以杜鹃红山茶为母本的优良种间杂交父本筛选

以杜鹃红山茶(Camellia azalea)为母本,‘绿带可娜’、‘红芙蓉’、‘迪朱丽亚’等13个观赏性较强的山茶花品种为父本,采用常规杂交育种方法,共配置13个杂交组合进行杂交试验。以坐果率、结实率、出苗率、单花成苗率作为评价亲和性的指标对杂交父本进行筛选,利用因子分析法对杂交组合亲和力进行综合评价,并采用形态鉴定法比较杂交子代与父母本主要性状差异。结果表明,‘绿带可娜’、‘玛丽费丝’、‘尼丽夫人’、‘花露珍’、‘娃丽娜深’为亲和性高的父本,杜鹃红山茶ב绿带可娜’、杜鹃红山茶ב玛丽费丝’为杂交亲和性较高的组合。杜鹃红山茶种间杂交后代花色、花型表现趋于父本,叶片更接近于母本杜鹃红山茶,杂交后代均遗传母本全年开花的特性。     

‘正午’牡丹的杂交利用及部分杂种AFLP鉴定

2006~2011年间,该研究以‘正午’牡丹为亲本,分别与‘凤丹白’、紫斑牡丹、中原牡丹和日本牡丹进行正交与反交试验,并利用AFLP标记对部分杂交后代进行鉴定,旨在筛选与‘正午’亲和性强的杂交亲本,并开发杂种早期鉴定的分子标记技术,为牡丹种质资源的创新、育种效率的提高提供依据。结果显示:(1)以‘正午’为父本,‘凤丹白’为母本,每年都有一定的结实率,5年平均结实率为2.88粒/朵,说明二者具有一定的亲和性;紫斑牡丹为母本时,紫斑牡丹单株1、9与‘正午’的亲和性较高,结实率分别为29.17粒/朵、26.86粒/朵。(2)以‘正午’为母本,中原牡丹、日本牡丹为父本的38个杂交组合中,仅在4个组合内各获得1粒种子,表明‘正午’仅有极其微弱的育性。(3)从64对AFLP选择性引物组合中,筛选出9对引物进行扩增,结果鉴定出22株真杂种,其中多数(86.36%)为偏母本类型、少数(13.64%)为偏父本类型。根据上述结果以及牡丹偏母遗传的特点,推荐‘凤丹白’、紫斑牡丹单株1和9为母本与‘正午’杂交,渐进杂交应成为这类杂交的主要育种策略;以‘正午’为母本的杂交,需要更多的杂交组合来筛选适宜的亲本;AFLP标记技术可作为牡丹远缘杂交育种的必要技术环节,在杂种早期鉴定中具有重要作用。     

蔷薇属植物与现代月季品种杂交亲和性研究

为培育抗寒、抗病性强、芳香的月季品种,以单瓣黄刺玫(Rosa xanthinaf.normalis)、黄刺玫(R.xanthina)、报春刺玫(R.primula)、美蔷薇(R.bella)、腺果大叶蔷薇(R.macrophylla var.glandulifera)、荷花蔷薇(R.multifloraf.carnea)等6个蔷薇属种、变种及变型和5个玫瑰品种为父本,以11个现代月季品种和香水月季(R.odorata)为母本设计72个授粉组合进行远缘杂交,统计杂交结实率及杂交种子萌发率,并采用扫描电镜技术观察了杂交亲本的花粉与柱头形态,测定花粉萌发率。结果显示:(1)除黄刺玫外,所试其他蔷薇属植物均适合作为父本材料与现代月季品种和香水月季杂交,但不同杂交组合的结实率及出苗率差异显著。(2)花粉、柱头形态对杂交亲和性无显著影响,花粉生活力对杂交亲和性有显著影响,且与杂交结实率成正相关关系。通过试验,筛选出14个亲和性较好的杂交组合、4个适宜的母本材料(香水月季、‘橘红潮’、‘金玛丽’、‘粉和平’)和6个适宜的父本材料(单瓣黄刺玫、报春刺玫、美蔷薇、腺果大叶蔷薇、荷花蔷薇、玫瑰‘大红紫枝’)。     

