三种甘草属植物的种间杂交亲和性及杂交种子活力

通过新疆分布的3种甘草属植物——乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）、光果甘草（G．glabra）和黄甘草（G．eurycarpa）的人工杂交试验,比较了杂交结果率、杂交种子的萌发参数、幼苗成活率等指标,并对杂交授粉后花粉管萌发、生长过程进行荧光观察,旨在探讨3种甘草属植物的种间杂交亲和性及杂交后代种子活力。结果表明：（1）种间杂交结果率最高为96．67％,最低为55．62％,说明3种甘草种间杂交配子亲和性较高;（2）荧光显微观察表明,各杂交组合在授粉后0．5～2h内花粉均可在柱头上大量萌发,在授粉后48h内花粉管均可到达子房与胚珠受精,说明三种甘草种间杂交不存在配子隔离障碍;（3）杂交种子萌发率、发芽指数、平均萌发时间和幼苗成活率与自然结实种子无显著差异,种间杂交种子活力较高,幼苗成活率均为75％以上。以上结果表明3种甘草属植物的同域分布区,在相同传粉途径下,这三种甘草属植物的种间隔离机制不完善。有发生自然杂交并形成杂交区的可能。     

几种同域分布姜花属植物的种间杂交亲和性及杂交后代种子活力

种间配子不亲和以及种间杂交种子活力低是众多的物种间杂交隔离机制中的两个方面。通过对云南澜沧地区分布的4种（型）姜花属植物——圆瓣姜花（Hedychium forrestii）、草果药（H.spicatum）、两类型滇姜花（H.yunnanense）间进行野外杂交试验,比较杂交结实率、每果种子数以及杂交种子的萌发参数等指标来分析4种（型）姜花之间的杂交亲和性和杂交后代表现,发现4种（型）姜花属植物配子间都具有不同程度的亲和性,但种间杂交种子的萌发适合度比同种授粉获得的种子低。结果表明,这4种（型）姜花属植物间配子亲和性不是有效的种间隔离机制,种间杂交种子活力低是一种不完全的隔离机制,它们在同域分布的地区,仍然有形成杂交后代的可能性。     

不同硬实程度乌拉尔甘草种子的活力差异

根据乌拉尔甘草种子吸胀时间的长短将种子硬实程度分为H0、H1、H2、H3、H4和Hmax6个等级,测定其活力指标;同时于盐胁迫和水分胁迫下测定硬实和非硬实种子的发芽率、发芽指数、胚根长度及幼苗的抗氧化酶活性。结果表明:随着硬实程度的增大,种子的发芽率、发芽指数、胚根长度、脱氢酶活性和ATP含量均呈上升趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出下降趋势;在逆境条件下,硬实种子比非硬实种子的适应能力强。硬实种子的活力高于非硬实种子,硬实程度与种子活力呈正相关。     

甘薯近缘野生种资源的杂交亲和性评价及利用

甘薯近缘野生种与甘薯栽培品种的杂交结实率研究表明,甘薯栽培品种与不同倍性I．trifida的平均杂交结实率为9．33％,其中与六倍体I．trifuta杂交结实率最高,与二倍体I．trifida杂交结实率最低;与四倍体I．1ittoralis杂交的平均结实率为4．22％;与I．leucantha杂交的平均结实率为0．75％。甘薯与近缘野生种杂交,其后代的结薯性出现广泛的分离,甘薯与六倍体I．frifida的杂交后代结薯率高于与其它低倍体的野生种。在甘薯栽培品种与近缘野生种的杂交后代中选出了一些优良的杂种后代。利用六倍体I．trifida与甘薯栽培品种杂交和回交,从其后代中选育出了苏渝303和渝苏297等甘薯品种。     

几种同域分布姜花属植物的种间杂交亲和性

种间配子不亲和以及种间杂交种子活力低是众多的物种间杂交隔离机制中的两个方面。通过对云南澜沧地区分布的4种（型）姜花属植物——圆瓣姜花（Hedychium forrestii）、草果药(Hspicatum)、两类型滇姜花（Hyunnanense）间进行野外杂交试验,比较杂交结实率、每果种子数以及杂交种子的萌发参数等指标来分析4种（型）姜花之间的杂交亲和性和杂交后代表现,发现4种（型）姜花属植物配子间都具有不同程度的亲和性,但种间杂交种子的萌发适合度比同种授粉获得的种子低。结果表明,这4种（型）姜花属植物间配子亲和性不是有效的种间隔离机制,种间杂交种子活力低是一种不完全的隔离机制,它们在同域分布的地区,仍然有形成杂交后代的可能性。     

