黄芩组织培养同源四倍体的诱导

应用组织培养技术对黄芩进行多倍体诱导,结果表明：组织培养条件下,在培养基中添加一定浓度和秋水仙素,或者把带有绿色芽点的黄芩愈伤组织经０．２％秋水仙素溶液浸泡一定时间后再进行培养,均可诱发黄芩多倍体的产生,但以后效果较好,诱导率可达４０．０％,通过试管苗根尖染色体显微观察,鉴定出５０多个黄芩同源四倍体,为今后优良品种的选育打下基础。     

南荻同源四倍体的研究

南荻变种“突节荻”的幼穗、下胚轴产生的带绿芽点愈伤组织,置于０．０５％秋水仙碱的ＭＳ无激素培养基上处理２４－４８ｈ,经培养而诱变成交异试管苗。细胞学鉴定确定其染色体数目为２ｎ＝４ｘ＝７６（ｘ＝１９）,花粉粒和气孔保卫细胞均增大,核仁数目增多。田间种植和测定,获得南荻同源四倍体新品系。该品系表现出生长势强,植株高大,茎粗、茎壁厚、节间长,产量高,而且纤维长,长宽比值大,是生产上能直接利用的一种优质高产的造纸新资源     

同源四倍体水稻：低育性机理、改良与育种展望

同源四倍体水稻具有籽粒增大、营养成分增加和抗性增强等特点,但其育性普遍偏低,影响产量,无法直接应用。高育性四倍体水稻的成功创制解决了同源四倍体水稻育性偏低的瓶颈问题,然而该类型多倍体水稻能否在生产上推广应用需要进一步探讨。本文总结了同源四倍体水稻及其杂种F1育性偏低的细胞和分子遗传学机理研究的概况,重点介绍了高育性四倍体水稻的主要类型及最新的研究进展,最后提出未来利用新型四倍体水稻开展多代杂种优势等研究的设想,以期为水稻多倍体育种提供参考。     

同源四倍体灯盏花离体再生及其倍性鉴定

以四倍体灯盏花的无菌苗叶柄为外植体进行离体培养,研究其再生体系,并对再生植株进行染色体倍性鉴定。结果表明:叶柄外植体在MS+0.05 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖的培养基上不定芽的再生频率可达87.3%;继代培养(MS+0.1 mg·L-1NAA+0.3 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖)增殖系数为7.8,诱导(1/2MS+1.0 mg·L-1NAA+1.0 mg·L-1IBA+0.65%琼脂+3%蔗糖)生根率100%,移栽成活率为90%。细胞学鉴定结果表明,再生植株的染色体数为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,再生植株为四倍体。     

同源四倍体荞麦的细胞遗传学研究

一般认为,人工诱变的同源四倍体禾谷类作物因减数分裂不规则性所产生的不育配子比例高,导致结实率下降,是影响产量的主要原因。本文对同源四倍体荞麦和普通二倍体荞麦的外部形态、减数分裂、花粉育性进行比较后认为,对不同作物的同源四倍体应作具体分析,就荞麦而言,当然也包括同源四倍体荞麦,其结实率极低(最高为15％)的主要原因,不是因为减数分裂不规则性所产生的不育配子比例高,而是由于荞麦自身花器结构和外界条件所决定。同源四倍体荞麦的结实率与普通二倍体荞麦的结实率无明显差异,增产的主要原因是由于千粒重的显著增加。     

同源四倍体萝卜雄配子体发育

利用爱氏苏木精染色-冬青油透明"技术,首次报道了同源四倍体萝卜(2n=4x=36)雄配子体的动态发育过程.结果表明:同源四倍体萝卜小孢子核经一次有丝分裂产生营养核与生殖核,生殖核再经一次有丝分裂形成两个精核,最终形成3-细胞型成熟花粉,与相应的二倍体雄配子体的整个发育过程相似;四倍体花粉具2个、3个或4个萌发孔,二倍体多为3孔花粉;四倍体雄配子体发育过程中异常频率为32%,比二倍体高20%,败育主要发生在四分体时期和单核期.     

