色体数目为2n =33,染色体平均配对构型为 14 0 0Ⅰ +7 82Ⅱ +1 0 0Ⅲ +0 0 9Ⅳ。PRN 4的染色体数目未能确定。与甘蓝型油菜回交后PRN 1～ 3植株各自产生了一定数量的种子 ,而PRN 4则未产生种子。对这些杂种及其后代的遗传及育种意义进行了讨论     

白菜型油菜,芥菜型油菜与诸葛菜的属间杂交合子胚的组织培养

TissueCultureofZygoticEmbryosofIntergenericHybridizationAmongBrassicacampestris,B．junceaandOrychophragmusviolaceusWUYan－You,JIANGJiu－Yu（InstituteofGeochemstry,TheAcademyofScience,Guiyang550002）1植物名称白菜型油菜（Brassicacampestris）品种川油8号（2n=20）、芥菜型油菜（B.juncea）品种沪州四棱（2n=36）和诸葛菜（Orychophragmusviolaceus,2n=24）。2材料类别白菜型油菜和芥菜型油菜作母本,诸葛菜作父本,人工授粉22d“萝卜”角果中的未成熟杂种胚。3培养条件分化培养基为MS＋6-BA2mg／L（单…     

天然甘蓝型油菜C染色体组C1,C2缺体的创建及遗传分析

缺体（nullisomic,2(n-1)）是相对于正常生物个体（euploid,2n）的染色体组缺失一对同源染色体的有机体，是一种不可多得的遗传材料，能够实现对单条染色体的遗传解析。本研究通过甘蓝型油菜（Brassica napus,2n=38,AnAnCnCn）与先前获得的剥离白菜（restituted B. rapa,RBR,2n=20,AnAn）进行杂交及连续回交，通过C基因组染色体特异分子标记及荧光原位杂交（flourescence in situ hybridization,FISH）技术首次筛选出了甘蓝型油菜C染色体组的两个缺体系：C1染色体（NC1）和C2染色体缺失的缺体系（NC2）。随后对两个缺体材料的花粉母细胞（pollen mathor cell,PMC）观察证实，在终变期的PMC呈现18个二价体，减I后期染色体以18∶18均等分离为主，但在后期I及后期Ⅱ均出现不同频率的落后染色体。与亲本相比，两个缺体的生物量、花粉育性、结实率等显著降低，且表现一些特有性状，例如NC1全叶被覆毛刺，NC2开花时间比亲本提早近两个月，说明缺失染色体上携带有相关性状的抑制基因。这两个缺...     

珍珠菜属三种植物的核型研究

对国产三种珍珠菜属 (Lysimachia)植物进行了核型研究 ,其中点腺过路黄 (LysimachiahemsleyanaMaxim .)染色体核型 2n =2 2 =2m +4sm +8st+8t,聚花过路黄 (L .congestifloraHesmsl.)核型 2n =2 4=2m +2sm +1 0st+1 0t及山萝过路黄 (L .melampyroidesR .Knuth)染色体数目 2n =2 2 ,核型 2n =2 2 =4m +6sm +4st+8t,为首次报道。本文还分析了黄连花亚属 (subgen.Lysimachia) 2组 8种植物的核型 ,结果表明黄连花组(sect.Lysimachia)核型类型 1A ,过路黄组 (sect.Nummularia)核型类型 3A或 3B。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅴ.胜利油菜同源异源八倍体的合成

本实验以胜利油菜(4x=38)为材料,用0.5％的秋水仙素水溶液诱发成同源异源八倍体(aaaacccc,8x=76)。 对八倍体根尖细胞的观察表明,体细胞染色体数为:8x=76(对照为4x=38),减数分裂不正常,在浓缩期和中期Ⅰ在19个细胞中有17个细胞出现1个以上的四价体,并有单价体产生(平均为0.52个)。值得注意的是胜利油菜在高价多倍化后表现有染色体的异乎寻常的过程,称为“染色体组分割”。     

埃塞俄比亚芥与诸葛菜属间杂种的基因组原位杂交分析

用幼胚培养方法重新获得的埃塞俄比亚芥(Brassica carinata A.Braun,2n=34)与诸葛菜(Orychophragmus violaceus (L.)O.E.Schulz,2n=24)的属间杂种仍为混倍体(2n=14～34),2n=34细胞的频率最高;绝大多数花粉母细胞(PMCs)表现正常的17个二价体配对和17：17的分离。基因组原位杂交分析结果表明,在所有体细胞和PMCs中不含有整条的诸葛菜染色体,2n=34的体细胞和PMCs中包含了来自黑芥(B．nigra (L．)Koch,2n=16)的16条染色体。这些具有完全或部分埃塞俄比亚芥染色体组成的细胞,可能来源于以前提出的杂种细胞在有丝分裂中完全或部分亲本染色体组分开和染色体复制,并伴随诸葛菜染色体的消除。     

Elymus与普通小麦属间杂种的细胞遗传学研究

本研究以Elymus pendulinus(Nevski)Tzvelev(2n=4x=28,SSYY)、E.shandongenisis B.Salomon(2n=4x=28,SSYY)与普通小麦(Triticum aestivum L.:2n=6x=42,AABBDD)进行了属间远缘杂交。通过对杂种胚的离体培养,两个组合均产生了杂种F_1植株。杂种F_1为多年生,植株生长旺盛;形态上介于亲本种之间而兼具双亲的某些特征;穗状花序发育正常,但均完全不育。两个组合的根尖和花粉母细胞染色体数目为2n-5x=35。通过对杂种减数分裂染色体配对行为的分析,发现其MI染色体的配对水平很低,二价体均为棒状,每细胞的平均染色体交叉数在0.25-0.31之间。这表明E.pendulinus t E.shandongensis 所含的SY染色体组与普通小麦的ABD染色体之间的同源程度很低。由于在E.shandongeasis 及其它具有SY染色体组的Elymus 单倍体中,SY染色体组之间的部份同源染色体配对数均明显高于该杂种中的配对数,这表明存在于普通小麦中的ph基因及其它具类似作用的基因系统能抑制SY染色体组之间的部份同源染色体配对。