荷花“重瓣化”的花器官形态发育比较观察

荷花（Nelumbo nucifera）的花型可分5种,最原始为单瓣型,然后由单瓣演化出半重瓣、重瓣、重台和千瓣型。为了揭示荷花重瓣化的分子机理,有必要从花器官的形态发育特征探究荷花花型成因及“重瓣化”的形态发育特征。实验分别选取5种荷花花型的代表品种：‘单洒锦’（单瓣型）、‘大洒锦’（重瓣型）、‘中山红台’（重台型）、‘至尊千瓣’（全重瓣型）、‘千瓣莲’（千瓣型）为材料,进行花芽分化过程形态的石蜡切片比较观察。结果发现：花芽分化过程中5个品种的萼片原基分化期和花瓣原基分化期相似,而雄蕊和雌蕊原基发育存在明显差异：单瓣、重瓣和重台品种均有正常的雄蕊和雌蕊原基分化;全重瓣品种发育初期有雄蕊及雌蕊原基分化,但后期全部瓣化;‘千瓣莲’品种不形成雄蕊和雌蕊原基,而是直接形成2至多个“花瓣增殖中心”,并由此不断分化出细小花瓣。研究认为重瓣型荷花品种的“重瓣化”花瓣主要来源于雄蕊的向心式瓣化,其次是雌蕊瓣化,属于雌雄蕊起源。而对于‘千瓣莲’型品种,花瓣的具体来源方式、花托是否直接参与瓣化及其在重瓣化过程中的作用有待于结合分子生物学手段开展进一步研究。     

两个蓝莓品种花器官的形态特征观察

为了解蓝莓(Vaccinium spp.)花器官的形态特征,利用蔡司SV11体视显微镜和扫描电子显微镜JSM-6360LV对‘园蓝’和‘夏普蓝’两个品种的花器官进行了观察。结果表明,这两个品种的花丝呈片状,被毛,‘园蓝’的花丝腺毛较短,花丝基部表皮细胞近长方形;‘夏普蓝’的花丝腺毛细长,较浓密,花丝基部表皮细胞近棱形。‘园蓝’和‘夏普蓝’的花药呈棒状,由4个花粉囊组成,呈左右对称,同侧的两个花粉囊之间的药隔沟明显;花药表皮细胞具乳突;成熟的花药顶端形成2个管状结构,管口孔裂。花粉为四合体,外形为准四面体,中等大小,表面具不规则皱波状纹饰,并有多处凹陷;萌发孔沟的长度、宽度、孔盖长宽与形状、突起程度在品种间有差异。蓝莓的柱头呈截平形,属于湿型柱头,‘园蓝’的柱头表面具指状乳突细胞;花柱表皮细胞呈圆柱型,形成束状,分隔明显;‘夏普蓝’柱头表面具纹状乳突细胞,花柱表皮细胞呈圆柱型,长轴与花柱平行,不形成束状。这些为蓝莓品种的分类鉴定、系统演化等研究提供了依据。     

种子无刺毛野生胡萝卜雄性不育材料的创制与鉴定

胡萝卜雄性不育使得胡萝卜杂交优势得以利用,而种子刺毛严重影响胡萝卜播种质量和效率.通常,需要在播种前去除胡萝卜种子的刺毛.胡萝卜种子无刺毛雄性不育材料对于胡萝卜遗传育种有重要的意义.本研究利用从武汉洪山地区野生胡萝卜(武野)筛选到的雄性不育材料(武野-不育)和筛选到的种子无刺毛材料(武野-无毛)进行杂交和后代筛选,获得...     

