甜橙与酸橙体细胞杂种核质组成鉴定

采用流式细胞术(flow cytometry,FCM)、简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)和酶切扩增多型性序列(cleaved amplifiedpolymorphic sequence,CAPS)等技术分析酸橙(Citrus aurantium L.)叶肉原生质体和甜橙(C.sinenis Osbeck cv.Shamouti)胚性愈伤组织原生质体电融合再生的体细胞杂种.FCM研究结果表明,所有的体细胞杂种植株荧光强度是二倍体对照的2倍,说明所分析的植株为四倍体.用SSR和CAPS分析了体细胞杂种的核质遗传组成,在试验的4对SSR引物中,有2对能区分开融合亲本.在2对引物中,体细胞杂种植株包含双亲的全部特异带,表明它们为异核杂种.通用引物扩增结合限制性内切酶酶切能鉴别融合亲本,在具有多型性的引物/酶组合中,所有体细胞杂种的线粒体和叶绿体DNA带型与胚性亲本(甜橙)完全一样.结果表明体细胞杂种核基因组来自双亲,而胞质基因组来自悬浮系亲本.讨论了所用技术的特点、柑橘四倍体体细胞杂种核质遗传规律及本组合体细胞杂种的应用.     

电融合获得用于选择抗CTV砧木的酸橙与甜橙体细胞杂种植株

在已知参数条件下,通过电场诱导酸橙（Cit-rus aurantium L.）叶肉原生质体和沙漠蒂甜橙（C.sinensis Osbeck cv.Shamouti）的胚性愈伤组织原生质体融合,副合产物经培养再生出40棵植株。染色体检查表明所得到的植株具有36条染色体。为四倍体植株。再生植株具有翼叶,叶片厚,表现出多倍体的特征,采用2个10－碱基随机引物鉴别再生植株的杂种特性。在2个引物的扩增带型中,再生植株的随机扩增带图里出现了融合亲本的特征带。对再生植株染色体计数和RAPD分析的结果表明它们是酸橙和甜橙种间异源四倍体体细胞杂种植株。这些体细胞杂种植株的获得为选择具有酸橙优良性状、同时抗CTV的新型砧木提供了好的试材。     

电融合获得用于选择抗CTV砧木的酸橙与甜橙体细胞杂种植株

在已知参数条件下,通过电场诱导酸橙(Citrus aurantium L.)叶肉原生质体和沙漠蒂甜橙(C.sinensis Osbeck cv.Shamouti)的胚性愈伤组织原生质体融合,融合产物经培养再生出40棵植株.染色体检查表明所得到的植株具有36条染色体,为四倍体植株.再生植株具有翼叶,叶片厚,表现出多倍体的特征.采用2个10-碱基随机引物鉴别再生植株的杂种特性.在2个引物的扩增带型中,再生植株的随机扩增带图里出现了融合亲本的特征带.对再生植株染色体计数和RAPD分析的结果表明它们是酸橙和甜橙种间异源四倍体体细胞杂种植株.这些体细胞杂种植株的获得为选择具有酸橙优良性状、同时抗CTV的新型砧木提供了好的试材.     

花椰菜与黑芥非对称体细胞杂种的鉴定分析

选用兼具抗黑腐病、黑胫病、根肿病的野生种质黑芥(B.nigra)作为供体,具有良好原生质体培养能力的花椰菜(Boleracea var.botrytis L.)基因型"0307"作为受体,供体叶肉原生质体经不同剂量UV照射处理后,通过PEG介导,与不经任何处理的受体下胚轴原生质体融合,培养获得再生植株.形态学观察显示再生植株的表型多样,呈偏向受体花椰菜类型及中间类型分布:SRAP分子标记特征表明,杂种中受体的遗传信息较为完整,而来自供体的特异扩增带丢失量约为20.0%-97.8%,且不同杂种中存在热点丢失序列;约23.0%的再生植株其染色体数目小于供、受体染色体数之和;采用流式细胞仪对再生株的细胞DNA含量进行分析,结果显示,20%的植株其DNA含量小于供、受体DNA含量总和.对22棵再生植株进行了黑腐病人工接种抗性鉴定,17棵再生植株表现良好抗性,初步证明通过非对称体细胞杂交技术已将外源抗性基因转入花椰菜中.实验表明UV辐射处理,导致再生植株中供体遗传信息的部分丢失或者染色体在不同程度上的消减,获得了花椰菜与黑芥的非对称体细胞杂种,但UV的剂量效应不明显.     

