小麦花粉愈伤组织植株体细胞染色体的变异

研究了用花药培养方法诱导出来的小麦花粉愈伤组织和54个当代植株体细胞染色体的变异情况。发现它们大多是混倍体,但根据其染色体基数的不同,大量的花粉小麦是单倍体和纯合二倍体植株。同时,我们还首次获得了用花粉培养诱导的小麦5x植株和典型的混倍体植株在花粉愈伤组织中观察到染色体双着丝化现象。 离体培养和花粉的单倍性容易引起植物体细胞的核内有丝分裂,核融合,多极有丝分裂以及染色体断裂等现象。这些有丝分裂的异常过程,是产生染色体加倍、混倍体以及染色体变异的各种新类型的重要原因。 研究花粉发育时期在花药培养中的作用,改进培养条件和方法,不仅可以提高诱导花粉植株和提高花粉植株自然加倍的频率,同时还可能获得染色体和染色体组发生变异的新类型,为研究染色体工程和染色体组工程开辟新途径。     

小麦花粉植株的遗传学研究

自1971年4月我们用花药培养方法诱导出小麦单倍体花粉植株以来,国内外学者在小麦花药培养研究中作了大量工作,诸如:离体条件下的雄核发育的研究,提高诱导花粉植株频率的各种因素的研究,其中包括培养基的改进、材料基因型差异在诱导中的作用和培养条件,以及供取花药植株的环境条件的研究等。本文拟在多年研究的基础上,对小麦花粉植株的遗传学表现,包括目前大家所关心的花粉植株的生活力,以及花粉植株的变异等问题做进一步的探讨。     

硬粒小麦(Triticum durum Desf.)白化花粉植株的诱导及其倍性的初步观察

Füjii 曾培养过小麦属6个种的花药,并得到野生一粒小麦(Triticum aegilopoides)和野生二粒小麦(T.dicoccoides)的花粉愈伤组织,但它们未能分化成苗。1973年我国和法国的研究者分别报道普通小麦(T.aestivum)花药培养成功,然而小麦属其它种至今尚未诱导出花粉植株。我们曾注意到普通小麦一部分离体花粉中存在微核或染色体断片,而且在白化花粉植株中也观察到微核。胡含等在小麦花粉愈伤组织中观察到染色体断片,Mix 在畸形的大麦绿色花粉     

培养温度对冬小麦花粉植株诱导频率的影响

近几年来我国农作物花粉单倍体育种的研 究工作进展较快,但冬小麦花粉植株的诱导频 率还不高,除受接种材料的遗传特性、培养基、 花药离体前的栽培环境及物化处理等因素的影 响外,培养温度也是一个极为重要的因素。对于 这方面的报道一般认为18-25℃ 较合适^[1,2] 在1978-1980年间,我们对培养温度对冬小麦 花粉植株诱导率的影响进行了研究,现将试验 方法和结果报道如下：     

通过矿盐浓度的调整筛选小麦花药培养基

近年来,利用作物花药离体培养法诱导花粉植株,为进行单倍体育种提供了一种新的技术方法,并在某些作物的育种方面取得了一定成绩。就小麦的花粉单倍体培养来说,提高花粉愈伤组织诱导频率和分化频率是关系到这一方法能否应用于育种实践的关键,而培养基筛选的研究,又是提高花粉愈伤组织诱导频率和花粉植株分化频率的重要因素之一。朱至清等通过氮源调整试     

介绍一个培养小麦花药的培养基

小麦花培单倍休育种,花粉愈伤组织和花粉植株 的诱导率目前还很低,我们从1976年以来,对小麦花 药培养的培养基进行了些探索和改进,获得一个D培 养基,并取得一定效果,简介如下：     

禾本科植物花药培养中的白化现象

白化花粉植株〔花粉白苗）的产生是禾本科植物花 药培养的特征之一。除葡萄外‘333,还未见在禾本科以 外的植物甲有花粉白苗的报道。禾本科植物的子房培 养“03、原生质体培养‘,,,、幼穗培养“,,’“,’．,及幼胚培 养[t37等再生植株中也有白苗,但远不如花粉植株中白 苗比例高。在大麦、水稻和小麦的花粉植株中,白苗往 往占1/3以上,有时高达90%。白化现象已成为禾本 科植物花药培养应用于育种实践的重要障碍之一。     