同株紫斑牡丹中单瓣与重瓣花芽分化及内源激素含量比较北大核心CSCD

该研究以紫斑牡丹‘关公红’为试验材料,通过调查‘关公红’的开花情况,采用光学显微镜、扫描电镜技术考察花芽分化和花瓣发育过程的结构特征,并测定同株‘关公红’单、重瓣花朵的花芽在不同分化阶段内源激素含量,分析单、重瓣花朵的花芽分化及内源激素含量的变化特征,为紫斑牡丹不同花型的培育奠定理论基础。结果表明:(1)‘关公红’单瓣花朵比重瓣花朵花期长,单瓣花朵花瓣表皮细胞光滑平整无明显褶皱,而重瓣花朵花瓣的表皮有明显的褶皱;重瓣花的花芽分化时间明显早于单瓣,花瓣原基的体积也明显增大,这可能与重瓣花中雄蕊瓣化有关系。(2)低浓度GA_(3)有利于‘关公红’单瓣花朵和重瓣花朵的花芽分化;高浓度的ABA促进重瓣花原基的形成;ZR含量增加有助于紫斑牡丹的花芽分化。(3)较高ZR/IAA、ZR/GA_(3)、ABA/GA_(3)、ABA/IAA比值有利于‘关公红’重瓣花朵的花芽分化;ABA/IAA、ZR/IAA比值的增加有利于‘关公红’单瓣花朵花芽分化;(GA_(3)+IAA+ZR)/ABA与(IAA+ZR)/GA_(3)比值减小分别促进重瓣花朵花瓣原基和雄蕊原基的形成。     

月季花瓣数量遗传分析

以‘窄叶藤本月季花’( Rosa chinensis ‘Zhaiye Tengben Yuejihua’)ב月月粉’( R. chinensis ‘Old Blush’)杂交群体为材料, 分析其花瓣数量的分离特点, 对单瓣花与重瓣花的花芽分化过程进行观察, 并对花瓣、雄蕊及瓣化雄蕊进行表皮细胞超微结构的观察.结果显示...     

红莲型细胞质雄性不育（HL-CMS）水稻不育系与保持系中3个ANTs基因表达模式的比较

探讨红莲型细胞质雄性不育（HL-CMS）水稻不育系‘粤泰A’（‘YTA’）和保持系‘粤泰B’（‘YTB’）中3个腺苷酸转位酶（ANT）基因在三叶期根、茎、叶以及不同发育时期的幼穗中的表达模式。结果表明：ANT1和ANT2在‘YTA’和‘YTB’三叶期的根、茎、叶中的表达量都较高,而在生殖生长不同时期的幼穗中表达量较低。‘YTA’中ANT1在不同时期的幼穗中表达量都较低,而ANT2的表达量到穗生长期II的幼穗才较低。‘YTB’中ANT1在生殖生长的穗生长期III的幼穗有很高的表达。ANT3的表达水平在研究的各组织中的表达都较低,在‘YTB’穗生长期V的幼穗中表达最高。相对于‘YTA’,‘YTB’中只有ANT3在穗生长期III和穗生长期V的幼穗中呈现明显的优势表达;而相对于‘YTB’,‘YTA’中ANT2和ANT3在穗生长期I、ANT2在穗生长期VI幼穗具有明显的优势表达。3个ANTs基因在HL-CMS不育系‘YTA’和保持系‘YTB’不同组织及发育时期的表达模式的差异,暗示它们可能与HL-CMS水稻不育系和保持系的发育调控有关。     

胡萝卜组织培养和高效遗传转化体系的建立

为了建立高效的胡萝卜遗传转化体系,本实验选用3个胡萝卜(Daucuscarotavar.sativa)栽培品种:‘金笋五寸’、‘Carol’和‘改良黑田七寸’,以它们的下胚轴和子叶为外植体,首先建立了高频愈伤诱导体系。在此基础上,以Carol的下胚轴和愈伤组织为受体材料,利用根癌农杆菌LBA4404介导转化质粒pBI121。经X-Gluc染色,证明GUS基因瞬间表达成功,经PCR方法鉴定,证明GUS基因已整合到胡萝卜的染色体中,从而建立了高效的胡萝卜遗传转化体系。     

