西瓜花粉植株的诱导及其后代初步观察

单倍体育种已做为一种新技术,在多种作物上得到广泛地应用,并成功地培育出烟草、水稻、小麦、甜椒等作物新品种。实践证明,单倍休育种新技术对缩短育种周期、加快新品种的培育起到很重要的作用。西瓜属葫芦科植物,较难通过花药培养获得植株,因此,对西瓜花药结养技术的研究甚少。1981年我们首次在“琼酥”品种的花药培养上,成功地诱导出花粉植株。1983年又在“周至红”品种的花药培养上获得了花粉植株。通过对花粉植株后代表现性状的初步观察,发现“琼酥”花培植株H₂代中有1株结瓜量和抗病性超过原“琼酥”品种,说明西瓜花药培养有可能直接选育出优良新品种,为西瓜育种提供一条新途径。本文将试验和观察结果报告如下。     

水稻花粉植株后代选系的生产试验

为了应用花粉单倍体育种新方法,加速稳定杂种后代的材料,指望从中早日选出农作物新品种,以适应高速度发展农业生产的需要。我们于1973年6月起用N_6培养基对水稻的粳、籼型材料进行了花粉(药)离体培养的育种实验,获得了一定效果。     

亚麻(Linum usitatissimum)花粉植株的诱导及其后代的初步观察

采用B_5培养基,添加激动素2毫克/升、吲哚乙酸8毫克/升、水解乳蛋白1000毫克/升、酵母核糖核酸300毫克/升,成功地诱导出亚麻花粉植株。细胞学观察证明,染色体数为2n=16,证明是单倍体。微量元素对根的形成起着重要作用。诱导花粉愈伤组织的蔗糖浓度以4％为宜;诱导愈伤组织分化的蔗糖浓度以2％较好。同一组合的花粉植株当代表现出多样性;花粉二代植株同一株系内表现整齐一致。     

水稻花粉植株遗传性的观察

864丛水稻花粉植株在未经人工加倍的情况下,多倍体占1.9—8.0％,二倍体占43.3—72.0％,单倍体占20.0—48.4％。在二倍体H_1代中,可育丛为73.2—74.4％,不育丛为26.8—25.6％,其中三系杂交种的花粉植株不育丛的比例最大;H_1代育性水平不高者,在H_2代都有不同程度的恢复。杂种材料的H_2代各丛(株)系间主要经济性状都表现出多样性,并有超亲性状出现。育成品种的花粉植株多数与原品种相同或相近,只有少数材料发生明显变异。花粉植株各丛(株)系内部都表现整齐一致,没有观察到分离现象。同一块愈伤组织分化出的同丛花粉植株,多数表现相同,有少数分出两种或两种以上的不同倍性植株的混合丛。     

杂交水稻及其花粉植株后代某些生理生化特性比较研究

供试材料为广西农学院植物组织培养研究室提供的杂交水稻(Oryza sativa)汕优挂34F_1(亲本)及其花粉植株后代89AH-97,89AH-167和88AHW-16三个品系。测定结果表明:花粉植株后代三个品系叶内叶绿素含量在分蘖盛期明显低于亲本汕优桂34F_1,在孕穗期则差异不大。但三个花培品系的净光合强度在分蘖盛期与汕优桂34F_1无明显差异,在孕穗期则显著地高于汕优桂34F_1。乙醇酸氧化酶活性均无明显差别。     

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。     

水稻花粉植株的诱导与育种应用

遵循毛主席关于“阶级斗争、生产斗争和科学实验,是建设社会主义强大国家的三项伟大革命运动”的教导,我所在县委的直接领导和关怀下,坚持科研、教学和生产相结合以及工人、科技人员和革命领导干部相结合的方针,开展了稻、麦育种科研工作,在批林批孔运动推动下,破除迷信,解放思想,发扬敢想、敢干的革命精神,经过一年来的努力,在水稻花药培养单倍体育种方面初步取得了一些成果,现简报如下。     