种子活力与蛋白质关系的研究进展

对种子活力的研究是目前种子生理学研究的热点,近年来对种子活力的机理的研究有了新的突破。本文主要叙了种子活力与蛋白的关系研究进展,包括种子活力与贮藏蛋白的关系、种子种力与热激蛋白等逆激蛋白的关系、种子活力与泛肽、钙调蛋白的关系等,并探讨了与种子活力有关的逆激蛋白之间的同源性。     

不结球白菜种子活力及抗氧化特性在人工老化过程中的变化

以不结球白菜品种‘寒笑’种子为材料,研究高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子活力及抗氧化相关特性的变化。结果显示:不结球白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数随老化处理时间的延长而逐渐下降,不正常苗率逐渐增加;种子的超氧阴离子(O2.-)产生速率先增高后降低,过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率增加;种子超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性随老化处理时间的延长逐渐下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性在老化处理初期(老化3 d前)均增加,APX活性随后降低,GPX活性无显著变化;种子抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量在老化处理1 d后即显著降低并持续保持较低水平。研究表明,不结球白菜种子在人工加速老化过程中其抗氧化系统代谢紊乱并造成活性氧累积伤害,这可能是引起不结球白菜种子老化的重要原因。     

种子活力与生物膜的研究现状

种子活力与生物膜的结构和功能密切相关.活力高的种子,膜结构比较完整,在吸水时,膜系统恢复的速度较快,并且修复的较完善.研究表明,超干和引发处理可使膜结构得到保持与修复,很多种类的物质参与了膜结构的保护,例如可溶性糖、蛋白质(包括酶)、两性分子、Ca2 、多胺及其他非酶促自由基清除系统等,保护物质协同作用,稳定膜脂及膜蛋白的结构,保持膜系统的完整性,使膜功能得以正常发挥,强化了种子活力.     

菜用大豆种子活力与DNA,RNA及蛋白质合成的关系

菜用大豆种子随着其活力的下降,对DNA,RNA和蛋白质前体的吸收,以及合成这些大分子的能力都明显下降,已丧失合成DNA和蛋白质能力的失活种子,仍能进行微弱的RNA合成。高活力种子在吸胀初期DNA合成速率较低,然后增加,至16h达高峰;RNA的合成速率在吸胀一开始就很高,在整个吸胀过程中均保持较高水平;蛋白质的合成速率则在开始较高,并随着吸胀过程呈增强趋势。     

观赏海棠品种间的杂交亲和性研究和亲本选择

为筛选出优质亲本及杂交组合,确定最佳授粉时期,探究观赏海棠品种间的杂交亲和性,为观赏海棠的新品种培育提供参考,该研究以15个性状互补的海棠品种为供试材料,用离体培养法测定花粉活力、悬液法测定花粉含量并对其雄性育性进行评价;联苯胺-过氧化氢法测定其不同开花时期的柱头可授性;荧光显微观察法观察授粉后花粉管的生长及受精情况;人工控制授粉法研究5个杂交组合的坐果动态变化情况。结果显示,(1)根据花粉活力可将15个海棠品种的雄性育性分为不育型、较低型、中等型、优质型4类,其中‘印第安之夏’、‘冬红’等6个品种为优质父本。(2)海棠从开花前1 d至第6天的柱头可授性呈现“弱—强—弱”的变化规律,开花第3天时的柱头可授性最强。(3)授粉后4～8 h花粉开始萌发,48～96 h完成受精。(4)花粉育性和柱头可授性与杂交坐果率、种子饱满率间均存在显著的正相关性。授粉后2个月内是落果集中期,此后至果实成熟坐果率基本趋于稳定。‘冬红’ב印第安之夏’、‘草莓果冻’ב印第安之夏’为高坐果率杂交组合。研究表明,海棠雌雄蕊存在发育不同步现象,选择育性优质的亲本是杂交取得成功的关键,而受精后障碍是本研究中海棠杂交...     

