推荐遗传学实验课的一种好材料

为普及遗传学基本知识,解决遗传学实验课的材料困难问题,福建农学院作物遗传育种研究室,利用圆果种黄麻配制了可供验征遗传学的分离和自由组合二大规律的实验材料,整套实验材料包括亲本(P_1、P_2)、杂种第一代(F_1)、杂种第二代(F_2)和测交后代(B_1、B_2)。用黄麻做遗传教学     

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)。     

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。     

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。     

普通小麦与黑麦属间杂种(F_1)育性特点的研究

34个小麦品种(系)与黑麦进行了杂交,结果表明:亲和性在供试材料间存在明显差异,其中12个小麦品种表现了与中国春相似的亲和性;对34个小麦/黑麦属间杂种(F_1)的回交结实率和开放授粉条件下的自交结实率的统计表明,杂种育性普遍较差,但不同组合间存在明显不同,其回交与自交结实率的变异幅度分别为0—4.50%和0—3.087粒/穗;小麦与黑麦属间杂种(F_1)育性与杂交亲和性间存在明显相关,回交和自交结实率以及能够回交和自交结实组合的出现频率均随亲和性的增加而表现增加的趋势;在小麦品种演化过程中,亲和性与杂种育性均表现降低的趋势;小麦/黑麦属间杂种(F_1)PMC MI染色体配对水平普遍较低,平均交叉结仅为0.359,但组合间存在一定差异,变幅为0—1.3;平均99.936%的杂种(F_1)花粉表现败育,仅有0.064%的杂种(F_1)花粉能被KI—I_2正常染色,杂种(F_1)染色体配对水平与正常染色花粉频率、正常染色花粉频率与自交结实率间存在一定程度的相关性,相关系数分别为0.209和0.205。     

冬小麦杂种后代(F_1、F_2)早熟性遗传的初步分析

通过试验说明,小麦的早熟性属数量性状。用生育期不同的亲本杂交,F_1抽穗期介于双亲之间,并倾向早熟亲本;F_1杂种的平均优势为-14.2％;F_2的抽穗期呈连续变异,并出现超亲遗传现象。小麦抽穗期的遗传力较高,平均为63.76％。F_1的抽穗期与双亲抽穗期的平均值具有明显的相关性,r=0.767,回归系数为0.715。生育期不同的亲本对杂种后代有较大的影响。一般组合受“早亲”的影响较大,但也不能忽视“晚亲”的制约作用。不同亲本早熟性的遗传传递力不同。在育种工作中应注意早熟亲本的选择。根据早熟性遗传规律,可以“早中选早”,也可以“晚中选早”,在杂种的早期世代选择早熟的类型是有效的。     

八倍体小偃麦与普通小麦杂种F_1低育的细胞胚胎学研究

研究表明,尽管(小偃7430×烟农15)和(小偃7430×鲁麦1号)两个杂种F_1花粉母细胞减数分裂过程非常紊乱,但小孢子能正常发生,其可育花粉分别为87.95%和86.80%,能够满足传粉受精的需要。(小偃7430×烟农15)杂种F_1 91.20%的雌配子体发育正常,其中80.35%发生了正常的双受精。无论在发育正常的种子中,还是瘪小或中途停止发育的种子中,胚的分化基本能够完成,但在正常受精的子房中仅有12.10%的胚乳能正常发育。因此胚乳败育是导致八倍体小偃麦与普通小麦杂种F_1自交结实率降低的主要原因。     

柏氏鲤、镜鲤和红鲤及其杂种F_1主要形态学性状遗传的比较研究

通过柏氏鲤和镜鲤、红鲤的种间杂交,比较了它们之间3个杂交组合F_1和亲本的形态学性状,观察到在鳞被、体色、头长、体高、鳃耙数等性状上,亲本与杂种F_1之间有较大的遗传差异。3个杂交组F_1的杂种指数虽都间于双亲的中间值,但各自偏向母本,且有些性状表现出超亲趋向。同时,观察到由于杂交的互补作用,杂种F_1不仅组合了某些有利的形态学性状,而且提高了杂种的有关经济性能。如红柏F_1生长快于双亲;镜柏F_1和柏镜F_1的头变小,3个杂种F_1的鳃耙数增加,摄食范围扩大和起捕率明显提高等。在此基础上,如进一步用回交等选育方法,可望育成一个以浮游生物为食,起捕率高和生长快的鲤鱼新品种。     