水稻离体花粉培养诱导形成植株

被子植物离体花粉培养的研究,近几年在双子叶植物菸草上有了新进展,可使近10％的花粉诱导成为胚状体及植株(Nitsch,1974)。本文首次报道了禾本科植物水稻的离体花粉培养诱导形成植株的研究结果。     

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。     

龙眼花粉植株的诱导

以优良品种“东璧”花粉处于单核期的花药为材料。诱导愈伤组织用MS培养基,附加K1.0 mg/l,2,4-D 2.0 mg/l,活性炭5,000 mg/l,蔗糖5％。分化胚状体在杜鹃培养基补加6BA 0.5mg/l,NAA0.1mg/l,蔗糖3％中取得成功。这些胚状体只有再转入减少了激素和有机氮的杜鹃培养基中才能萌根、发芽,长成正常的龙眼花粉绿苗。第一批完整花粉绿苗是在1980—1981年得到的。随后经根尖压片镜检,多数细胞具有15条染色体,证明它们是来自花粉的单倍体植株。     

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。     

荔枝花粉诱导成植株

植物名称:荔枝(Litchi chinesis)材料类别:吐蕾前夕的花药。培养条件:诱导愈伤组织培养基为MS、每升加2,4-D1～2毫克,NAA0.5～1毫克,KT1～2毫克,LH500毫克。分化培养基为MS和改良B_5(大量盐同B_5,微量盐同MS,肌醇100毫克,菸酸1毫克,VB_11～     

甘蔗花粉植株诱导成功

甘蔗现有品种基本上都是远缘的种间杂种,杂合 程度很高。若能通过花药培养获得双单倍体植株,就 为获得甘蔗的纯系建立了极其有效的方法。甘蔗的纯 系不仅可用于遗传学研究,还可直接用于选配优良的 杂交组合,在甘蔗育种业中充分利用杂种优势,可大 大提高蔗糖的产量。甘蔗花药培养方法的建立为甘蔗 单倍体诱变开辟了广阔的前景,可使诱变育种效率大 大提高。美国在夏威夷进行了多年花药培养的研究^[2], 菲律宾也进行了这方面的研究甘蔗现有品种基本上都是远缘的种间杂种,杂合 程度很高。若能通过花药培养获得双单倍体植株,就 为获得甘蔗的纯系建立了极其有效的方法。甘蔗的纯 系不仅可用于遗传学研究,还可直接用于选配优良的 杂交组合,在甘蔗育种业中充分利用杂种优势,可大 大提高蔗糖的产量。甘蔗花药培养方法的建立为甘蔗 单倍体诱变开辟了广阔的前景,可使诱变育种效率大 大提高。美国在夏威夷进行了多年花药培养的研究^[2], 菲律宾也进行了这方面的研究^[2],但仅得到来源于花 粉的多细胞球。我国台湾省曾进行了甘蔗花药培养的 研究,但尚未见获得花粉小植株的报道。,但仅得到来源于花 粉的多细胞球。我国台湾省曾进行了甘蔗花药培养的 研究,但尚未见获得花粉小植株的报道。     

粳稻花粉植株后代的性状遗传及其育种应用研究

本文根据十余年来对粳稻花粉植株后代的性状表现和育种应用研究结果摘报如下。1、花粉植株当代染色体的倍性表现。以根尖细胞染色镜检,其染色体的倍性表现出多种多样,有单倍体、二倍体、三倍体和非整倍体,仅就育种应用而言,粳稻花粉植株自然加倍率一般为35—70%左右。2、花粉植株第一代表现出多样性。花粉植株来源于杂种 F1代,经过基因重组的花粉粒具有多种多样的基因型。即使是同一花药内的花粉诱导出来的植株,性状表现也有较显著差     

