玉米花粉植株的遗传学研究

对来源于同一杂交组合 F_1的21个花粉株系的三个性状的重组与分离的规律,以同组合 F_2植株为对照进行了研究,结果是两者的表现相似,即是21个花粉株系的株高、穗位高及生育期的分布都是呈连续的,表现出各种可能的重组类型,并有一些超亲现象。说明杂种F1的各种小孢子发育为花粉植株的机率是相同的,没有发现在培养过程中同一杂交组合的     

粳稻杂交育种中应用花粉植株的某些优点和存在问题

1976年用花药培养方法从粳稻F_1杂种获得600余丛花粉绿苗,诱导率平均为5％。在长成的花粉植株中,自发加倍的二倍体约占50％。 在生长于温室的自发加倍二倍体花粉植株(H_1)与生长于大田的后代(H_2)之间,观察到抽穗日期有显著相关(n=37,r=0.714),千粒重有相关但不显著(n=37,r=0.301),结实率无相关,这种情况部分与花粉植株H_1的倍数性混乱有关。 114个花粉植株H_2株系中只有二个株系出现明显分离。由一个F_1杂种产生的花粉植株之间,性状的变异很宽,数量性状呈连续正态分布,超亲变异很明显。相当部分株系的抗稻瘟病性劣于亲本。 从二个F_1杂种的78个花粉植株中选出二个有良好耐寒性与抗稻瘟病的品系。对它们的农艺性状进行二年观测,未见生活力衰退。 认为,由粳稻杂种F_1所培养的花粉植株的纯合性与类型多样性有利于优良重组体的准确选择与迅速稳定,目前主要是产生二倍体花粉植株的效率太低限制了花粉植株有成效地应用。     

烟草花粉植株后代鉴定

通过对四个杂交组合、两个定性品种66份试验材料多点鉴定的结果表明,烟草杂种F_1花粉植株后代的性状表现基本一致,同时看到亲本性状在花粉植株后代的各种重组类型,以及一至三代遗传上的相对稳定性,没有发现有生活力减退的现象。根据育种目标,选出三个较好的株系供扩大鉴定和利用。认为花粉育株这一方法应用于烟草育种是有希望和可能的。关于春烟试验田部分材料出现高矮两种植株的现象,据初步分析认为是因环境条件影响引起的,但对此以及以后各世代的表现等问题,尚待进一步研究。     

一个黄绿色的水稻细胞核突变体

用甲基磺酸乙酯(EMS)处理粳稻品种8126离体培养早期的花药,从所产生的一个花粉植株的H,株系中分离到一个黄绿色突变体。突变体植株叶片的叶绿素含量仅为正常叶片的1/3。突变性状稳定,在连续自交4代中,没有出现任何绿色植株;由突变体通过花药培养产生的植株除部分白化苗外均呈黄绿色。突变体与正常植株杂交,无论其为父本或母本,杂种F_1均为绿色植株;杂种F_2分离的绿色与黄绿色植株数比值符合3:1;由杂种F_1植株通过花药培养产生的小苗中绿苗与黄绿苗数的比值符合1:1。证明突变性状是由单一的隐性细胞核基因所控制。     

低温预处理提高籼稻花培愈伤组织诱导率和绿苗率的研究

利用水稻花药培养产生单倍体植株,而后加倍成纯合二倍体,不仅可以在杂交育种上克服杂种分离,提早稳定后代性状,缩短育种年限,提高选择效率,而且对创造水稻新类型,丰富水稻种质资源也提供了有效途径。但是目前籼稻花粉植株的诱导率偏低,供     

水稻花粉植株的诱导及其后代观察

研究了水稻(Oryza sativa)花药的离体培养及其花粉植株后代的表现,得到如下结果: 1.用加有2,4-D 1—5毫克/升的Blaydes培养基培养水稻花药,诱导出水稻花粉愈伤组织。采用花粉处于单核期的花药进行培养比较合适。 2.诱导愈伤组织成苗,以二次诱导法效果较好。即将愈伤组织种植在低浓度激素的培养基上(IAA 0.05—0.5毫克/升,激动素1—2毫克/升),在此培养基上分化快,芽点多,但芽不易伸长;芽点出现后再移到激素浓度较高的培养基上(IAA 2毫克/升,激动素4毫克/升),很快出现幼苗。 3.水稻花粉植株二代,田间表现和室内分析结果表明基本整齐一致,没有分离。杂种F_1花粉植株后代在许多性状上超过双亲,有选种价值。说明水稻花药培养用于育种是可能的。     