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。     

不同恢复型大豆细胞质雄性不育杂种F_(1)的转录组分析北大核心CSCD

恢复系的恢复能力在三系杂种F_(1)的育性稳定中发挥着重要的作用。本研究以相同不育系为母本和不同恢复能力的强、弱恢复系为父本配制的2个大豆细胞质雄性不育杂种F_(1)为研究对象,在开花期对其不同大小的混合花芽进行转录组测序。经比较分析,共筛选出2060个差异表达基因(DEGs,differentially expressed genes),其中相对以强恢复系为父本配制的杂种F_(1),在弱恢复系为父本配制的杂种F_(1)中1446个差异表达基因下调表达,614个差异表达基因上调表达。qRT-PCR分析验证RNA-Seq结果是可靠的。对差异表达基因进行生物信息学分析,GO富集分析表明细胞外围、果胶酯酶抑制剂活性、果胶酯酶活性、细胞壁和外部封装结构等功能为主要的差异生物学功能;KEGG通路富集分析表明戊糖葡萄糖醛酸相互转化、植物病原相互作用和糖酵解/糖异生等通路为主要的差异代谢通路。根据差异转录学分析结果结合相关文献报道,推测大豆细胞质雄性不育杂种F_(1)的育性稳定性与花粉细胞壁发育、碳水化合物代谢和植物病原相互作用等相关基因有关,当环境条件变化导致其功能平衡打破时,将会出现不育及育性发生转变。本研究为从育性稳定性方面了解大豆细胞质雄性不育及育性恢复的分子机理提供了有价值的信息。     

LB技术获得的科间植物[烟草(+)菠菜]F_2、F_3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(+)菠菜]F_2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F_2、F_3代植株单位叶面积叶绿素含量的测定及比较分析,为LB技术导入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。     

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。     

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。     

二倍体多年生大刍草及其与玉米的杂种F_1同工酶和可溶性蛋白质电泳研究

两年来用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对二倍体多年生大刍草与玉米配制的16个杂交组合的杂种F_1叶片过氧化物酶同工酶分析结果表明:杂种F_1酶谱的主要特点:第一,所有杂种都像亲本二倍体多年生大刍草一样具有Rf=0.52的酶带。第二,杂种酶谱主要表现为互补两个亲本酶谱的模式。在杂种F_1的可溶性蛋白质扫描曲线图中有一像亲本二倍体多年生大刍草一样的Rf=0.28的蛋白质分子峰甚显著。     

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。     

栽培稻杂种不育性的遗传研究——Ⅲ.不同类型品种F_1花粉不育性的等位基因分化

以台中65等基因F_1不育系为遗传测验种,测定了栽培稻(O.sativa)45个品种在3个F_1不育基因座的基因型和等位基因的分化度。在S-E3基因座上,除Dular带有S_i/S_i基因型外,其余被测品种均带有S_i/S_i基因型。在S-E2和S-E5基因座上,籼型品种带有高频率的S_i基因,而粳型品种带有高频率的S_i基因。S_i和S_i均具有不同的分化度。籼型品种携带的S_i基因和粳型品种携带的S_i基因具有较高的分化度。中间型品种和广亲和品种的等位基因分化在S-E2基因座上与粳型品种相似,而在S-E5基因座上与籼型品种相似。此外,分析了各类型品种相互杂交F_1杂种在S-E2和S-E5基因座的杂合率、杂合度和杂合性。与籼/粳杂种相比,中间型品种(包括广亲和品种)与籼型和粳型品种杂交,F_1杂种均具有较低的平均杂合性,从而表现出较高的亲和性。因此,无论是杂种不育性还是杂种亲和性均由花粉不育基因控制。花粉不育基因也称为特异亲和基因。     

籼、粳杂种的“随体丢失”

1985—1986,观察籼、粳及籼,粳F_1杂种终变期核仁染色体数,籼为2个二价核仁染色体,粳为1个二价核仁染色体,籼、粳F_1杂种核仁染色体数与父本水稻的核仁染色体数相同。由此,讨论了“随体丢失”在水稻育种,粳稻起源及遗传学方面的意义。     

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     

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     

水稻三系及其杂种F_1的酯酶同工酶比较及杂种优势预测

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了114套杂交稻 F_1及其相应的不育系,保持系和恢复系干种子胚的酯酶同工酶,6条主要酶带分别命名为1 A、3A、4A、5A、6A 和7A。三系亲本的酯酶同工酶酶谱各有其特点。杂种 F_1的酶谱出现7种类型。当不育系具有6A 时,常与恢复系的3A 或5A 形成酶带互补的杂种,3A和6A 互补只有营养优势。5A 和6A 互补才有经济优势。本实验证明杂种 F_1酶谱的形成受亲本核质双方的影响。酯酶同工酶酶谱类型可作为预测杂种优势的生化指标之一。