利用生物技术创建主要作物雄性不育杂交育种和制种的技术体系

雄性不育技术在作物杂种优势利用和杂交种生产中发挥着重要作用。基于核质互作雄性不育的“三系法”与光温敏核不育的“两系法”已经在水稻等主要作物的杂交制种中获得了广泛应用,但是存在着资源利用效率低、育性不稳定、易受外界环境影响等诸多问题。近三十年来,利用生物技术创建不同类型的植物雄性不育系取得了一系列突破性进展。主要针对玉米、水稻、小麦三大作物的基因工程雄性不育技术的最新进展进行总结,特别详细地描述了本实验室最近研究创制的玉米多控不育技术体系,以期为相关研究和产业化应用提供技术参考。     

苦马豆和披针叶黄华种子硬实特性与活力关系

将苦马豆和披针叶黄华种子在恒温25℃下吸胀,每24 h取出吸胀种子,16 d后未吸胀的种子为硬实种子（H）,硬实种子用硫酸处理后恒温吸胀24 h,与非硬实种子进行发芽试验和各项活力指标测定。结果显示每日内吸胀的种子数量随时间推移以一定比列下降,苦马豆非硬实种子第3天后吸胀率下降到1%,第13～16天突然上升后又下降到1%,披针叶黄华非硬实种子第3天后下降到1%,第9、10天突然上升后又下降到1%。两种豆类都显示出硬实种子发芽率、发芽指数、活力指数、脱氢酶活性、呼吸速率和超氧化物歧化酶（SOD）活性均高于非硬实种子,而电导率、浸出液可溶性糖和丙二醛（MDA）含量低于非硬实种子,缓慢吸胀的硬实种子活力指标高于快速吸胀的硬实种子,这表明硬实种子活力高于非硬实种子,硬实种子吸胀过程中存在吸胀损伤。而在非硬实种子中,根据以上活力指标判断,晚吸胀的种子比早吸胀的种子活力高。     

超干贮藏对芥兰种子生活力和活力的影响

1年的监测结果显示：芥兰种子开放贮藏时的生活力和活力下降最快,超干种子(含水量为4．91％、3．25％和2．84％)具有良好的耐藏性,其种子发芽率和简化活力指数增大,抗老化能力、超氧物歧化酶和过氧化氢酶的活性增强,膜进性降低,以2．84％含水量的芥兰种子贮藏效果为最好。     

3种同域分布的杓兰属植物的种子及杂交种子特征分析

杂交种子研究在一定程度上能说明是否存在杂种不活机制,在植物生殖隔离研究中具有重要意义。通过对同域分布的西藏杓兰(Cypripedium tibeticum)、黄花杓兰(C.flavum)和褐花杓兰(C.calcicola)的自交、异交、杂交种子的形态特征及活性进行分析,发现3种杓兰属植物两两之间均可产生杂交种子,且杂交种子活性较高,杂交种子与其他处理所得种子的外观、表面纹饰无显著性差异;种子宽度、种子长度、有胚率、着色率并没有比自交或异交种子显著低。这一结果表明这3种同域杓兰属植物种与种之间具有相当高的亲和性,它们之间不存在明显的杂种不活机制。黄花杓兰与西藏杓兰或褐花杓兰间的传粉者大小明显不同,黄花杓兰由丽蝇和熊蜂工蜂传粉,而西藏杓兰和褐花杓兰由体形较大的熊蜂蜂王传粉,传粉者隔离已使得它们之间的物种界限比较清晰,因此已经没有必要再产生杂种不活等其他隔离机制。而西藏杓兰与褐花杓兰的传粉者相同,又没有明显的杂种不活隔离机制,暗示它们之间有其他合子后隔离机制或应将其合并为一个种。     

膜荚甘草和无腺毛甘草(豆科)的名实问题

在考证了模式标本、查阅了大量腊叶标本的基础上,结合野外居群生物学调查工作,作者认为膜荚甘草GlycyrrhizakorshinskyiGrig.和无腺毛甘草G.eglandulosaX.Y.Li作为独立的种不能成立,应处理为乌拉甘草G.uralensisFisch.exDC.的异名。     

Relationship between Ethylene and Spermidine in the Leaves of Glycyrrhiza uralensis Seedlings under Root Osmotic Stress1

The correlation between ethylene (ETH) production and spermidine (Spd) content was studied in the leaves of Glycyrrhiza uralensis seedlings under root osmotic stress. After 4-h root osmotic stress, Spd inhibited ETH production significantly while ETH had no significant influence on Spd content in leaves. After 24-h root osmotic stress, ETH production and Spd content showed significant negative correlations in leaves, and the negative correlations were still significant even if the common precursor S-adenosylmethionine (SAM) was abundant. This result suggested that the significant negative correlations were not mainly caused by the competition for the common precursor SAM. The results also showed that, after 24-h root osmotic stress, ETH enhanced while Spd reduced the production rate of H₂O₂ and markedly in leaves; furthermore, exogenous H₂O₂ accelerated the increase in ETH production and the decrease in Spd content caused by deep stress. So it could be concluded that reactive oxygen species played important roles in the significant negative correlations in the deeply stressed leaves of G. uralensis seedlings.     