水稻花粉株系白叶枯病抗性遗传

本文研究了粳稻感病品种沈农1033分别与7个抗白叶枯病的品种（其中汕稻有75－34,辛尼斯,1R20;粳稻有早生爱国3号,邳早15,蚌珠芒,爪哇14）杂交,F花粉培养并观察了花粉株系第二代（H2）的抗性转移及遗传表现和花粉株系第三代,第四代抗性稳定性,572个株系的性状是整齐一致的,占95．5％,其中抗病（高抗和中抗）株系有376个,占62．9％,感病系有196个,占32．7％,表现有分离的杂合系约4．5％,不同组合的H2与F2群体中抗,感反应变异幅度不同,对同一组合不同熟期花粉株系其生育日数与抗病性间存在着极显著相关性,生育期长的株系抗性较强。花粉再生植株后代H2在生育期,株高,穗长,粒重等性状上十分多样,白叶枯病抗性遗传分析结果表明,在4个组合中抗性均由1个显性上位基因控制,抗病性广义遗传力在80％以上。杂种花粉植株第二,第三,第四代的农艺性状以及白叶枯病的抗性持续地稳定,不因世代的增加其性状的整齐度不降,抗性减弱。     

提高光敏感雄性不育水稻花粉单倍体育种效率及不育花粉植株育性转换特点的研究

比较了(光敏s/正常品种)F_1及F_2为供体亲本,对在花药培养时所获得的花粉植株中不育个体/全部花粉植株之比例的影响。结果表明,以F_1为供体亲本,在所获得的二倍体花粉植株(A_1)中,不育株(长日下)约占20%左右;而从F_2分离的不育株为供体亲本,相应的比例为90%左右。对获得不育的花粉植株而言,供体亲本经过F_2的选择,在花粉一代中可以提高育种效率3—4倍。指出,以培育光敏感雄性不育系为目的的花药培养,与一般育种之花药培养采用杂种F_1为供体亲本不同,不仅应对杂种F_2代在长日照条件下进行不育株的选择,而且应在短日照下对这种不育株作育性转换的双重选择。以这种个体作为花药培养的供体亲本,可以大大提高育种效率。 在长日照下表现不育的花粉植株的育性转换具多样性。来自同一组合的不育花粉植株在晚造(短日照)条件下,其花粉有的染色,频率高且稳定;有的虽然可变为染色,但频率不高或不稳定或二者兼有;有些却一直不为Ⅰ-KⅠ染色,或即使染色频率也在10%以下。这一结果与收集全国各地15个光敏核不育系在本昕同期种值条件下的反应十分吻合。这说明通过花药培养,从特定的组合培育出所需要的光敏/光温互作或温敏型的核不育系的可能性是存在的。     

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。     

柏氏鲤、镜鲤和红鲤及其杂种F_1主要形态学性状遗传的比较研究

通过柏氏鲤和镜鲤、红鲤的种间杂交,比较了它们之间3个杂交组合F_1和亲本的形态学性状,观察到在鳞被、体色、头长、体高、鳃耙数等性状上,亲本与杂种F_1之间有较大的遗传差异。3个杂交组F_1的杂种指数虽都间于双亲的中间值,但各自偏向母本,且有些性状表现出超亲趋向。同时,观察到由于杂交的互补作用,杂种F_1不仅组合了某些有利的形态学性状,而且提高了杂种的有关经济性能。如红柏F_1生长快于双亲;镜柏F_1和柏镜F_1的头变小,3个杂种F_1的鳃耙数增加,摄食范围扩大和起捕率明显提高等。在此基础上,如进一步用回交等选育方法,可望育成一个以浮游生物为食,起捕率高和生长快的鲤鱼新品种。     