盐胁迫对玫瑰生长和生理特性的影响

以野生玫瑰和3个玫瑰栽培品种一年生扦插苗为试材,对不同浓度NaCl胁迫下玫瑰的生物量、光合作用、渗透调节物质含量、根活力和离子含量进行了研究.结果表明:盐胁迫抑制了玫瑰的生长,与地上部相比,根系对盐胁迫更加敏感;盐胁迫下,野生玫瑰的游离脯氨酸和可溶性糖含量显著高于栽培玫瑰;品种‘紫雁’高于‘紫枝’和‘中科二号’;盐胁迫对野生玫瑰光合性能和根活力的影响明显小于栽培玫瑰.野生玫瑰的耐盐性优于栽培玫瑰;而栽培玫瑰中‘紫雁’优于‘紫枝’和‘中科二号’.上述生理指标可作为玫瑰耐盐性评价的参考指标.     

白菜型冬油菜不育系LRCMS花器生理生化特性及其雄蕊发育特征研究

以白菜型冬油菜‘陇油8号’ב陇油9号’杂交后代中选育出的不育系LRCMS,以及代表性甘蓝型油菜不育系(J39A、J68A、Pol10A)和它们的保持系为材料,研究LRCMS在盛花期花蕾和花中POD、SOD、CAT活性和可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)同工酶谱变化特征及其雄蕊败育过程。结果显示:(1)所有参试材料花朵中POD活性普遍高于花蕾。(2)不育材料POD活性高于保持材料,甘蓝型不育材料POD活性较保持材料增加幅度大于LRCMS与‘陇油9号’,LRCMS花蕾与花的POD活性分别较保持系材料‘陇油9号’高出15.0%和9.0%;不育材料花的CAT活性高于保持系材料89%~293%,而其花蕾的CAT活性低于保持系材料25%~43%,LRCMS与其它不育材料间无显著差异;不育系材料花SOD活性低于保持系材料15%~25%,LRCMS与其它不育材料无显著差异,其花蕾SOD活性高于保持材料6%~112%,但LRCMS增加幅度低于其它不育材料;保持系材料花蕾与花中蛋白质含量为0.014~0.020mg/g,不育系材料花蕾与花中蛋白质含量为0.012~0.016mg/g,所有不育材料蛋白质含量均低于保持材料。(3)LRCMS的POD同工酶谱在花中较对应的可育系‘陇油9号’和其它甘蓝型雄性不育多1条迁移率(Rf)为0.623的条带。(4)LRCMS雄蕊败育起始于造孢细胞期,造孢细胞粘连,无核仁,绒毡层未发育,为无花粉囊型不育。研究表明,LRCMS与其他类型油菜不育系有着不同的遗传背景,是一个新的白菜型冬油菜不育类型。     

RcAGL61基因调控雄蕊和花瓣之间转变影响月季花瓣数量

【目的】为了探究月季重瓣性状的调控机制,课题组前期筛选到一个与花发育相关的AG同源基因RcAGL61,本研究对该基因的功能进行了分析。【方法】利用荧光定量PCR（qRT-PCR）对该基因在‘窄叶藤本月季花’ב月月粉’杂交群体中重瓣株系和单瓣株系花芽5个发育时期的表达模式进行了分析,以重瓣株系和单瓣株系为材料,克隆RcAGL61,并进行生物信息学分析、亚细胞定位及VIGS实验。【结果】（1）该基因表达水平在单瓣株系的五个发育时期均显著高于重瓣株系,在单瓣株系花发育的S4-S5期比S1-S3期表达量明显升高。（2）RcAGL61编码区序列在单瓣株系和重瓣株系中一致,长度为495 bp,与RcAG基因序列相似度为30.75%,编码164个氨基酸,含有一个MADS-Box保守结构域,属于MADS-Box基因家族。（3）亚细胞定位发现RcAGL61蛋白定位于烟草表皮细胞的细胞核。（4）沉默该基因后,瓣化雄蕊数量增加,雄蕊数量减少,花瓣数量增加,萼片数量和雌蕊数量无显著变化。【结论】RcAGL61参与调控了雄蕊原基和花瓣原基间的转变,影响了月季的花瓣数量。     

