甘蓝型油菜与红菜薹的杂种及其后代遗传变异分析

本研究采用一种新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系（EruCMS）（Brassicanapus2n=4x=38）与红菜薹（B．campestris L．ssp.chinensis L.var．utilis Tsen et Lee．2n=2x=20）进行远缘杂交,并以红菜薹为轮回亲本连续回交,对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系与红菜薹的杂种一代及其回交后代进行植物学性状及品质性状调查测定。结果表明,供体亲本和受体亲本在回交转育过程中发生明显的核置换,其杂交及回交后代的农艺性状及品质性状出现波动,并且随着回交次数的增多,世代越高的材料越相似于轮回亲本红菜薹,而世代越低材料遗传变异范围更大。     

萝卜与甘蓝属间杂种基因组原位杂交分析

用基因组原位杂交方法（Genomic in situ hybridization, 简称GISH）研究了萝卜( Raphanus sativus,2n=18,RR)和甘蓝（Brassica oleracea , 2n=18, CC）属间杂种F1减数分裂过程。结果表明杂种体细胞染色体组成为RC,2n=18,但花粉母细胞有三种不同类型：1. RC,2n=18, 终变期染色体平均配对构型为14.87Ⅰ+1.20Ⅱ+0.04Ⅲ+0.06Ⅳ, 染色体配对主要发生在萝卜和甘蓝染色体之间, 后期Ⅰ9条萝卜染色体主要以5/4和6/3的分离比移向两极, 所形成配子的染色体数目和组成均不平衡,配子败育; 2. RRCC,4n=36, 终变期染色体形成18个二价体,后期Ⅰ染色体均衡分离,形成RC不减数配子;3. RRCC缺体,4n=30－34, 少数萝卜染色体丢失,形成的配子具有全套的甘蓝染色体和部分萝卜染色体。     

木兰科13个分类群和12个杂交组合的染色体数目

对木兰科Magnoliaceae 13个分类群的染色体进行了计数, 其中落叶木莲Manglietia decidua、香港木兰Magnolia championii、馨香玉兰Magnolia odoratissima、香木兰Magnolia guangnanensis等12个种的染色体数目为首次报道。同时对木兰科属内属间的12个人工杂交组合的后代进行了染色体鉴定,其中,二乔玉兰红元宝Magnolia×soulangeana“Hongyuanbao” (♀,2n=4x=76)与云南含笑Michelia yunnanensis (♂,2n=2x=38)、红元宝与金叶含笑Michelia foveolata(♂,2n=2x=38)杂交后代的染色体为2n=3x=57,为其亲本染色体半数之和,证明这两个远缘杂交后代为真实杂种。     

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。     

通过胚珠试管受精获得烟草种间杂种

用试管受精的方法,在栽培红花烟草(2n=48)与栽培黄花烟草(2n=48)、光叶烟草(2n=24)的杂交中克服了种间的远缘杂交不亲和性并获得了杂种种子和植株。其杂种F_1是不育的。通过杂种叶片以及子叶的组织培养,诱导出了许多杂种的再生植株。因此,试管受精方法并结合组织培养,是得到和保存远缘杂种的一种有效途径。     

甜抓属一新物种（双二倍体）合成及定性

采用胚胎拯求方法,首次成功实现了栽培黄瓜（Cucumis sativus L.,2n=14）与同属野生种C.hystrix Chakr.(2n=24）间可重复的种间杂交。杂交F1植株形态一致。其中多分枝、密棕茸毛（尤其是在花瓣和雌蕊上）、桔黄色花冠及卵圆形果实这些特征与亲本Chystrix相似,而第一雌花节位则与亲本黄瓜（C.sativus）相似。其它性状如株径、节长、叶和花的形状和大小等都介于双亲之间而呈中间型,将杂种F1植株自交并与两亲本进行回交,结果表明F1杂种的雄蕊和雌蕊都是不育的。这可能是由于杂种染色体数目为奇数（2n＝19,其中7条来自黄瓜,12条来自野生黄瓜）,缺乏同源性而导致减数分裂不正常。利用体细胞无性系突变方法,对杂种的染色体数进行了加倍,流动细胞计量仪测定表明,加倍的F1植株（双二倍体）占再生植株的7.3%,形态一致,其DNA含量为2.35pg,而F1（二倍体）的含量为1.17pg。新合成的双二倍体植株能释放花粉,并且能形成含种子的果实。对生长和发育、营养价值及抗性等方面初步研究表明,这一新物种可望成为一新型作物种,在未来农业中占有一席之地。通过不同杂交可形成两种类型的果实：一种为腌渍类型,该株系每株可着生30多个大约10cm长的果实,可一次性采由;另一种为耐弱光类型,果形细长,基本上元种子,适合于部分遮荫的环境,如温室栽培。营养分析表明,新物种果实的蛋白质含量为0.78%,矿物质0.35,均分别高于普通黄瓜含量0.62%和0.27%。对根结线虫筛选试验结果表明,C.hystrix具有高度抗性,其抗性通过正反交可部分转移到F1代和双二倍体中。     

