杜鹃花属植物杂交不亲和与败育分布研究

该研究以杜鹃花属5亚属3组17亚组38种,计109个不育组合及91个可育组合的杂交结果为依据,对4个杂交不亲和指标与败育系数及败育频度参数进行了分析。结果表明:(1)杜鹃花属不同类群间杂交的不育组合比例约为54.5%,其不亲和与败育包括不能坐果(capsul aborted,Cab型)、坐果但不能形成种子(seed aborted,Sab型)和能形成种子但不能发芽(seed not germinated,Sng型) 3种情况,其中Cab与Sab类型均可能是前合子期不亲和与后合子期不亲和的复合表征,Sng型则可以肯定为后合子期种子发育阶段败育的情况,Cab∶Sab∶Sng=81∶13∶15;而可育组合中部分败育苗无疑属于"杂种不活hybrid inviability"的败育类型。(2)有关不育类型的分布与杜鹃花属植物亲本类群及其分类与亲缘关系具有明显关联,从同一亚组内、同一亚属内到不同亚属间杂交的不育类型的分布呈Sng型→Sab型→Cab型增加的趋势,杂交双亲分类上亲缘关系越密切Sng型的频度越高,反之关系越疏远Cab型的频率越高,亚属间远交往往止于Cab型。(3)"杂种不活"为败育苗的表现形式之一,从同一亚组、同一亚属到不同亚属间杂交,其败育等级频度分布通常也从无或轻度败育到严重败育方向发展,常绿杜鹃亚属内杂交的败育情况明显低于杜鹃亚属内杂交,这与后者多倍体亲本的介入相关,而上述2亚属间杂交的苗木败育则更加严重,但映山红(R. simsii)分别与百合花杜鹃(R. liliiflorum)和毛肋杜鹃(R. augustinii)的亚属间杂交未出现败育苗分布。     

罗汉果主要性状遗传效应研究

罗汉果近交后代发生明显衰退,花和果变小甚至畸形,种子活力降低,品种间衰退速度不同;杂交F_1后代果实形状、大小、颜色、总苷含量、甜苷Ⅴ含量和雌花柱头生长方式产生严重分离变异,其中果实大小、总苷含量、甜苷Ⅴ含量表现出明显杂种优势;雄性败育系的花粉败育是由遗传决定的,其败育性可通过杂交传递给雌性系产生无籽果实;F17芽变枝条所得雌雄同花两性突变属于遗传变异。     

无核葡萄的育种与胚挽救技术的运用

植物的胚挽救技术在无核葡萄的育种研究中发展迅速。利用假单性结实的无核葡萄作母本,无核品种作父本,杂交后在合子胚未败育时,进行胚挽救即可获得杂种实生苗,无核率可达82％．理论上可达100％。还介绍了运用该技术时杂交亲本的选择、胚挽救最佳胚龄的确定及相应的培养基成分、激素等技术方法。     

来自密阳46的籼型新不育胞质H236A的育性鉴定和花粉粒败育形态观察

胞质雄性不育多样性是解决三系杂交稻品质、抗性和产量的主要措施。在以密阳46为母本的杂交后代中发现不育材料H236A,通过杂交和自交,确定其不育类型和不育度;通过碘染和徕卡荧光显微镜DM2500对成熟花粉粒观察,确定花粉粒育性、败育形态和时期。结果表明：H236A是胞质雄性不育,不育度达99.8%以上;花粉粒属典败型的达83.17%,圆败型占16.83%,没有染败型花粉粒,为单核期败育。花粉粒败育形态多种多样,有不规则形,梭形,圆形等。清晰观察到晚期小孢子细胞质定向移动形成细胞质桥现象。本文还讨论了成熟花粉粒败育时期和败育形态的划分。     