乌拉尔甘草营养成分的分析研究

对乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis)地下,地上部分分别进行了微量元素及营养成分的测试分析。结果表明,乌拉尔甘草中糖,蛋白质,脂肪含量较高,并且含有丰富的矿质元素,为其资源的开发利用提供了科学依据。     

甘草野生种群果实与种子形态特征的地理变异研究

目的：研究甘草荚果和种子形态特征地理变异规律并分析其形成的生态学机制。方法：采用样方调查的方法测定全国4省区8个旗县甘草野生种群的地上植株形态特征,采用双重筛选逐步回归分析方法探讨甘草荚果和种子形态特征的地理变异规律及其形成的生态学机制。结果：（1）不同甘草种群的荚果数、荚果腺毛长度、种室数目、每荚种子粒数和结实率5项指标的差异达到了极显著水平（P〈0．01）;荚果长度、荚果厚度、荚果腺毛密度和种子长度4项指标的差异达到了显著水平（P〈0．05）。（2）荚果厚度、种室数目等5项形态特征与经度呈显著相关,只有荚果腺毛长度1项指标与纬度显著相关。结论：甘草野生种群荚果与种子形态特征存在显著的地理变异,其变异趋势以经向变异为主,光照因子差异是导致地理变异的主要原因,其次为温度因子和水分因子,其相关关系可用多元回归模型解释。     

干热处理对甜瓜种子活力和细菌性果斑病抑制能力的影响

以厚皮甜瓜品种‘哈密绿’种子为材料,在70℃、75℃和80℃温度下分别处理24h、48h和72h,研究不同干热处理对甜瓜种子活力萌发和生理生化指标变化及细菌性果斑病的防治效果。结果显示:(1)随着处理温度的升高和时间的延长,干热处理甜瓜种子发芽指标和成苗率显著下降,而70℃处理24h和48h对种子发芽指标(活力指数除外)和成苗率无显著影响。(2)与对照相比,干热处理种子胚芽中的SOD活性、可溶性糖和脯氨酸含量升高,在同一温度处理下,SOD活性和可溶性糖含量随着处理时间的延长基本呈增长趋势,脯氨酸含量则随着处理时间的延长呈下降趋势,POD和APX活性以及可溶性蛋白含量变化随着温度的升高和处理时间的延长呈下降趋势;与对照相比,胚芽中CAT活性在70℃处理下降低,而在75℃和80℃处理下升高,但其随着处理时间的延长呈下降趋势;胚芽中O-·2产生速率在70℃和75℃处理下与对照接近,而在80℃处理下随着处理时间的延长呈上升趋势,且均显著高于对照。(3)随着处理温度的升高和时间的延长,甜瓜接菌种子幼苗细菌性果斑病发病率较对照显著降低。研究表明,适宜干热处理温度和时间诱导甜瓜种子中抗氧化酶活性增强,渗透调节物质含量增加,超氧阴离子产生速率降低,种子活力和出苗率有效提高,‘哈密绿’种子有效、安全的干热处理组合为70℃、48h。     

转基因白桦杂交子代种子活力及外源基因遗传规律分析

探索目的基因在转基因白桦杂交子代群体中的传递规律,为后续进一步跟踪调查,实现转基因白桦的聚合育种提供帮助。以1年生BpAP1、TabZIP转基因白桦杂交T1代和5年生BpGH3.5、BpCCR转基因白桦为研究对象,测定杂交子代种子千粒质量、发芽率和发芽势等活力指标,同时采用PCR扩增法检测目的基因,调查杂交T2代白桦苗高。杂交子代各家系间种子千粒质量、种子活力指标和苗高等在0.01水平上差异显著,各性状的家系遗传力均高于85.00%。研究结果表明,目的基因在T2代群体中的传递规律不符合孟德尔遗传规律,雌、雄配子目的基因的传递效率分别为30.00%、50.00%左右,同时未获得3目的基因聚合的杂交T2代个体。目的基因的随机插入降低了白桦杂交T2代种子活力,未获得3基因聚合的白桦杂交子代,目的基因的聚合对杂交子代个体的生长发育产生了不利影响,甚至产生致死现象。