建兰与纹瓣兰种间杂种胚培养研究

采用人工授粉的方法,以‘小桃红’建兰为母本、纹瓣兰为父本进行杂交,获得了种间远缘杂交后代植株。杂交果苹与母本自交果荚的大小差异大小,但鲜重明显大于母本,果荚内的种子量却少于母本。杂种胚离体培养90d出现绿色原球胚,210d可萌发出大量植株;而‘小桃红’自交种子培养210d只形成少量绿色根状茎。杂种胚的萌发具有杂种优势,不仅萌发快,而且出苗率高,萌发时先形成原球胚,原球胚上长出大量小根毛,继而形成大量假鳞茎,假鳞茎经转瓶培养后,分化形成大量健壮植株,分化率高。     

紫斑牡丹与牡丹种间杂交后代的DNA分子证据

据推测紫斑牡丹Paeoniarockii (S .G .HawetL .A .Lauener)T .HongetJ .J.Li是直接或间接参与中国牡丹品种群起源的野生种之一 ,杂交是栽培牡丹品种的重要培育途径。但尚未见到DNA分子方面相关证据的报道。本研究以紫斑牡丹作母本 (♀ ) ,分别以 3个牡丹品种‘海棠争润’ (P suffruticosa‘HaiTangZhengRong’)、‘胭脂红’(P suffruticosa‘YanZhiHong’)和‘盛丹炉’ (P suffruticosa‘ShengDanLu’)作父本(♂ ) ,进行人工杂交 ,获得了杂交后代。利用DNAISSR (Inter simplesequencerepeats,简单重复序列间隔区 )标记技术构建的亲子代DNA指纹图谱显示 ,在杂交后代中检测到了分别来自双亲的特征带 ,因而在DNA水平上证实了花瓣基部带紫斑的栽培牡丹品种杂交起源的可能性     

秦巴山区野生百合(Lilium spp.)的育种应用研究

为探索秦巴山区野生百合资源在百合育种中的应用方向及途径, 获得具有其独特遗传背景的育种材料,将秦巴山区野生百合的抗病毒及独特观赏特性等优良遗传性状逐渐渗到栽培品种中去。该研究借助切割柱头杂交及胚抢救技术,选取6种秦巴山区野生百合［岷江百合(Lilium gegale)、宜昌百合(L. leucanthum)、山丹（L. pumilum）、野百合（L. brownii）、宝兴百合（L. duchartrei）、川百合（L. davidii）］以及亚洲百合（Asiatic hybrids,AA）品种‘Elite’、东方百合（Oriental hybrids,OO）品种‘Sorbonne’、‘Siberia’和‘Marlon’、OT百合（Oriental × Trumpet hybrids,OT）品种‘Yelloween’、‘Serano’、‘Corel′door’进行了32组共计263朵花的（品）种间杂交,并针对膨大变软的果实剥离可供离体培养的胚及胚囊进行胚抢救。结果表明：（1）不同杂交组合坐果率、胚获得及萌发率呈现出较大差异,综合坐果率为11.4%,对30个膨大的果实中共计38个可供离体培养的胚及胚囊进行胚抢救,有7株最终萌发。（2）以野生百合为父母本的12组杂交组合中,6组获得了膨大果实,得到6株杂交后代。（3）栽培百合做母本,野生百合做父本的20组杂交组合中,共9组获得了膨大果实,除‘Elite’ × 山丹可直接收获种子外,共得到1株杂交后代。（4）以岷江百合及宜昌百合为亲本的远缘杂交TT × AA及回交OT × TT成功获得杂种后代。（5）秦巴山区6种野生百合在远缘杂交中获得育种后代的几率存在较大差异,宜昌百合和岷江百合获得后代几率较高,宝兴百合获得后代几率较低,野百合未获得后代。以上结果表明,岷江百合和宜昌百合为母本的TT × AA杂交和宝兴百合为父本的TT × AA杂交以及岷江百合和宜昌百合为父本的OT回交,为三种百合的育种利用提供了新途径,野百合的育种应用途径需要继续探索。     