利用野生青狗尾草的细胞质培育谷子质核互作雄性不育材料

利用野生青狗尾草N10为母本,谷子农家品种大青秸为父本,进行种间杂交,获得了3株杂种。杂种在农艺性状上表现为谷子和青狗尾草的种间类型,花器表现了雄性败育,但雌蕊发育正常,能接受外来花粉结实。细胞形态学观察表明,其雄性败育表现为单核小孢子典败。该谷子雄性不育材料的获得,为利用野生青狗尾草的细胞质培育谷子质核互作雄性不育系,进而为实现谷子三系配套杂种优势利用奠定了基础。     

红莲型杂交水稻的研究与发展

1972年,武汉大学科研人员以红芒野生稻为母本,与江西地方品种莲塘早父本杂交,在后代中发现了雄性不育株.再用莲塘早多代回交,于1974年获得了不育性稳定的株系,命名为红莲型细胞质雄性不育系(Honglian-type cytoplasmic male sterility,HL-CMS),莲塘早为其保持系,红莲型细胞质雄性不育水稻由此问世.与单核期花粉败育的野败型水稻不同,红莲型属于二核期配子败育类型,花粉碘染为圆败,是杂交水稻新质源.40年来,武汉大学科研人员将基础研究、应用研究和产业化紧密结合,促进了红莲型杂交水稻的发展.分子功能验证发现,不育系线粒体内一编码79个氨基酸的可读框OrfH79为HL-CMS不育基因,ORFH79蛋白破坏线粒体正常功能后导致花粉败育.遗传分析发现,HL-CMS为双基因恢复模式,进而克隆了恢复基因Rf5和Rf6.育性恢复机理研究表明,恢复基因RF5蛋白与GRP蛋白互作,组装成400~500kD的分子复合体作用于atp6-OrfH79 mRNA,从而恢复不育性.借助分子标记辅助选择技术,创制出新的CMS和多基因恢复水稻材料,并用于育种实践,选育出高产优质红莲型杂交水稻新组合红莲优6号、珞优8号和粤优9号等,相继通过了湖北省、广西省和农业部国家农作物品种审定委员会等审(认)定,构建的红莲型杂交水稻亲本繁殖提纯体系突破了产业化瓶颈.当前,红莲型杂交水稻在中国长江流域、华南稻区已大面积种植,在越南、印度尼西亚、马来西亚、孟加拉和菲律宾等东南亚国家也表现优异,展现出广阔的应用前景.     

水稻籼粳杂种F_1雌配子体败育的超微结构和酸性磷酸酶细胞化学研究(简报)

籼粳稻亚种间杂交是获得强优势种的有效途径之一。但主要存在如何克服杂种F_1结实率低的问题。影响F_1结实率的因素是很复杂的,部分胚囊败育而丧失授精能力是其中的主要原因。因此阐明籼粳杂种雌配子体败育的机理,成了当前籼粳亚种杂交优势利用研究的重要课题之一。目前对籼粳杂种雌配子体败育的细胞学研究特别是超微结构方面的研究不多。Oka和Doida观察到败育发生在大     

矮败蓝标型小麦不育系的选育与研究

利用蓝粒太谷核不育硬粒小麦89-2343[AABB 4D(MS2)/4E]与普通小麦7739-3(2n=42)杂交、回交所产生的蓝粒可育株与白粒矮败材料杂交、回交,育成了一份矮败蓝粒小麦.选用13份遗传背景不同的白粒普通小麦与之杂交、回交,育成了13份矮败蓝粒小麦.对后代的粒色和育性分离进行分析,蓝粒矮败不育株占22.1%,白粒非矮秆可育株占77.7%,表明蓝粒基因、Ms2和Rht10均位于附加染色体上,且连锁紧密;但不同轮回亲本,矮败蓝粒的传递率有差异,477A的传递率最高,接近50%.细胞学分析表明矮败蓝粒小麦仍为单体附加系;探讨了矮败蓝粒小麦在群体改良和杂种小麦生产中的应用.     