哈姆林甜橙与粗柠檬体细胞杂种的育性

对异源四倍体柑桔体细胞杂种“哈姆林甜橙＋粗柠檬”及其亲本的花粉活力,花器官发育,花器官形态发生与共母细胞减数分裂四分体阶段进行了观测和统计,结果发现：“哈姆林甜橙＋粗柠檬”的花粉染色活力,萌发率,线花药中花粉粒数均居于其双亲之间,花器官发育及其形态发生具有双亲的特点,但小花粉及花粉母细胞减数分裂过程中形成的不正常四分体比率远远高于其双亲。以体细胞杂种“哈姆林甜橙＋粗柠檬”为花粉亲本,与二倍体单胚类型宜昌橙与华农本地早的有性后代杂交,获得了110棵有性后代植株,其中三倍体82棵,二倍体和其它倍性的植株28棵。     

电融合法产生骆驼刺与鹰嘴紫云英属间体细胞杂种

采用电融合法获得了骆驼刺和鹰嘴紫云英属间体细胞杂种。骆驼刺原生质体来自发根农杆菌A4转化系细胞,并经碘乙酰胺处理;鹰嘴紫云英原生质体从甲硫氨酸抗性系细胞分离。双亲及同源融合产物均不能在无激素的筛选培养基上持续分裂,融合后的杂种细胞由于双亲生理互补效应可恢复持续分裂能力而被筛选出来。本实验优化了电融合参数,如直流脉冲、交流脉冲和脉冲次数。融合产物经培养获得的杂种细胞系经形态学、染色体数目检查、生化及随机扩增多态性DNA分析,鉴定出10个杂种克隆,并从3个杂种克隆再生了小植株。     

花椰菜与黑芥种间体细胞杂种的获得和鉴定

利用非对称体细胞杂交技术, 获得芸薹属花椰菜(Brassica oleracea var. botrytis)与黑芥(B. nigra)的种间杂种, 实现了野生种质抗病基因向甘蓝类蔬菜作物的渗透。以具有良好再生能力的花椰菜下胚轴原生质体作为融合受体, 具有抗黑腐、黑胫和根肿病优良性状的黑芥叶肉原生质体作为融合供体, 用不同强度的UV射线处理后, 利用PEG方法诱导供、受体原生质体融合。培养后获得170棵再生植株, 选取来自40个不同愈伤组织的40棵单株进行形态学观察及RAPD和SRAP分子标记检测, 结果表明其中30棵为体细胞杂种。染色体计数显示, 约23%杂种植株的染色体数目小于供、受体染色体数之和。用流式细胞仪测定DNA含量显示, 杂种植株DNA含量是受体的2-4倍, 20%杂种植株DNA含量小于供、受体之和。     