中国樱桃种内及与欧洲甜樱桃杂交的初步分析

以四川优良的中国樱桃栽培和野生种质及欧洲甜樱桃为试材进行杂交,对自交坐果率、杂交亲和性、杂交坐果率进行了调查和分析。结果表明:(1)中国樱桃自交亲和,欧洲甜樱桃自交不亲和;(2)杂交授粉2周后,各杂交组合表现出较高的杂交亲和性,坐果率为57.24~93.03%;5周后,各杂交组合表现出不同程度的杂种败育性,远缘杂交尤为明显;(3)在中国樱桃种内杂交中,以野生种质为父本的杂交坐果率极显著高于以栽培品种为父本的杂交坐果率;而远缘杂交中,以‘红灯’为母本,以中国樱桃栽培品种为父本的杂交坐果率显著高于以中国樱桃野生种质为父本的杂交坐果率;(4)受亲本影响,不同的杂交组合坐果率不同,受父本的影响极显著高于受母本的影响。基于上述结果,该研究进行了初步的分析和讨论。     

百合‘Siberia’בManissa’种间杂交后代的染色体核型分析

以东方百合杂种系(Oriental hybrids group)品种‘Siberia’为母本,OT杂种系(interspecific hybrids betweenOriental and Longiflorum/OT group)品种‘Manissa’为父本杂交获得种间杂交F1代,对亲本及F1代株系的染色体数目和形态特征进行了分析。结果显示,母本东方百合‘Siberia’为二倍体即24条染色体,而父本‘Manissa’是高度杂合后代,为三倍体即36条染色体。杂交F1代的8个株系中有6个株系为二倍体即24条染色体,有2个株系为非整倍体,染色体条数分别为25和26条。母本‘Siberia’的核型为4m(1SAT)+10st(1SAT)+10t,父本‘Manis-sa’的核型为3m+18st(1SAT)+15t(1SAT),均属3B型。杂种F1代核型出现了多种类型,其中株系a、b、h为3B型,株系c、d、e、f为3A型,株系g为4B型。与亲本染色体形态相比,F1代株系出现了随体及端部着丝点染色体较多等染色体形态结构特征,而亲本没有这些特征。从染色体的形态、随体来看,子代为真杂种,在遗传上均偏向于母本。     

甜瓜属种间杂交线粒体DNA的遗传分析

为了研究甜瓜属种间杂交线粒体DNA的遗传规律,对甜瓜属人工杂交合成的异源四倍体新种(Cucumis hytivus Chen and Kirkbride.)的S5后代及其杂交母本甜瓜属野生种（Cucumis hystrix Chakr.）和父本栽培种黄瓜‘北京截头’(Cucumis sativus L.)线粒体中apocytochrome b (cob), NADH dehydrogenase subunit 1 (nad 1), NADH dehydrogenase subunit 7(nad 7) 基因序列片断进行了测序与分析。结果显示3个种长度为909 bp cob, 943 bp nad 1和880 bp nad 7基因片断序列中分别存在着相应的1、7和17个多态性核苷酸位点,其中新种与父本‘北京截头’相同而与母本野生种不同的多态性碱基位点分别有1、6和14个,nad 1和nad 7中分别只有1和3个多态性位点与双亲都不相同。该结果表明甜瓜属hystrix譻ativus种间杂交后代线粒体DNA多态性碱基位点主要来源于父本而不是母本,线粒体DNA主要表现为父系遗传。     

观赏海棠杂交后代萌芽期观察及花期预测的灰色关联度分析

以‘国光’苹果（Malus domestica‘Rails’）为母本,以10个观赏海棠品种（Malus spp．）为父本进行杂交育种,对杂交后代实生群体的萌芽期进行了观察,并根据9株2年即开花单株的童期性状对观赏海棠的花期进行了灰色关联度分析。结果显示,所有观赏海棠杂交后代的萌芽期（3月12日以后）均晚于父本,93．89％的杂交后代萌芽期（3月下旬至4月上旬）与母本相近或稍晚于母本。在观赏海棠杂交后代花期的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶面积、株高、地径等指标以及童期的萌芽期和展叶期等7个性状中,萌芽期和展叶期与花期的灰色关联度最大。因此,在童期利用叶片萌芽期对观赏海棠的花期进行预测极具可行性。     

桉树及其杂交种叶片形态的遗传变异特征

为了解桉树重要性状在杂交种亲本、子代间的遗传变异规律,以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)为母本、粗皮桉(E. pellita)和细叶桉(E. tereticornis)为父本、8个全同胞杂交子代为材料,对亲本和子代的叶片形态性状进行了分析。结果表明,亲缘关系近的尾叶桉和粗皮桉的叶片性状大多无显著差异;但他们与亲缘关系远的细叶桉间的差异显著;尾粗桉与父母本间的性状无显著差异或仅与母本差异显著,属偏父本型;尾细桉与双亲间的多数性状都差异显著,且多偏向于母本。在树种内的家系间或个体间,叶片数量性状差异显著,而质量性状仅叶面革质厚度、叶面朝向差异显著;杂交种家系部分性状有超亲现象,且尾细桉家系超亲频率显著高于尾粗桉。叶长、叶长宽比、形状因子、叶色、叶面革质是区别叶片形态特征的决定性状。     