蚕豆幼胚珠培养及与近缘种杂交的研究

为提高蚕豆的抗病性、抗虫性和着荚性,人们试图将其与野生近缘种进行种间杂交,但因杂交幼胚早期败育,至今未获成功。解决杂交幼胚的发育问题已成杂交成功的关键。作者以自交授粉15天的幼胚珠为材料,确立了由幼胚珠离体培养经继代直接成苗的方法,获得可正常开花结实的完整植珠。以蚕豆为母本与5个近缘种进行了种间杂交,对杂交20天的杂交幼胚珠进行了离体培养,经愈伤组织再分化形成试管苗。为克服蚕豆与近缘种杂交幼胚的败育进行了探索。     

山羊草(Aegilops)物种作母本与小麦远缘杂交的评价

研究了山羊草不同物种作母本,在不借助胚培等特殊措施的情况下与不含隐性可杂交基因的小麦推广品种杂交、回交及杂种自交情况,结果表明(1)山羊草物种作母本,小麦推广品种作父本进行杂交是一种很有效的方式;山羊草物种作母本容易与小麦进行杂交,但回交和自交较困难;回交与自交相比时,回交容易些;(2)同一物种的不同基因型材料在与小麦杂交、回交及杂种自交时存在大量变异;(3)杂交结实率与以后的回交或自交并不相关,但是杂种的回交和自交之间相关;(4)山羊草物种与小麦杂交、回交及其杂种自交的结实率与其染色体组构成并无明显相关.     

焦核与大核龙眼雌配子体发育、授粉受精及早期胚胎发育的比较研究

利用人工授粉,采用压片法对大核龙眼‘九月乌’和焦核龙眼‘闽焦64-1’、‘闽焦64-2’、‘白核’等的自交与杂交后花粉管的生长特性进行研究,同时应用常规石蜡切片技术对大核与焦核龙眼的雌配子体以及合子胚早期发育进行观察。结果表明,龙眼胚珠在单核胚囊形成前就开始败育,且焦核品种(系)的败育率显著高于大核品种。不同亲本组合的授粉率存在差异,所有授粉组合在授粉36～48 h后均能观察到1个花粉管生长并进入胚囊受精。焦核品种(系)的胚胎在谢花后10 d开始败育,且败育率明显高于大核品种。受精是龙眼子房发育的首要条件,胚珠败育的雌蕊在谢花后10 d不膨大,不能发育形成焦核果实。谢花后10～30 d的早期胚胎败育是形成焦核龙眼的主要原因。焦核品种‘白核’胚乳具有成胚能力。约有24%的‘闽焦64-1’胚珠在胚胎发育过程中,其助细胞、合点端细胞及胚乳发生异常,这可能与早期胚胎败育有关。     

木兰科植物的人工杂交

采用常规人工杂交方法,在木兰科中进行了68个组合杂交试验。结果表明：花粉活力随种类不同有很大差异,人工授粉后结实率很高,小孢子败育不是木兰科植物自然结实率普遍低的主要原因。木兰亚属种间杂交均表现为亲和,含笑属有些种间杂交不亲和;属间杂交多不亲和,但红元宝二乔玉兰与金叶含笑和云南含笑的杂交完全亲和,结实率高达80％～100％,表明玉兰亚属和含笑属间有较近的亲缘关系;观光木与金叶含笑、云南含笑虽有较高的杂交结实率,但杂交种子不能萌发,支持观光木属成立。     

茄子雄性不育系花粉败育的细胞学观察

以种间杂交创建的茄子雄性不育系为试材,采用形态学和细胞学观察对其花药形态、败育发生时期和机理进行了研究。结果表明：根据花药形态茄子雄性不育系材料可被划分为退化型、瓣化型和中间型3种类型;前期Ⅰ是3类不育系雄性败育发生的关键时期,绒毡层结构与功能异常可能是导致3类材料雄性败育的共性原因,减数分裂异常为败育的中间过程。花药瓣化类型不育材料在败育时期上表现出多样性,多糖类营养物质转运受阻也可能是其发生雄性败育的原因之一。     