青花菜与白菜间体细胞杂种获得与遗传特性鉴定

为获得芸薹属白菜Brassica campestris与青花菜Brassica oleracea var. botrytis的种间体细胞杂交体,以青花菜和白菜的子叶与下胚轴为材料,分离制备原生质体,用40％聚乙二醇 (Polyethylene glycol,PEG) 进行原生质体融合。融合细胞在以0.3 mol/L 蔗糖、0.3 mol/L葡萄糖为渗透稳定剂,附加0.2 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-苄氨基嘌呤 (6-BA) +0.1 mg/L 1-萘乙酸 (NAA) +0.1 mg/L激动素 (Kinetin,Kin) 的改良K8p培养基中液体浅层培养。将包埋于0.1％琼脂糖的8~10个细胞期的细胞在添加0.3 mol/L蔗糖和2 mg/L 6-BA+2 mg/L玉米素 (Zeatin,ZEA) +1 mg/L NAA+0.5 mg/L Kin的Kao培养基中诱导愈伤组织。愈伤组织转到MS+5 mg/L ZEA+2 mg/L IAA诱导不定芽。将长1～2 cm的不定芽转到1/2 MS+0.2 mg/L NAA诱导生根。将生根的植株转移到花盆,并对其杂种性质进行形态学、细胞学和分子生物学鉴定。结果表明,融合细胞培养2～7 d后发生第1次分裂,培养35 d后植板率为0.66％,不定芽再生率达3.7％。形态学观察显示,绝大多数再生植株的叶面积较大,株型和叶型为两种杂交亲本的中间型。染色体计数结果显示,再生植株染色体数目为2n=38。流式细胞仪测定DNA含量显示,再生植株DNA含量是亲本之和。随机扩增多态性DNA (Random amplified polymorphic DNA,RAPD) 和基因组原位杂交 (Genomic in situ hybridization,GISH) 分析结果证明再生植株具有双亲基因组。体细胞杂种花粉育性比较低,杂交、回交后其育性逐渐获得恢复。     

柑桔细胞电融合再生两个种间体细胞杂种

朋娜脐橙(Citrussinensis Osbeck)胚性细胞悬浮系原生质体分别与粗柠檬(C.jambhiri Lush)、枸头橙(C.aurantium)叶肉原生质体经电场诱导而融合。经培养,两组合均获得再生植株。对朋娜脐橙+粗柠檬的再生胚状体进行染色体计数,随机取样的52个胚状体中,26个为四倍体,另外26个为二倍体;对74棵再生植株进行染色体计数,由此说明都为四倍体;表明体细胞杂种在植株再生过程中具有明显的竞争优势。朋娜脐橙+枸头橙再生的14棵植株都为四倍体。对朋娜脐橙+粗柠檬部分植株进行POX同工酶和RAPD分析,表明所有检测植株都为杂种。朋娜脐橙+枸头橙再生植株经RAPD分析,表明也为杂种。     

小麦与羊草体细胞杂种的细胞核和细胞质基因组分析

通过原生质体融合与培养获得小麦与羊草的体细胞杂种,其核基因组成以羊草(供体)为主,用线粒体特异探针atp6与叶绿体特异探针rbcL进行的RFLP分析结果表明,胞质基因组成偏向羊草并发生了重组.讨论了受体核基因组消减对杂种再生及对受体胞质基因组消减的影响.     

叶绿体S S R标记:柑橘体细胞杂种胞质遗传分析的一种新方法

从水稻(Oryza sativa L.)、烟草(Nicotiana tabacum L.)和黑松(Pinus thunbergiiParl.)等植物的22对叶绿体SSR引物中筛选出 5对能用于柑橘叶绿体SSR分析的引物,应用这5对引物对9个组合的柑橘体细胞杂种的叶绿体遗传进行了分析.结果表明:这些组合再生的杂种中叶绿体都呈现随机分离,该现象与以前报道的RFLP分析结果一致,而且其可靠性已被CAPS分析所证实.表明柑橘叶绿体SSR同RFLP及CAPS一样可靠,并且更简单高效、易于操作,特别适合对柑橘等植物体细胞杂种进行早期胞质遗传组成分析.     

叶绿体SSR标记：柑橘体细胞杂种胞质遗传分析的一种新方法

从水稻(Oryza sativa L．)、烟草(Nicotiana tabacum L．)和黑松(Pinus thunbergii Parl．)等植物的22对叶绿体SSR引物中筛选出5对能用于柑橘叶绿体SSR分析的引物,应用这5对引物对9个组合的柑橘体细胞杂种的叶绿体遗传进行了分析。结果表明：这些组合再生的杂种中叶绿体都呈现随机分离,该现象与以前报道的RFLP分析结果一致,而且其可靠性已被CAPS分析所证实。表明柑橘叶绿体SSR同RFLP及CAPS一样可靠,并且更简单高效、易于操作,特别适合对柑橘等植物体细胞杂种进行早期胞质遗传组成分析。     