水稻花药和花粉液体培养的研究

对四个粳稻品种、两个粳籼杂种F_1的花药进行漂浮培养,几天后,大量花粉由花药自然散落到培养液中。以后无论是这些悬浮在培养液中的花粉或仍包含在花药中的花粉都能形成大量愈伤组织,并进一步分化为小植株。这一培养方法不仅可以大幅度提高水稻花粉植株的诱导率,并为在细胞水平上进行遗传饰变的研究提供良好的实验体系。     

小麦—天兰偃麦草—黑麦三属杂种花粉植株诱导条件的研究

研究表明,三属杂种处于单核中晚期阶段的花粉最适于诱导形成愈伤组织。低温预处理对促进三属杂种花粉愈伤组织的诱导有一定的作用。利用以马铃薯提取物为基础物质的马铃薯-Ⅱ培养基作诱导培养基,其愈伤组织诱导与分化的频率比目前两个较好的合成培养基要高。同一个三属杂种F_1春、秋播种植株之间在形成愈伤组织的能力上有较大的差异,秋播材料形成愈伤组织的能力明显高于春播材料。F_(?)杂种植株诱导愈伤组织和分化植株的频率均比F_1杂种明显提高。     

一种桔小实蝇蛹白化突变体的遗传分析

在实验室饲养野生型桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)过程中发现了一种蛹色为白色的桔小实蝇突变品系。根据孟德尔遗传规律,设计野生型与突变型杂交(正交和反交)、F_1代与突变型回交、F_1代自交以及F_2代突变型自交等实验,对蛹白化突变性状的遗传规律进行研究。结果显示野生型与突变型杂交F_1代蛹色全部为野生型;F_2代野生型和突变型的性状分离比为2.98∶1,回交实验野生型与突变型性状分离比为1.19∶1;而突变体自交后代(F_3代)全部为突变体。结果表明桔小实蝇蛹色白化突变品系的遗传规律符合孟德尔遗传规律,属于常染色体上单基因控制的隐性遗传性状。     

染色体组分割的甘蓝型油菜单倍体的形成途径

在３６０株甘蓝型油菜与诸葛菜的属间远缘杂种自交后代中,发现了３株单倍体植株。通过对杂种的细胞学表明,染色体组分割和核融合是单倍体的形成机制。通过人工加倍,获得了纯合二倍体植株。对纯合二倍体研究表明：纯合二倍体具有高度遗传稳定性,具有与花粉植株的纯合二倍体的同样的育种意义。     

粳稻花粉植株后代的性状遗传及其育种应用研究

本文根据十余年来对粳稻花粉植株后代的性状表现和育种应用研究结果摘报如下。1、花粉植株当代染色体的倍性表现。以根尖细胞染色镜检,其染色体的倍性表现出多种多样,有单倍体、二倍体、三倍体和非整倍体,仅就育种应用而言,粳稻花粉植株自然加倍率一般为35—70%左右。2、花粉植株第一代表现出多样性。花粉植株来源于杂种 F1代,经过基因重组的花粉粒具有多种多样的基因型。即使是同一花药内的花粉诱导出来的植株,性状表现也有较显著差     

水稻花粉植株遗传性的观察

864丛水稻花粉植株在未经人工加倍的情况下,多倍体占1.9—8.0％,二倍体占43.3—72.0％,单倍体占20.0—48.4％。在二倍体H_1代中,可育丛为73.2—74.4％,不育丛为26.8—25.6％,其中三系杂交种的花粉植株不育丛的比例最大;H_1代育性水平不高者,在H_2代都有不同程度的恢复。杂种材料的H_2代各丛(株)系间主要经济性状都表现出多样性,并有超亲性状出现。育成品种的花粉植株多数与原品种相同或相近,只有少数材料发生明显变异。花粉植株各丛(株)系内部都表现整齐一致,没有观察到分离现象。同一块愈伤组织分化出的同丛花粉植株,多数表现相同,有少数分出两种或两种以上的不同倍性植株的混合丛。     

杂交水稻及其花粉植株后代某些生理生化特性比较研究

供试材料为广西农学院植物组织培养研究室提供的杂交水稻(Oryza sativa)汕优挂34F_1(亲本)及其花粉植株后代89AH-97,89AH-167和88AHW-16三个品系。测定结果表明:花粉植株后代三个品系叶内叶绿素含量在分蘖盛期明显低于亲本汕优桂34F_1,在孕穗期则差异不大。但三个花培品系的净光合强度在分蘖盛期与汕优桂34F_1无明显差异,在孕穗期则显著地高于汕优桂34F_1。乙醇酸氧化酶活性均无明显差别。     