远缘杂交导致不同倍性鱼的形成

远缘杂交可以使基因组从一个物种转移到另一个物种中,从而导致杂交后代的表现型和基因型都发生改变.本文描述了在红鲫(♀)与鲤鱼(♂)的远缘杂交后代中,形成了F3~F18两性可育异源四倍体鲫鲤群体(4n=200,简称为4nAT).4nAT的雌、雄个体分别产生的二倍体卵子和二倍体精子,经过雌核发育和雄核发育,在没有染色体加倍处理情况下,分别发育成雌核发育二倍体后代和雄核发育二倍体后代.其中雌核发育体系衍生出具有遗传变异的改良四倍体鲫鲤和改良二倍体鱼,二倍体杂交鱼产生不减数的配子的现象与减数分裂前核内复制或者核内有丝分裂或者生殖细胞融合有关.用雄性4nAT与雌性二倍体鱼进行倍间交配大规模制备了不育三倍体鱼.在红鲫(♀)与团头鲂(♂)的远缘杂交后代中,成功地获得两性可育的天然雌核发育红鲫(2n=100),不育的三倍体鲫鲂(3n=124)以及两性可育的四倍体鲫鲂(4n=148),此外,还制备了两种五倍体鲫鲂(5n=172;5n=198).该文在细胞和分子水平上对不同倍性鱼的生物学特点和形成机制进行了比较,揭示了远缘杂交或者将远缘杂交与雌核发育和雄核发育相结合的方法在具有遗传变异的不同倍性鱼的形成中发挥着积极作用,这在生物进化和鱼类遗传育种方面都具有重要意义.     

大白菜(Brassica pekinensis)与甘蓝(B.oleracea)的种间试管受精

通过大白菜胚珠与甘蓝花粉的试管授粉和受精得到了杂种种子。杂交一代的植株形态和花粉发育情况及根尖细胞染色体数均表明为种间杂种。杂种植株具有父母本的特征,某些性状介于双亲之间;花粉粒发育不正常;根尖细胞染色体数为2n=19。本研究为其他十字花科植物的远缘杂交中克服不亲和性提供了依据。     

疏花蔷薇与现代月季品种及其杂交后代的染色体核型分析

以疏花蔷薇(Rosa laxa,2n=2x=14)和现代月季品种‘Kardinal’、‘Solidor’、‘Yuzen’(2n=4x=28)为亲本进行杂交,杂交组合疏花蔷薇בKardinal’、疏花蔷薇בSolidor’、‘Yuzen’×疏花蔷薇分别获得5株、5株和6株杂交后代。采用常规压片法,对亲本及杂交后代的染色体数目和核型进行了分析。结果显示:杂交后代中除疏花蔷薇בKardinal’组合有1株为二倍体外,其余15株均为三倍体;疏花蔷薇的核型为12m+2sm,属1A型;现代月季品种‘Kardinal’、‘Solidor’、‘Yuzen’的核型分别为28m、28m、24m(2SAT)+4sm,核型类型分别为1A、1B、2B型;疏花蔷薇בKardinal’组合的F1代包括1A、1B和2A等3种核型;疏花蔷薇בSolidor’组合的F1代包括1A和1B等2种核型;‘Yuzen’×疏花蔷薇组合的F1代包括1A、1B和2B等3种核型。根据染色体数目和形态分析结果确定,获得的三倍体后代为真杂种,但对于二倍体后代的杂种真实性不能做出判断。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅳ.欧洲油菜与其两个基本种间的染色体组替代工程研究

本试验设计了一种染色体组替代工程的方法,使欧洲油菜(Brassica napus,aacc,2n=38)与其两个基本种矮油菜(B.campestrts,áá,2n=20)和甘蓝(B.oleracea,2n=18)的两种染色体组之间同时进行替代,并使替代种的染色体数能够较快地稳定下来。试验系分两条途径同时进行的,结果都获得了染色体组的替代种;但似以途径Ⅰ为较好。所得两种替代种的染色体数,基本上已回复到欧洲油菜四倍体的水平上。这种染色体组替代工程的方法,有可能应用到其它异源多倍体作物上去。因而,这似乎可为异源多倍体作物的种间远缘杂交育种开辟一条新的途径。     