天仙子(Hyoscyamus niger L.)花粉植株形态发生的途径

天仙子花药培养的研究在国内虽无报道,但国外已有较多的工作。Corduan和Raghavan均发现,在无激素的培养基上,天仙子花粉植株通过胚状体形成;在加有2,4-D的培养基上,可通过愈伤组织形成。外源激素对花粉植株形态发生的影响,已在小麦、枸杞等花药培养中得到肯定。我们在天仙子花粉植株诱导实验中也发现,培养基中的激素组合明显地影响着花粉植株的诱导频率和形态发生     

离体培养的玉米花药及花粉植株后代过氧化物酶同工酶的分析

近年来,同工酶技术在生物学研究中已得到广泛的重视与应用。一些研究表明,同工酶可以用于预测杂种优势、筛选抗病品种、鉴定远缘杂交种和花药培养获得的花粉植株。我们对玉米不同材料、未培养与培养的花药以及花粉植株后代的过氧化物酶同工酶的表现进行了研究,以便探明过氧化物酶同工酶在不同材料上的差异:在培养过程中酶的变化以及与花粉植株后代的遗传学表现之间的关系。本文将报道上述实验结果。     

用花药培养选育提型杂种小麦恢复系

为了探索一条快速选育提型杂种小麦恢复系的新途径,我们从1981年开始培养提型杂种小麦一代植株的花粉,获得了花粉植株单81—431。而后,以稳定提型不育系 MS 向阳4号、MS7117为母本,取花培 H_1代植株单81—431的正常花粉授粉杂交,检查 F_1代     

水稻游离花粉培养诱导形成绿色植株及有关作用因素的研究

游离花粉粒培养诱导产生植株的研究,近几年来在几种茄科植物上获得成功。但在禾本科植物上迄今未见有成功的报道。1978年我们从水稻花药预培养4—7天的花粉培养诱导出白化植株。1979年这一研究又获得进展,从预培养2天和2天以上的花药分离出的花粉都成功地诱导出绿色植株。在此同时,我们还对一些影响花粉启动、发育和愈伤组织分化的因素进行了研究,结果报道如下。     

化学药剂诱导玉米孤雌生殖植株的细胞遗传学研究

对化学药剂诱导玉米孤雌生殖获得的植株的染色体组成及其稳定性进行了研究。试验用2％二甲基亚砜(DMSO)+0.1％秋水仙碱;40％ppm马来酰胼(MH)+0.1％秋水仙碱;40ppm MH+2％ DMSO三种处理,共获得130粒孤雌生殖种子。本文对孤雌生殖种子的植株及后代进行了细胞遗传学分析、讨论。试验分析了145株孤雌生殖植株和对照植株的根尖细胞,和其中的88株的花粉母细胞。有半数以上植株的根尖细胞为混倍体,但除1株外,其余的混倍体植株的花粉母细胞均为二倍体。这一异常植株的花粉母细胞仍为混倍体,其子代中有二倍体和各种非整倍体植株。这一结果表明,用这种方法不仅能获得二倍体纯系,而且还可以获得非整倍体。     

小麦花粉植株的遗传学分析

我们于1970年开始普通小麦(Triticum aestivum)花药培养的研究,于1971年4月首次诱导小麦花粉植株成功。 1.从冬性小麦组合“咸农5675×吉利“F_1与春性小麦组合“京红5号×小偃759”F_1的花粉H_1~(1))与H_2~(1))植株,在形态上分别得到7种和15种类型,说明其分离范围相当广泛,反映了双亲的遗传因子在F_1花粉中多种多样的组合。     

六倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1花粉植株的细胞遗传学研究

用六倍体小黑麦Rosner与普通小麦科冬58的杂种F_1为材料进行了花药培养。观察了27株花粉植株根尖细胞的染色体,其中有17株非整倍体、9株混倍体和1株单倍体。从花粉植株PMC的染色体构型表明,在单倍水平的植株中以单价体为主,在二倍水平植株中以二价体为主。用Giemsa显带技术鉴定花粉植株的染色体组成,其中黑麦染色体为2—7条,小麦染色体为18—21条。提示用花药培养的方法,可以将六倍体小黑麦与普通小麦杂种F_1理论上可以形成的花粉的染色体组成在植株水平显现出来。     

一个适于小麦花药培养的合成培养基

在通过花药培养产生花粉植株、建立花粉 单倍体育种法的研究中,如何不断改进培养基、 提高花粉植株的诱导频率,是一个十分重要的 间题。1977-1978年我们对一个小麦花药合成 培养基— 麦基一号培养基［cal做了一些改进试 验,获得显著效果。现将试验情况和结果简要 介绍如下。     

高蛋白小麦无性系

八十年代以来在多种植物组织培养物的再生植株中观察到体细胞无性系变异现象,并开始用于植物的品种改良。本工作以小麦花粉植株纯系为材料,经幼穗培养,诱导胚性愈伤组织,经8—10个月继代培养,得到大量再生植株(SC_1)。SC_1植株中约有30%表现性状变异,这些变异在SC_2代分离。一些 SC_1不变异的植株在 SC_2代中出现变异株。表明体细胞无性变异包括显性和隐性两类变异。变异的性状有:植株高度、成熟期、芒性、蜡质、穗形等。对     

水稻花粉植株后代选系的生产试验

为了应用花粉单倍体育种新方法,加速稳定杂种后代的材料,指望从中早日选出农作物新品种,以适应高速度发展农业生产的需要。我们于1973年6月起用N_6培养基对水稻的粳、籼型材料进行了花粉(药)离体培养的育种实验,获得了一定效果。     

提高小麦花粉愈伤组织诱导频率的研究

自从Guha与Maheshwari^[4]在曼陀罗花药 培养上的划时代发现,证明在离体培养条件下, 花粉细胞可由配子体发育途径转向抱子体发育 途径,培育成为单倍体植株。最近十多年来, 各国应用花药培养技术,在细胞学、遗传学及育 种学上作了大量的工作,已在近百种植物上诱 导出花粉抱子体。但可惜由于多数植物的诱导 频率很低,致使单倍体花粉抱子体在遗传学及 育种学上的应用受到一定障碍。因此,有关提 高诱导频率的技术及其机理的研究,就显得十 分重要。本文介绍我们应用漂浮培养及高渗溶 液预处理的方法,提高小麦花粉抱子体诱导频 率的实验结果。     

离体培养的玉米花药及花粉植株后代过氧化物酶同工酶的分析

近年来,同工酶技术在生物学研究中已得 到广泛的重视与应用^[8,9,11,12]。一些研究表明, 同工酶可以用于预测杂种优势^[3,4]、筛选抗病品 种^[2]鉴定远缘杂交种和花药培养获得的花粉 植株^[10]。我们对玉米不同材料、未培养与培养 的花药以及花粉植株后代的过氧化物酶同工酶 的表现进行了研究,以便探明过氧化物酶同工 酶在不同材料上的差异;在培养过程中酶的变 化以及与花粉植株后代的遗传学表现之间的关 系。本文将报道上述实验结果。     

花粉单倍体的遗传品质——花药培养是否降低了育种材料的农艺价值

自S.Guha和S.C.Maheshwari 1964年以曼陀罗(Datura)花药为材料,首次成功地诱导出离体幼胚以来,人们经过不断的发展和完善使之形成了一套完整的花药培养技术,即通过植物花药(或小孢子)的培养,大批创制单倍体并经染色体加倍进而获得双单倍体(Doubled haploid)植株。该技术被迅速而广泛地应用于作物育种程序之中。目前已有不少的栽培作物成功地获得了花粉植株,如:烟草、小麦、大麦、水稻、黑麦、小黑麦、玉米、甘