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(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。     

偃麦草与小偃麦染色体组构成的细胞遗传学研究在Ⅴ.硬粒小麦与中间偃麦草杂交及回交的细胞遗传学研究

获得了硬粒小麦(2n=6x=28、AABB)与中间偃麦草(2n=6x=42、NNE_1E_1E_2E_2)杂种F_1及回交后代材料。统计分析杂种F_1及回交一代PMC MI染色体配对构型,认为中间偃麦草具较远缘的同亲关系(distant homologous)染色体组。由三价体出现频率分析,中间偃麦草不含小麦的B染色体组,建议用NE_1E_2为其染色体组公式。根据回交一代及其自交后代染色体数目,分析了六倍体小偃麦这一人工新物种的形成过程。     

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。     

利用气孔保卫细胞周长及叶绿体数目鉴定油菜种间杂种研究

以白菜型冬油菜‘陇油7号’、‘陇油9号’(AA,2n=20),芥菜型油菜‘冬芥’(AABB,2n=36),甘蓝型油菜‘vision'(AACC,2n=38),种间杂种‘陇油7号’ב冬芥’、‘陇油9号’בvision'为试材,对其叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体数目进行统计分析,探讨一种快速鉴定油菜种间杂种的简易方法,并用SSR标记法对气孔保卫细胞周长及叶绿体分界法可靠性进行进一步验证.结果显示:(1)油菜亲本及种间杂种气孔保卫细胞周长在不同叶片间变异程度接近,而同一叶片的气孔保卫细胞周长下部位变异程度较小.(2)不同类型油菜亲本及其种间杂种叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数存在明显的分界线,具体判定分界值为:周长＜58.90 μm为白菜型油菜、周长58.90～75.83 μm为种间杂种F1、周长＞75.83 μm为甘蓝型或芥菜型油菜;叶绿体数10～12个为白菜型油菜、14～16个左右为杂种F1、18～19左右为甘蓝型或芥菜型油菜.(3)随机选择经叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数分界特征值鉴定的油菜种间杂种单株40个,用SSR分子标记法对鉴定结果显示,有37个单株具有杂交种带型为真杂种,两种方法鉴定油菜真杂种的吻合率达97.5％.研究表明,白菜型、甘蓝型、芥菜型油菜及其种间杂种的叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体存在特定的分界线值,据此可以方便有效地鉴定油菜种间杂种,即当植株气孔同时满足保卫细胞周长在58.90～75.83 μm、叶绿体数在14～16个左右时,则可判定其为真杂种.     

小麦族鹅观草属三种植物的生物系统学研究

本文研究了禾本科小麦族鹅观草属的3个种:缘毛鹅观草(Roegneria pendulina Neuski 2n=4x=28),纤毛鹅观草(R. ciliaris (Trin.) Nevski 2n=4x=28)和鹅观草(R. kamoji Ohwi 2n=6x=42)及其种间杂种的形态变异和染色体配对行为。各杂种F_1的减数分裂染色体配对数较高,但杂种高度不育。在杂种减数分裂中还观察到一定频率的多价体形成。以上结果充分表明该3种植物享有两个共同的基本染色体组,在S和Y染色体组之间发生过染色体相互易位,缘毛鹅观草的染色体组可拟定为S~PY~P。     

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…     

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.     

苏联球茎大麦有利基因引入普通小麦的研究

本研究从1979年开始,用抗病性较强的苏联球茎大麦(4x)为父本,普通小麦品种中国春(6x)为母本进行属间杂交,经离体培养杂种幼胚,获得了属间杂种(F_1)。杂种自交不育,用秋水仙素加倍亦不成功,而以中国春5B单体与之回交,获得回交一代(BC_1F_1)。杂种F_1形态为两亲的中间型,其花粉母细胞染色体数在24—30条之间。BC_1F_1代杂种的形态与F_1相似,染色体数在45—49条之间(其中大多数细胞终变期有20—21个二价体和3—7个单价体)。BC_1F_1代自交或回交均有部分结实。以后各代继续自交分离;于1985—1986年,分离出6个异源二体附加系(2n=22Ⅱ)和异源八倍体(2n=28Ⅱ)以及若干个与母本形态有明显差异的整倍体杂种后代(2n=21Ⅱ)。这些整倍体和非整倍体后代中,有2个附加系的蛋白质含量较高(22.30％和20.37％);在整倍体后代中有两个株系与其父本一样对小麦黄花叶病(WYMV)具有抗性,而其母本与浙江省当前推广的小麦品种均不抗病,说明球茎大麦抗黄花叶病基因可能已导入母本中国春小麦。     

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。     

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。     

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。     

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。     

异细胞质诱发硬粒小麦雌雄蕊败育的研究

本文研究以具有D染色体组的偏凸山羊草(Aegliops ventricosa 2n=4x=28 DDM~vM~v)为母本,硬粒小麦(Triticum durum D_(213)和阿波罗[Appulo]2n=4x=28 AABB)为父本的异细胞质硬粒小麦杂种的结实性。采用(偏凸山羊草×D_(213))F_1(以下简称F_1)为母本,用硬粒小麦阿波罗置换回交,至(偏凸山羊草×D_(213))×阿波罗(以下简称BC_3)时,杂种植株雄蕊、雌蕊发生退化、败育和各种畸变,导致植株结实率下降到零。这种D染色体组异细胞质杂种经多代回交后不结实的现象是遗传育种工作中不可忽视的问题。     

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     

八倍体小偃麦染色体组分析

本文对普通小麦与长穗偃麦草(Elytrigia elongata=Agropyron elongatum.2n=70)杂交选育出来的5个八倍体小偃麦的染色体组进行了研究。通过八倍体小偃麦与普通小麦杂交,八倍体小偃麦相互间杂交,观察了杂种F_1花粉母细胞减数分裂行为。根据观察结果,讨论了长穗偃麦草染色体组的构成,认为长穗偃麦草的染色体组为E_1E_2F_2F_2N较为合适。在此基础上,确定了5个八倍体小偃麦的染色体组:7430为ABDE_1,68为ABDF_1,693为ABDF_1,7631为ABDF_2,784为ABDN。另外,还讨论了八倍体小偃麦染色组的重组问题。     

普通小麦与华山新麦草的杂交

华山新麦草是分布在秦岭山脉华山段的1个特有种,经细胞学鉴定为二倍体种(2n=14)。利用普通小麦与之杂交并通过幼胚培养获得了杂种,杂交结实率为0.19%,幼胚培养出苗率为33.3%。杂种表现为双亲的中间型,杂种F_1体细胞染色体数为2n=28,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ每细胞平均0.99个二价体,26.01个单价体。杂种花粉粒败育,以小麦花粉与杂种回交时获得了种子,回交结实率为2.5%。回交一代体细胞染色体数为2n=49,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型多数为2Ⅲ 7Ⅰ。     

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。