利用氟乐灵进行同源四倍体萝卜种质创制研究

本研究应用除草剂氟乐灵处理两叶一心幼苗生长点,进行同源四倍体萝卜种质诱导,对变异植株进行形态、细胞学鉴定和花粉母细胞染色体数目鉴定。结果表明,应用 0.2 mmol/L 和 1.0 mmol/L 氟乐灵处理,6个萝卜品种都获得同源四倍体植株,10 mmol/L 处理仅在 Nau-zhqh 得到同源四倍体;其中 0.2 mmol/L处理 Nau-dy 和 1.0 mmol/L 处理 Nau-xbch 获得四倍体最高诱导率(40%);四倍体种质与二倍体种质相比,形态性状、气孔大小、保卫细胞内叶绿体数目、花器官大小、花粉粒大小及花粉萌发率都存在显著差异,将形态、气孔鉴定和染色体计数结合可以准确确定变异株的倍性。研究表明利用氟乐灵诱导是进行萝卜同源四倍体种质创新的有效途径之一。本研究应用除草剂氟乐灵处理两叶一心幼苗生长点,进行同源四倍体萝卜种质诱导,对变异植株进行形态、细胞学鉴定和花粉母细胞染色体数目鉴定。结果表明,应用 0.2 mmol/L 和 1.0 mmol/L 氟乐灵处理,6个萝卜品种都获得同源四倍体植株,10 mmol/L 处理仅在 Nau-zhqh 得到同源四倍体;其中 0.2 mmol/L处理 Nau-dy 和 1.0 mmol/L 处理 Nau-xbch 获得四倍体最高诱导率(40%);四倍体种质与二倍体种质相比,形态性状、气孔大小、保卫细胞内叶绿体数目、花器官大小、花粉粒大小及花粉萌发率都存在显著差异,将形态、气孔鉴定和染色体计数结合可以准确确定变异株的倍性。研究表明利用氟乐灵诱导是进行萝卜同源四倍体种质创新的有效途径之一。     

黄瓜二倍体及其同源四倍体果实转录组分析

果形和糖含量分别是与瓜类蔬菜作物外观、营养及风味密切相关的重要品质性状。为探究黄瓜倍性差异导致果形及糖含量变化的分子机制,以果形和糖含量差异显著的黄瓜二倍体（长果/低糖）和四倍体（短果/高糖）为试材,分别取开花当天和花后9 d的果实进行转录组分析。结果表明,在二、四倍体花后9 d果实中共鉴定到1 874个差异表达基因（DEGs）,其中上调基因818个和下调基因1 056个;GO分析显示,DEGs显著富集在“DNA复制”（GO:0006260）、“DNA代谢过程”（GO:0006259）、“蛋白质复合体”（GO:0032993）、“染色体”（GO:0005694）、“蛋白质二聚活性”（GO:0046983）等GO条目上;KEGG分析表明,DEGs富集在“植物激素信号转导”（csv04075）、“淀粉与蔗糖代谢”（csv00500）等代谢通路上;参与“植物激素信号转导”相关基因AUX1、DELLA、B-ARR、TCH4上调表达,GH3、GID1、PP2C、CYCD3下调表达,以及参与“淀粉与蔗糖代谢”相关基因SPS、SUSY上调表达,可能与果形指数减小和果实糖含量增加有关。荧光定量PCR(...     

甜叶菊同源四倍体离体诱导及鉴定

用不同浓度秋水仙素溶液处理甜叶菊不定芽,诱导同源四倍体,并进行解剖学、染色体鉴定和流式细胞仪鉴定倍性。结果表明:(1)用0.20%的秋水仙素溶液浸泡甜叶菊不定芽12h,同源四倍体诱导率最高,可达32.14%。(2)同源四倍体植株与二倍体(对照)相比,其气孔、叶片等均表现巨大性,且叶片变厚、叶色浓绿、叶片皱缩。(3)对照植株染色体2n=2x=22,四倍体植株染色体2n=4x=44;流式细胞仪倍性鉴定结果显示,对照DNA相对含量为100,四倍体DNA相对含量为200。(4)该研究共鉴定出48株甜叶菊同源四倍体植株,为进行倍性植株的诱导奠定了技术基础,为进一步开展甜叶菊同源四倍体新品种的选育提供了实验材料。     