几种十字花科蔬菜幼胚离体培养及其在育种上应用的研究

远缘杂交工作中,杂种胚败育现象普遍存在。造成这种现象的原因比较复杂,如胚的发育不良,提供营养的胚乳不能正常发育等。我们在萝卜(Raphanus sativus)×甘蓝(Brassica olerecea)和萝卜×白菜(Brassicapekinenis Rupr)的杂交中,都遇到了这种幼胚早期败育的现象,以至很难得到或根本得不到种子。我们采用组织培养的方法,将败育之前     

RAPD标记鉴定水稻3种不同细胞质雄性不育类型的杂交种及其亲本

利用RAPD引物对3种不同细胞质雄性不育类型的杂交水稻组合及其亲本共21个材料进行了DNA多态性分析。从264个随机引物中筛选出具有非常明显多态性的引物25个, 对25个引物在3种不同细胞质不育类型的杂交组合及其亲本间的DNA扩增多态性差异进行比较,最终选出具有不同类型间特异性扩增带的引物7个,利用这些特异性扩增带能有效地区分和鉴定目前在生产上大面积种植和推广,或者是具有应用潜力的3种不同细胞质雄性不育类型—野败型(WA)、红莲型(HL)和包台型(BT))—的6种杂交水稻组合及其亲本。     

普通小麦与滨麦的杂交

小麦与滨麦杂交很困难。我们通过幼胚培养获得了杂种,杂交结实率为2.35%,幼胚培养出苗率为66.67%。杂种表现为双亲的中间型。花粉母细胞减数分裂中期I每个细胞平均为1.21个二价体和32.45个单价体。杂种花粉粒败育。以小麦花粉与杂种回交没有成功,而对秋水仙碱处理后的杂种植株授粉时,获得了种子,回交结实率为0.34%。     

中国樱桃种内及与欧洲甜樱桃杂交的初步分析

以四川优良的中国樱桃栽培和野生种质及欧洲甜樱桃为试材进行杂交,对自交坐果率、杂交亲和性、杂交坐果率进行了调查和分析。结果表明:(1)中国樱桃自交亲和,欧洲甜樱桃自交不亲和;(2)杂交授粉2周后,各杂交组合表现出较高的杂交亲和性,坐果率为57.24~93.03%;5周后,各杂交组合表现出不同程度的杂种败育性,远缘杂交尤为明显;(3)在中国樱桃种内杂交中,以野生种质为父本的杂交坐果率极显著高于以栽培品种为父本的杂交坐果率;而远缘杂交中,以‘红灯’为母本,以中国樱桃栽培品种为父本的杂交坐果率显著高于以中国樱桃野生种质为父本的杂交坐果率;(4)受亲本影响,不同的杂交组合坐果率不同,受父本的影响极显著高于受母本的影响。基于上述结果,该研究进行了初步的分析和讨论。     

香梨杂种后代花粉发育类型及其花药的解剖学研究

对4个组合35个香梨F1代单株的花粉发育状况进行了考察,并结合花粉量调查对F1代群体的典型单株进行了花药解剖研究。结果表明:(1)香梨杂种后代的花粉发育类型大致可分为3种类型,即正常发育型、少粒空壳型和完全败育型,其中雄性不育类型(少粒空壳型和完全败育型)占到整个杂交后代株系的42.8%。(2)花药解剖观察显示导致花粉空粒化进而完全解体的主要原因是药壁组织的异常发育。推测梨的雄性不育性可能受1对纯合的隐性基因控制,人为杂交导致的基因重组使隐性基因纯合后在杂交后代中高频率表达;同时发现,其花粉发育也受环境影响,树体的营养状况可影响花粉的发育进程。     

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。     

杂交水稻及其三系剑叶表面结构的扫描电镜比较观察

应用扫描电子显微镜,对野败型杂交水稻汕优50及其三系的剑叶表面进行了比较观察。结果表明:保持系和恢复系的气孔长度和气孔复体的表面积极为相似;不育系的气孔大于其父本;而杂交水稻的气孔最大,一定程度上体现了杂种优势。