胡萝卜中DcDofD1转录因子基因的克隆及其对非生物逆境胁迫的响应分析

Dof (DNA-binding with one finger)转录因子是植物特有的一类转录因子,该类转录因子在植物生长发育过程中起重要作用。本实验以胡萝卜‘黑田五寸’和‘君川红’为实验材料,分别从中克隆得到DcDofD1转录因子基因。采用生物信息学方法对DcDofD1转录因子氨基酸组成、理化性质、进化关系进行了分析。并利用实时定量PCR方法对DcDofD1基因在非生物胁迫下的表达量进行了分析。结果表明‘黑田五寸’和‘君川红’中的DcDofD1转录因子具有明显的单锌指结构,保守域的氨基酸序列比较保守,进化分析显示,DcDofD1属于Dof家族的D1亚族。在胡萝卜‘黑田五寸’和‘君川红’中,DcDofD1基因对高温、低温、干旱、盐等非生物胁迫响应。而不同胡萝卜材料中,DcDofD1基因对非生物逆境响应的强度和速度不同。     

龙牙花不同花器官的表皮形态

花的光合作用与气孔密度密切相关,但关于在花生长过程中气孔密度如何改变尚未见报道。以龙牙花（Erythrina corallodendron）花为实验材料,将花的生长期分为6个阶段,采用光学显微镜对不同阶段的花萼、旗瓣、翼瓣、龙骨瓣、雌蕊托、子房、花柱、花丝和花药表皮的形态特征、表皮细胞密度、气孔密度、保卫细胞长度及宽度进行研究,并对其光合作用的能力进行测定。结果发现：除了翼瓣和花丝表皮以外,气孔均分布在花朵的其它器官表皮上,如花萼、旗瓣、龙骨瓣、雌蕊托、子房、花柱和花药。气孔复合体主要有无规则型、平列型以及辐射型,但不同花器官存在的气孔类型具有差异。在花萼、旗瓣、龙骨瓣、翼瓣以及花丝生长过程中表皮细胞密度逐步下降,表明其生长主要由表皮细胞扩大引起;大部分花器官如花萼、旗瓣、龙骨瓣、雌蕊托和子房表皮的气孔密度在其生长中后期趋于稳定,然而其保卫细胞长度和宽度的变化规律具有多样性。旗瓣不进行光合作用。     

龙牙花不同花器官的表皮形态

花的光合作用与气孔密度密切相关, 但关于在花生长过程中气孔密度如何改变尚未见报道。以龙牙花(Erythrina corallodendron)花为实验材料, 将花的生长期分为6个阶段, 采用光学显微镜对不同阶段的花萼、旗瓣、翼瓣、龙骨瓣、雌蕊托、子房、花柱、花丝和花药表皮的形态特征、表皮细胞密度、气孔密度、保卫细胞长度及宽度进行研究, 并 对其光合作用的能力进行测定。结果发现: 除了翼瓣和花丝表皮以外, 气孔均分布在花朵的其它器官表皮上, 如花萼、旗瓣、龙骨瓣、雌蕊托、子房、花柱和花药。气孔复合体主要有无规则型、平列型以及辐射型, 但不同花器官存在的气孔类型具有差异。在花萼、旗瓣、龙骨瓣、翼瓣以及花丝生长过程中表皮细胞密度逐步下降, 表明其生长主要由表皮细胞扩大引起;大部分花器官如花萼、旗瓣、龙骨瓣、雌蕊托和子房表皮的气孔密度在其生长中后期趋于稳定, 然而其保卫细胞长度和宽度的变化规律具有多样性。旗瓣不进行光合作用。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示：随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。     