甜瓜属一新物种(双二倍体)合成及定性

采用胚胎拯救方法,首次成功实现了栽培黄瓜(CucumissativusL.,2n=14)与同属野生种C.hystrixChakr.(2n=24)间可重复的种间杂交.杂交F1植株形态一致.其中多分枝、密棕茸毛(尤其是在花瓣和雌蕊上)、桔黄色花冠及卵圆形果实这些特征与亲本C.hystrix相似,而第一雌花节位则与亲本黄瓜(C.sativus)相似.其它性状如株径、节长、叶和花的形状和大小等都介于双亲之间而呈中间型.将杂种F1植株自交并与两亲本进行回交,结果表明F1杂种的雄蕊和雌蕊都是不育的.这可能是由于杂种染色体数目为奇数(2n=19,其中7条来自黄瓜,12条来自野生黄瓜),缺乏同源性而导致减数分裂不正常.利用体细胞无性系突变方法,对杂种的染色体数进行了加倍.流动细胞计量仪测定表明,加倍的F1植株(双二倍体)占再生植株的7.3%,形态一致,其DNA含量为2.35pg,而F1(二倍体)的含量为1.17pg.新合成的双二倍体植株能释放花粉,并且能形成含种子的果实.对生长和发育、营养价值及抗性等方面初步研究表明,这一新物种可望成为一新型作物种,在未来农业中占有一席之地.通过不同杂交可形成两种类型的果实一种为腌渍类型,该株系每株可着生30多个大约10cm长的果实,可一次性采收;另一种为耐弱光类型,果形细长,基本上无种子,适合于部分遮荫的环境,如温室栽培.营养分析表明,新物种果实的蛋白质含量为0.78%,矿物质0.35%,均分别高于普通黄瓜含量0.62%和0.27%.对根结线虫筛选试验结果表明,C.hystrix具有高度抗性,其抗性通过正反交可部分转移到F1代和双二倍体中.     

木兰科3个杂交组合及其亲本的核型研究

研究了木兰科（Magaoliaceae）3个杂交组合的亲本和杂交后代的核型。结果表明,云南含笑（Michelia yunnanensis）、灰岩含笑（Michelia calcicola）及其杂交组合A的核型分别为2n=2x=38=36m＋2sm、2n=2x=38=34m＋4sm和2n=2x=38=26m＋12sm;紫花含笑（Michelia crassipes）及其与云南含笑杂交组合C的核型分别为2n=2x=38=32m＋6sm和2n=2x=38=24m＋12sm＋2st;山玉兰（Mognolia delavayi）、广玉兰（Mognolia grondiflora）及其杂交组合U的核型分别为2n=2x=38=28m＋10sm、2n=6x=114=88m＋lOsm＋16st和2n=4x=76=57m＋15sm＋4st。杂交组合的核型与理论核型存在明显的差异,可能是在杂交组合的形成过程中,来自亲本的染色体发生了结构变异。     

红花烟草(Nicotiana tabacum L.)与黄花烟草(N.rustica L.)的种间试管受精

用试管受精方法来克服远缘杂交不亲和性,以获得用常规杂交技术所不能得到的远缘杂种,仅有石竹科和茄科的例子,而且其中也尚缺乏细胞学和生化方面的资料。在栽培红花烟草×栽培黄花烟草中的种间试管受精工作迄今尚未见报道。我们用试管受精方法在上述种间杂交组合中克服了烟草远缘杂交不亲和性并获得了种间杂种,同时对其进行了形态学和细胞学观察以及过氧化物酶同功酶分析。供试材料为栽培红花烟草(Nicotianatabacum L.cv.千斤黄,2n=48)和栽培黄花烟草(M.rustica L.cv.蛤蟆烟、羊耳烟,2n=48)。其杂交组合为:千斤黄×蛤蟆烟和千斤黄×羊耳烟。     

大麦和小麦杂种胚的离体培养及杂种幼苗的形态和染色体观察

1978年3月至7月,我们研究了大麦与小麦远缘杂交杂种幼胚离体培养的技术,并获得了大麦与小麦属间杂种,现简要报道如下: 1.用六稜裸大麦天津1号品种(Hordeum vulgare,2n=14)与辐射育成品种、杂交育成品种以及含有偃麦草、黑麦血统的遗传性状已稳定的15个小麦品种(除小黑麦2n=56外,其余小麦品种2n=42,属于Triticum aestivum)进行正、反交。授粉后第二     