印度酸桔与飞龙枳属间体细胞杂种的胞质遗传分析

对印度酸桔（Citrus reticulata） 飞龙枳（Poncirus trifoliata）属间体细胞杂种的3棵8年生植株及其融合亲本的胞质基因组进行了CAPS（Cleaved Amplified Polymorphic Sequences）和RFLP分析。用5对叶绿体和5对线粒体通用引物对（universal primer pairs）对杂种及亲本的总DNA进行PCR扩增,都没有检测到多态性,但扩增产物分别用11种限制性内切酶酶切后,发现3个有多态性的叶绿体CAPS标记和1个线粒体CAPS标记。结果表明杂种的叶绿体都来源于飞龙枳,而线粒体都来源于印度酸桔。为了证实CAPS分析结果的可靠性,用5种限制性内切酶对总DNA进行单酶切,分别与1个叶绿体探针和5个线粒体探针杂交,结果与CAPS分析一致。初步证实该组合体细胞杂种的胞质遗传组成为“印度酸桔的线粒体 飞龙枳的叶绿体”。结果表明细胞融合确实能导致细胞核、线粒体和叶绿体的重新组合,为柑桔体细胞杂种中线粒体偏向来源于悬浮亲本而叶绿体偏向来源于叶肉亲本的胞质分配现象提供了新的证据,并为通过体细胞融合技术定向转移柑桔胞质基因的品种改良思路提供了重要理论依据。     

哈姆林甜橙与粗柠檬体细胞杂种的育性

对异源四倍体柑桔体细胞杂种“哈姆林甜橙+粗柠檬”及其亲本的花粉活力、花器官发育、花器官形态发生与花粉母细胞减数分裂四分体阶段进行了观测和统计.结果发现“哈姆林甜橙+粗柠檬”的花粉染色活力、萌发率、每花药中花粉粒数均居于其双亲之间,花器官发育及其形态发生具有双亲的特点.但小花粉及花粉母细胞减数分裂过程中形成的不正常四分体比率远远高于其双亲.以体细胞杂种“哈姆林甜橙+粗柠檬”为花粉亲本,与二倍体单胚类型宜昌橙与华农本地早的有性后代杂交,获得了110棵有性后代植株,其中三倍体82棵,二倍体和其它倍性的植株28棵.     

柑橘与枳属间体细胞杂种再生及其对脚腐病抗性的评价

Page橘柚 (CitrusreticulataBlanco×C .paradisiMacf.)胚性细胞悬浮系原生质体与枳 (Poncirustrifoliata (L .)Raf.)叶肉原生质体经电场诱导融合 ,4～ 5个月再生 15 0余棵小植株。再生植株根系发达 ,叶片具三叶特征。随机检查 2 0余株再生苗根尖染色体数目 ,表明都为四倍体 (2n =4x =36 )。随机取 7株进行RAPD分析 ,表明被检测植株都为杂种。用引起脚腐病的寄生疫霉菌 (PhytophthoraparasiticaDastar)毒素接种体细胞杂种及双亲叶片 ,结果表明 ,Page橘柚中度感病 ,枳高抗 ,体细胞杂种为抗病类型。     

Intergeneric Somatic Hybrid Plants Between Citrus and Poncirus trifoliata and Evaluation of Their Root Rot Resistance

Protoplasts of Page tangelo (Citrus reticulata Blanco×C. paradisi Macf.) cell suspension culture were electrically fused with mesophyll protoplasts isolated from trifoliate orange (Poncirus trifoliata (L.) Raf.). More than 150 plantlets regenerated after 4-5 months of culture. The regenerated plants were trifoliate with well developed root systems. Root-tip chromosome counting of more than 20 randomly selected plants revealed that they were all tetraploids (2n=4x=36). RAPD analysis of 7 randomly selected plants verified their hybridity. Inoculation of citrus Phytophthora parasitica Dastar toxin on leaves of somatic hybrids and both parental genotypes showed that Page tangelo was moderately susceptible, and trifoliate orange was highly resistant while the somatic hybrids were resistant. The potential of this somatic hybrid as rootstock is also discussed.