葡萄半不育花粉粒形态和细胞学观察及相关基因表达分析

以葡萄品种‘魏可’(可育)及其自交后代单株‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’以及品种‘钟山红’(雄性不育)为材料,对花器官特征、花粉萌发率、花粉粒形态以及小孢子发育过程的细胞学特征进行观察,并对绒毡层发育相关基因(DYT1、TDF1和MYB4)的表达进行分析,以初步鉴定葡萄半不育单株的不育特征,揭示花粉败育与基因调控的关系。结果显示:(1)‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的花粉萌发率均在10%左右,属于半不育花粉;其雄蕊主要特征为花丝卷曲,花丝短于花柱,花药内花粉量少,花药中既有正常长球形花粉粒也有异常近球形花粉粒。(2)‘魏可实生-3’、‘魏可实生-12’没有明显的药室壁结构,小孢子母细胞稀少、疏松;‘魏可实生-3’双核期绒毡层未完全降解,绒毡层细胞中的营养物质滞留没有及时供应小孢子的发育,致后期部分小孢子败育;‘魏可实生-12’绒毡层细胞在单核早期就大部分降解而导致营养供应异常,使部分小孢子败育。(3)在减数分裂期,‘魏可’的绒毡层发育相关基因DYT1和TDF1的表达均最高,MYB4最低,‘钟山红’的3个基因的表达与‘魏可’相反,‘魏可实生-3’和‘魏可实生-12’的表达水平均在‘魏可’与‘钟山红’之间;单核早期以后,3个基因在‘魏可’的表达一直均较低,钟山红’的DYT1基因表达一直最高,其余2个基因均在最低水平,而‘魏可实生-3’的TDF1、MYB4基因在单核早期表达量最高,‘魏可实生-12’的TDF1在双核期表达量最高。研究表明,‘魏可实生-3’的花粉败育发生在单核晚期至双核期,‘魏可实生-12’的花粉败育发生在单核早期;部分药室绒毡层的异常降解,小孢子发育营养供应不均衡可能是导致其花粉半不育发生的原因;‘魏可实生-3’的绒毡层延迟降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足、单核期TDF1基因的过量表达以及MYB4基因在单核期的异常表达有关,而‘魏可实生-12’的绒毡层提前降解与减数分裂期DYT1基因的表达量不足而MYB4基因过量表达,以及双核期TDF1基因过量表达有关。     

F型小麦雄性不育系花粉败育和恢保关系研究

F型小麦雄性不育系是一种新型"三系"小麦雄性不育系。为研究F型不育系的花粉败育特点并筛选其恢复源和保持源,采用I2-KI染色法观察F、BNS、T、K和V型不育系扬花期的花粉败育类型,并以F型不育系为母本与98个优良小麦品种(系)进行杂交,检测F1代自交结实率。结果显示:(1)F型不育系的花粉败育率高达95.63%。其中,染败型花粉比例最高,达到67.66%;圆败率为19.32%;典败率最少,仅为8.73%。(2)5种不育系中,F型与K型不育系的花粉育性特征最接近,其次是V型不育系。(3)98个组合F1的自交结实率(国际法)在100%以上11个,0%~10%有18个。(4)‘周麦16’、M510、‘西农815’、‘西农585’对F型不育系的恢复力极强,是其优良恢复系;‘天麦989’、‘存麦4号’、CY 5475、M460、‘12漯-1’和11GB02可通过回交培育成F型不育系的保持系。研究认为,F型不育系花粉败育彻底、稳定,在常规小麦品系中较易找到其保持源和强恢复力品系,是一种良好的新型不育系。     

秦岭南麓萱草属植物花蕾中酚类物质比较分析

目的：为了对秦岭南麓野生萱草资源进行保护和开发利用。方法：从已收集的野生萱草属植物中选取具有代表性的种质材料，以黄花菜栽培种‘沙苑花’为对照，利用高效液相色谱法和紫外分光光度计对萱草属植物花蕾中酚酸类和黄酮类化合物进行检测和分析。结果：对7种酚酸类物质检测表明，野生材料的绿原酸、丁香酸、香草酸、对香豆酸、阿魏酸含量较栽培种低；但没食子酸和香豆酸的含量较栽培种高，其中野生‘萱草’的没食子酸和香豆酸含量分别是栽培种的1.57倍和1.59倍。在黄酮类物质中，野生材料的儿茶素含量低于栽培种；野生‘大苞萱草’的总黄酮和芦丁含量较栽培种低；但野生材料的槲皮素含量均高于栽培种，其中野生‘萱草’和‘大苞萱草’的平均含量分别是栽培种的1.99倍和2.56倍。结论：在秦岭南麓萱草属植物中，野生材料的没食子酸、香豆酸、总黄酮、槲皮素含量高于栽培种，且绿原酸、总黄酮和儿茶素含量明显高于其他地区的萱草材料，故应加强对该地区野生萱草属植物资源的调查收集和开发利用，这将对丰富萱草资源多样性和营养品质改良具有重要意义。     