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     

大麦与小麦属间杂种的形态学和细胞遗传学研究

通过幼胚培养技术分别获得了大麦(Hordeum vulgare L., 2n=2x=14)与普通小麦(Triticum aestivum L., 2n=6x=42)、硬粒小麦(T. durum d. sf., 2n=4x=28)以及栽培二粒小麦(T. dicoccum Schrank 2n=4x=28)之间的属间杂种,平均杂交结实率分别为3.0％、1.2％和0.8％。杂种在形态上偏向小麦,自交不孕,用父本作回交亲本获得了大麦×普通小麦杂种的回交一代。所有杂种均表现细胞学上的不稳定性。杂种减数分裂中期1 PMC染色体平均配对频率和交叉结频率分别为27.31Ⅰ 0.33Ⅱ 0.011Ⅲ,0.45;20.571 0.20Ⅱ 0.008Ⅲ,0.25和20.41Ⅰ 0.28Ⅱ 0.005Ⅲ,0.32,表明双亲染色体组间不存在同源关系。大麦×四倍体小麦杂种小孢子的染色体计数表明,杂种中未减数雄配子的频率在60％以上。     

百合远缘杂交育种及其真实性鉴定

以5种野生百合与2个杂种系百合品种为亲本,设计6个杂交组合进行远缘杂交,通过子房与田间培养成功获得远缘杂交种并采用形态学与RAPD分子标记对其真实性进行综合鉴定。结果显示,杂交组合麝香百合?条叶百合通过子房培养获得杂交苗3株;条叶百合?王百合、条叶百合?‘雪皇后’、细叶百合(黑龙江种源)?‘雪皇后’、 细叶百合(黑龙江种源)?‘西伯利亚’与细叶百合(承德种源)?‘西伯利亚’各杂交组合均获杂交种子,结籽率分别为27.0 %、1.4 %、31.5 %、0.04 %与0.08 %。杂交种株型在苗期表现为偏母植株与中间型植株,其他形态学指标介于亲本之间或优于亲本;RAPD分子标记鉴定表明,杂种植株既扩增出相加性带型、单亲本带型,又扩增出融合双亲的特异性带型。获得杂交种为真杂种可用于百合品质育种。     

甘蔗野生种滇蔗茅种质创新利用研究 Ⅰ. 甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F1群体构建与SSR分子标记鉴定

利用光周期调控技术诱导甘蔗热带种路打士开花,并与滇蔗茅云南95-19进行远缘杂交,培育实生苗76株,大田移栽成活62株,成活率81.6%;选用4对引物对获得的62份杂交后代进行SSR分子标记鉴定,结果表明,62份杂交后代全部为真杂种,所选SSR引物对滇蔗茅后代群体具有较高的鉴定效率。该杂交组合后代杂种真实率为100%,是目前数量最大的滇蔗茅F1群体。     

禾本科植物染色体消除型远缘杂交的研究进展

植物远缘杂交是作物育种中广泛应用的技术。除了核型稳定的种间杂交可以获得杂种以外,还可以利用核型不稳定的种间杂交后父本染色体消除的现象,通过胚培养和染色体加倍处理获得加倍单倍体（ＤＨ）植株。然而从小麦×玉米杂交获得的ＤＨ后代与其理论上应完全同质的遗传表现却不相符,总有２～５％的ＤＨ植株发生了形态学变异。最近的研究证明,通过小麦×玉米的受精作用,一些玉米特异ＤＮＡ可以被转移到小麦ＤＨ后代的基因组中。     

芸苔属植物油菜的新种合成及其细胞遗传学研究——Ⅵ.倍半二倍体和倍半四倍体的细胞遗传学研究

本实验以人工诱发的同源四倍体白菜品种大青口(Brassica pekinensis,aaaa,4x=40)作母本与二倍体甘蓝品种红甘蓝(B.oleracea,cc,2x=18)杂交,授粉花数为3627朵,得种子144粒。播种出苗后经鉴定为杂种倍半二倍体(aac,3x=29)的有51株。部分幼苗用0.5％秋水仙碱溶液处理,结果得到10株倍半四倍体(aaaacc,6x=58)。最后将前者自交并将后者与父本进行回交,结果后代中均曾成功地获得甘蓝型油菜(B.napus,aacc=38)的新类型。