菘蓝二倍体及其同源四倍体遗传差异的ISSR分析

以1个菘蓝二倍体及其10个同源四倍体株系为材料,利用19个随机扩增ISSR引物分析其遗传差异性,为菘蓝多倍体诱变的基因表达调控以及遗传改良提供依据。结果显示:菘蓝二倍体与其同源四倍体及四倍体之间的ISSR多态性有明显差异,除主要遗传位点相同外,有些四倍体株系扩增条带数多于二倍体,有些四倍体株系扩增条带数少于二倍体,四倍体株系间亦有多态位点;11个株系共扩增111条多态性条带,多态性达55.22%。聚类分析显示,不同四倍体株系与二倍体的遗传差异大小亦不同。研究表明,菘蓝二倍体与其同源四倍体具有中等偏高的遗传差异性。     

同源四倍体青花菜的核型分析

以四倍体青花菜为材料,采用常规压片法进行核型分析和有丝分裂观察.结果表明:四倍体青花菜核型公式为2n=4x=36=16m+20sm(4 SAT),其中第3、4、7、8对为中着丝粒染色体,第1、2、5、6、9对为近中着丝粒染色体,第6对染色体具随体;核型类型属于2A型,为基本对称型;染色体相对长度组成为2n=36=16 M_2+20 M_1,表明该四倍体青花菜是二倍体加倍得到,为同源四倍体.在部分四倍体根尖中发现非整倍体细胞,其染色体数目变异较大;与二倍体相比,四倍体有丝分裂过程存在双核仁、体细胞配对、染色体桥等异常现象.     

低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

同源四倍体矮牵牛花粉母细胞减数分裂观察

以同源四倍体矮牵牛06P-12为材料,采用常规压片法对花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为进行了观察研究,以探明同源四倍体矮牵生育性降低的细胞学原因.结果显示:花粉母细胞减数分裂过程与二倍体基本相同但有其特殊性,主要表现在:终变期染色体的构型复杂,有四价体、三价体和单价体;中期Ⅰ和中期Ⅱ有赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ出现落后染色体、丢失染色体、染色体桥及不均等分裂的现象;四分体时期出现一分体、二分休、三分体以及含微核的异常三分体、四分体、多分体.花粉母细胞减数分裂过程中正常细胞平均达78.6%,异常细胞频率平均为21.4%.研究表明,同源四倍体矮牵生育性降低的细胞学原因是减数分裂过程中染色体行为异常.     

植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体

随着生物技术的迅速发展,通过植物离体组织人工诱导多倍体已经成为获得多倍体植株的有效途径。本文就植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体的研究进展做一介绍,详细评述了植物离体组织细胞加倍的途径、影响植物离体组织加倍的因素、利用不同诱导剂进行处理效果比较及离体组织材料的早期倍性鉴定技术等,并展望了植物离体诱导同源四倍体的前景。     

白术同源四倍体的诱导和鉴定及其与二倍体过氧化物酶的比较

以白术（Atractylodes macrooephala Koidz.）二倍体组培苗为材料,对其四倍体诱导方法进行研究,共获得45个白术同源四倍体株系,为优良株系的选育提供了材料。此外,还分析比较了其中8个白术四倍体株系与二倍体的过氧化物酶同工酶（POD）的酶谱差异,发现四倍体各株系过氧化物酶同工酶谱比二倍体的均多了Rf0.310的谱带,且总过氧化物酶比活力也发生了很大改变,对探讨白术四倍体优良株系的生理生化机理具有一定的参考价值。     