基于主成分分析法的墨兰品种观赏价值评价

以福州地区栽培多年的30个墨兰品种为材料,对其植株高、花色、瓣型等20个观赏性状进行测定和观察,分析墨兰品种观赏性状的变异范围、性状间的相关性以及主成分因子,并利用主成分分析法对30个墨兰品种的观赏价值进行评价。结果表明,不同品种间的16个数量性状均存在不同程度的变异,花部形态存在较大差异,叶片形态和数量变异小;4个质量性状中,花色和叶艺的遗传多样性较高。叶部形态和花部形态的观赏性状间存在显著相关性。20个观赏性状指标可以分为7个主成分因子,分别为株高因子、瓣型因子、花色因子、叶片数因子、花径因子、叶宽因子和叶艺因子,7个主成分因子的方差贡献率累计达全部性状信息的87.35%。通过计算30个品种的重要主成分值并对其进行排序,筛选出4个观赏性状优良的品种,分别为‘白墨’、‘宝山爪’、‘龙梅’和‘金华山’。     

中国‘苦水’玫瑰杂交育性的初步研究

油用玫瑰主栽品种‘苦水’玫瑰的栽培园区总见千花无果现象,为此,本研究对‘苦水’玫瑰的杂交育性进行了遗传学研究。授粉试验发现,自然授粉和人工辅助授粉时‘苦水’玫瑰自交不结实;异交时,‘苦水’玫瑰作为母本与‘丰花’玫瑰、‘四季’玫瑰、‘艳霞’玫瑰、重瓣黄刺玫之间具有亲和性,而作为父本与杂交母本都无法成功授粉结实。在雄蕊花瓣化、P/O值、花粉异型性和花粉萌发率等生殖特征中发现‘苦水’玫瑰的花粉畸形现象严重,萌发率近似为零。进而,显微观察小孢子母细胞减数分裂各时相发现‘苦水’玫瑰中存在染色体分配行为不协调,胞质分裂不均一,四分体中有三分体等异常现象。由此可见‘苦水’玫瑰的异常减数分裂行为致花粉败育妨碍其做父本时的受精结实,故雄性不育而非蔷薇科常见的自交不亲和性,是‘苦水’玫瑰自交不结实的主要原因,也表明作为母本通过杂交育种方法改良‘苦水’玫瑰的种质是可行的。     

不同产地木耳菜的染色体核型分析

为了研究木耳菜核型特征及不同产地间的进化关系,以来自7个产地的8个木耳菜品种为材料,采用常规压片法进行核型分析,并进行核型进化趋势分析和主成分分析。结果表明:(1)所有木耳菜的染色体数目均为2n=2x=44,未见异常染色体,染色体类型均为中部着丝粒染色体(m)或近中部着丝粒染色体(sm),且m数量多于sm。(2)不同产地的木耳菜在染色体核型公式、核型类型、随体位置、染色体长度比、臂比及核型不对称系数等指标均存在明显差异;随体均为1对,但随体位置不同。(3)核型类型为1A、1B和2A型,其中1A型5种,数量最多。(4)染色体长度比范围为1.51~2.06,平均臂比值范围为1.30~1.48,仅有吉林‘利丰’和江西‘航城’存在臂比大于2的染色体。(5)核型不对称系数范围为56.25%~59.17%,核型的对称程度较高,推测木耳菜的进化程度较为原始,其中河北‘金发’是最原始,江西‘航城’最进化。研究结果为木耳菜的细胞遗传学研究提供了参考依据。