苏联球茎大麦有利基因引入普通小麦的研究

本研究从1979年开始,用抗病性较强的苏联球茎大麦(4x)为父本,普通小麦品种中国春(6x)为母本进行属间杂交,经离体培养杂种幼胚,获得了属间杂种(F_1)。杂种自交不育,用秋水仙素加倍亦不成功,而以中国春5B单体与之回交,获得回交一代(BC_1F_1)。杂种F_1形态为两亲的中间型,其花粉母细胞染色体数在24—30条之间。BC_1F_1代杂种的形态与F_1相似,染色体数在45—49条之间(其中大多数细胞终变期有20—21个二价体和3—7个单价体)。BC_1F_1代自交或回交均有部分结实。以后各代继续自交分离;于1985—1986年,分离出6个异源二体附加系(2n=22Ⅱ)和异源八倍体(2n=28Ⅱ)以及若干个与母本形态有明显差异的整倍体杂种后代(2n=21Ⅱ)。这些整倍体和非整倍体后代中,有2个附加系的蛋白质含量较高(22.30％和20.37％);在整倍体后代中有两个株系与其父本一样对小麦黄花叶病(WYMV)具有抗性,而其母本与浙江省当前推广的小麦品种均不抗病,说明球茎大麦抗黄花叶病基因可能已导入母本中国春小麦。     

送春与多花兰种间杂交后代的ISSR分析

该文使用简单重复序列间( ISSR)分子标记,对送春与多花兰种间杂交后代进行了研究。结果表明：从80个ISSR引物中筛选出14个扩增效果稳定的ISSR引物,对两亲本和59个F1代个体进行了ISSR扩增,得到107个扩增位点,扩增的片段大小位于90~2100 bp之间,平均每个引物扩增7.64条条带,得到11种类型的带。 ISSR标记在送春×多花兰的F1代中表现出一定的多态性,分离频率为44.86％,分离位点有83.33％符合孟德尔1︰1或3︰1的分离规律,产生偏孟德尔分离的位点占12.50％,余下的4.17％属于特殊分离带型。可能导致后代变异的位点为偏孟德尔分离的6条带、缺失的8条带或新生成的2条带。聚类图中父本和母本与F1代个体间的遗传距离较远,59个杂交后代先聚集成一组,再同母本相聚为一组,最后才同父本聚在一起,59个杂种均偏母本型。送春与多花兰的杂交后代在植株形态、染色体、遗传物质方面都具备双亲特点,61个个体间的ISSR分子量标记结果和植株形态学特征都说明,59个F1代杂种包含送春和多花兰的遗传特性是真杂种;F1代杂种既有双亲的互补特征带,又有双亲的重组片断即产生新的特异带,这说明送春与多花兰的杂交后代具有遗传变异的特点。该研究结果可以有效地对杂交后代进行定向选择,为兰花的杂交育种提供了分子依据。     

花粉介导法获得耐草甘膦玉米植株及其耐性研究

为获得耐草甘膦转基因玉米植株,进而研究其除草剂耐性及外源基因的遗传特性,以质粒p BI101-aroA-M12为外源基因供体,以玉米自交系昌‘7-2’为受体,采用花粉介导法将外源基因导入玉米自交系中。PCR扩增、Southern杂交分析的结果证明获得了54个转基因植株;对其后代株系的分子检测及田间生物学鉴定,结果证明目的基因可以稳定遗传给后代植株,且赋予和提高了转基因植株的除草剂耐性。目的基因在转化体中的遗传规律研究,结果显示导入的目的基因在F2受体植株中以3∶1的比例发生遗传分离,符合孟德尔单因子显性遗传分离规律。ELISA分析和蛋白质浓度测定的结果证实目的基因在转化植株中得到表达,表达量介于40.5-112.6 ng/g叶片鲜重之间,目的基因表达量与该植株的除草剂耐性性状间呈极显著相关,r=0.942 3(P0.01)。最终研究获得了4个高草甘膦耐性的转基因纯合株系。