同源四倍体水稻小孢子发生的超微结构

利用透射电子显微镜对同源四倍体水稻小孢子母细胞减数分裂前及期间的超微结构进行观察,结果发现:(1)减数分裂前及减数分裂早期,小孢子母细胞核糖体密度高,线粒体、质体等细胞器丰富;粗线期核糖体密度显著下降,线粒体、质体等细胞器数量减少;终变期核糖体密度逐渐恢复到减数分裂前状态,而其他细胞器的数量除在二分体时期出现短暂的回升,终变期以后的时期均较少.(2)小孢子母细胞间的连接在小孢子母细胞时期以典型的胞间连丝为主,进入细线期,胞间连丝数量显著减少,宽孔道的胞质通道逐渐增多,粗线期小孢子母细胞间基本通过胞质通道连接,终变期小孢子母细胞间完全分离.(3)随着减数分裂的进行,药壁四层细胞逐渐液泡化,绒毡层细胞中部分小液泡融合成大液泡,形成胞内"空腔";药室内壁细胞出现大量的具有叶绿体结构特征的质体,内含丰富的淀粉粒,到了四分体时期质体数量及内含的淀粉粒显著减少.     

同源四倍体水稻原种制备及影响因素分析

本研究已将从全国各地征集的50份水稻优良种质资源(2n=2x=24)诱变为同源四倍体水稻原种。本文讨论不同处理日期、不同秋水仙碱浓度和处理时间、以及不同品种的抗药性等因素对加倍成功率的影响,结果表明:①不同日期处理水稻幼芽,其加倍成功率不同,4月6日～15日加倍效果最好,加倍成功率达19.4%。②不同浓度秋水仙碱和处理时间其加倍成功率存在一定的差别。0.1%秋水仙碱处理48h 和0.2%处理24h 为佳,其芽恢复率超过58%,加倍成功率超过16%。③不同水稻品种抗药性不同。在所加倍的50个水稻品种中,中作9025抗药性最强,芽恢复率达92.4%,加倍成功率38.7%。盐州14抗药性最差,芽恢复率仅为10.6%。     

植物同源四倍体花器官及种子变异研究进展

由于染色体数目的加倍,植物同源四倍体花器官、雌配子体、雄配子体及种子的表现型均发生了不同程度的变异,与其起源二倍体相比,四倍体的表现型变异主要体现在以下几个方面：花序形态及着生位置呈现多样化;花器官普遍增大,花柱中引导组织欠发达;花芽中核酸含量增加,RNA/DNA降低;雌配子体（胚囊）中卵器、中央细胞、反足细胞形态位置异常或退化,胚囊育性下降;雄配子体（花粉）体积增大、形态多样,且育性下降;种子体积、重量多数呈增加趋势,蛋白含量提高,对NaCl逆境耐受性增强,萌发力下降;种子胚乳发育的异常有不利于种子胚营养供给的趋势,这种趋势会导致胚畸形或退化。     

何首乌同源四倍体的诱导及生理指标的测定

用秋水仙素诱导何首乌(Polygonum multiflorumThunb.)同源多倍体的最佳条件为用0.2%秋水仙素溶液处理其试管苗幼嫩顶芽36 h,并接种于含2.0 mg.L-16-BA和0.2 mg.L-1IAA的MS启动培养基上。对诱导出的多倍体株系进行染色体计数分析,结果表明,诱导产生的多倍体均为四倍体,染色体基数2n=4x=44。生理指标测定结果表明,何首乌同源四倍体株系试管苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和黄嘌呤氧化酶(APX)活性及叶绿素含量等指标均高于二倍体株系。     

拟南芥高丝氨酸激酶HSK的分子结构与同源建模研究

高丝氨酸激酶（EC2．7．1．39）是拟南芥中合成甲硫氨酸和苏氨酸的关键酶之一。作者利用DNAMAN软件分析高丝氨酸激酶的氨基酸组成和等电点;利用生物信息学在线网站预测分析其疏水性、二级结构、跨膜结构域、信号肽区域、PEST序列、化学修饰位点及亚细胞定位等;利用SWISS—MODEL软件进行同源建模,使用Chimera（V1．8．1）做结构修饰处理,最后利用Molprobity4及ERRAT（V2．0）对建模结果进行结构质量分析。结果发现：HSK预测等电点为8．48,平均亲水性0．267;二级结构中α-螺旋占34．32％,不规则卷曲占48．11％,延伸链占17．57％;高丝氨酸激酶的预测模型经验证具有稳定的空间结构,符合立体化学规则。