水稻花粉植株的诱导条件及影响诱导频率的某些因素

在离体培养条件下,测定了水稻花药中花粉愈伤组织形成的条件,并对影响花粉愈伤组织的形成和分化的某些因素进行了实验,得到以下主要结果: 1.掌握合适的花粉发育时期(单核后期接近第一次花粉分裂),在仅仅含有2毫克/升2,4-D和6％蔗糖的简单培养基上就得到了花粉愈伤组织,对于花粉细胞最初分裂的推动,生长素、碳源和渗透压是必要的条件。由无机盐、微量元素、维生素、糖及生长物质组成的复杂培养基对于花粉愈伤组织的发生和早期生长并非必需,但有利于愈伤组织的进一步生长。 2.培养基中蔗糖的作用,在于充当碳源和调节渗透压,在维持一定渗透压的条件下,过高浓度的蔗糖会抑制愈伤组织的形成。 3.椰乳、酪蛋白水解物及单核苷酸等有机附加物对花粉愈伤组织的形成及以后的器官分化都有明显的良好作用。 4.培养基中附加低浓度8p.p.m.、40p.p.m的2-氯乙基磷酸(乙烯利)和接种前在10℃下,预先处理稻穗48小时,都有明显的提高花粉愈伤组织发生频率的作用。 5.花粉愈伤组织的年龄对愈伤组织的器官分化能力有明显的影响,随愈伤组织年龄的增长而降低了花粉植株的诱导频率。     

荔枝花粉植株诱导的研究

两个品种的荔枝花药,接种在MS附加KT2mg/1、2,4-D2mg/1、NAA0.5mg/1培养基上培养,经过70—90天即诱导出愈伤组织;再以MS和改良B_5附加KT0.5mg/1+NAA0.1mg/1+蜂皇浆400mg/1+LH500mg/1培养基进行分化培养,经30天左右分化出胚状体,再转入MS和改良B_5培养基附加蜂皇浆400mg/1、谷氨酰胺500mg/1、LH500mg/1进一步培养出芽;最后用1/2改良B_5或2.5倍White的大量元素附加KT0.1mg/1、IAA0.01mg/1、LH500mg/1、谷氨酰胺1600mg/1进一步分化成具有根、茎、叶器官的完整植株。目前已获得小苗24株,其中4株系具有正常根、茎、叶的完整小植株。根尖细胞压片检查结果,染色体数为2n=15,证明它们是单倍体植株。     

三叶橡胶花粉植株的诱导

从三叶橡胶花药培养获得5株花粉植株。它们都具有主根、轮生侧根、茎、子叶、第一对真叶和顶芽。在显微镜下观察到花粉粒发育成为胚状体的全过程。对15个直径2—3毫米的胚状体所进行的细胞学观察表明,它们都是单倍体(染色体数为18)。小植株根尖细胞染色体观察表明,除少数仍是单倍体细胞外,还观察到大量非整倍体细胞。未见到有双倍体细胞。证明用花药培养所得植株来源于花粉。     

杨树单倍体花粉植株的诱导

中东杨(Populus berolinensis)和三个杂种——小叶杨×黑杨(P.simonii×P.nigra)、哈青杨×钻天杨(P.harbinensis×P.pyramidalis)和加拿大杨×香杨(P.canadensis×P.koreana)的花药在合成培养基上进行离体培养已成功地诱导出单倍体花粉植株,其结果概述如下: (1)MS培养基补加2ppm的2,4-D和2ppm的激动素是诱导杨树花药产生愈伤组织的较好培养基,诱导频率为3.8％。 (2)在本试验中发现MS培养基补加1—2ppm的苄基腺嘌呤(BAP)和0.2—0.5 ppm的萘乙酸(NAA),并且把蔗糖浓度降至1.5—2.0％能有效地诱导杨树愈伤组织分化成为绿色小苗,分化频率为69％。 (3)把MS培养基中的大量无机元素减少一半,同时补加0.8 ppm的萘乙酸和0.2ppm的吲(口朶)乙酸最适合无根苗形成根系。在这种培养基中不仅能够诱导发根而且根系发育也特别好。 (4)已将诱导成的杨树单倍体花粉植株移入温室盆栽,生长良好。     

水稻花粉植株的遗传表现

由于培养基对花粉植株存在着一定程度的筛选作用,所以使花粉植株一代的分离有时不符合孟德尔的分离定律。 一个较纯一的推广品种,有可能通过花药培养产生不同类型的等基因系,但发现在生活力方面有衰退的迹象。还看不出通过花药培养对生活力强弱的筛选作用。     

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。