三倍体观赏百合与二倍体食用龙牙百合的杂交分析

为探讨异源三倍体百合与龙牙百合(BB)的杂交亲和性,实现观赏百合与食用百合的种质融合与创新,该研究以三倍体百合Triumphator(LLO)作母本,龙牙百合为父本,采用常规授粉与切柱头授粉,利用基因组荧光原位杂交(GISH)技术分析母本及子代的基因组成。结果显示:(1)通过常规授粉和切柱头授粉共获得17个发育良好的果实,通过胚抢救共获得了40株幼苗,且常规授粉的出苗率明显比切柱头授粉的高。(2)对随机选取的8个子代进行GISH分析,所鉴定的后代均为非整倍体,染色体数目为26～32条,其中东方百合基因组(O)染色体数目为2～8条,铁炮百合(L)与龙牙百合(B)基因组染色体始终为24条。(3)通过GISH技术无法区分铁炮百合与龙牙百合的染色体,亲本与子代均无重组现象。研究表明,龙牙百合与铁炮百合亲缘关系较近,龙牙百合作父本与三倍体百合Triumphator杂交可获得非整倍体,实现了观赏百合与食用百合的种质融合,为培育赏食兼用百合奠定了基础。     

Variation in structural gender in the hermaphrodite Helleborus foetidus (Ranunculaceae): within- and among-population patterns

In hermaphrodite plants, variations in structural gender (defined as the ratio between male and female gametes) may occur at different levels (among flowers, plants, and populations). In this study, we investigated variation in four traits influencing structural gender (number of carpels, ovules per carpel, stamens, and pollen grains per stamen) within and among six distant populations of the hermaphrodite perennial herb Helleborus foetidus (Ranunculaceae) in the Iberian Peninsula. Our results show that the four traits investigated varied significantly at all levels considered. Traits influencing the female sexual component (number of carpels and ovules per carpel) showed greater variation at the lowermost levels (within flower and plant) than traits influencing the male component, which in turn varied more markedly among populations. Number of carpels per flower and number of pollen grains per anther were the most important traits affecting between-plant variation in structural gender. There was no evidence of significant plant-level trade-offs or correlations between the various male and female traits, which covaried differently across populations. The observed between-population variation in structural gender of Helleborus foetidus can be explained as a consequence of differences in self-pollination levels related to a flowers mating environment.     

几种猕猴桃种间杂交亲和性的探讨

以中华猕猴桃、毛花猕猴桃、美味猕猴桃及阔叶猕猴桃进行种间杂交,结果表明:各杂交组合的座果率与对照组一样,均为100％;父本花粉萌发率与对照组相近,其杂交当代果实重量、种子数量及种子千粒重也与对照组相近;相同的母本,其当代杂交果实的重量及种子数量与父本花粉萌发率的高低成正比。这不但说明了各杂交组合所采用亲本之间的亲和性,而且为生产上利用不同种生活力强的猕猴桃雄株花粉进行人工辅助授粉提供依据。     

油橄榄授粉受精和胚胎发育过程观察

该研究以油橄榄“鄂植-8”为材料,应用压片荧光观察花粉在柱头和花柱中的萌发及生长情况,采用石蜡制片法观察油橄榄的胚珠结构特点和授粉受精过程。结果表明：油橄榄为1子房2心室4胚珠,珠心较发达,由多层细胞构成,属于厚珠心椭圆型胚珠,胚珠直生;花开时花粉粒落到柱头上立刻萌发,随后花粉管在花粉通道中生长,再后进入子房经子房内表面,大部分花粉管不能到达胚珠,仅少数沿胎座生长经珠柄进入珠孔,释放2个精子,2个精核分别进入卵细胞和极核,并与卵核及极核相互融合;观察到合子中雌、雄性核仁融合的过程。授粉受精各阶段经历的时间为花粉落到柱头上立刻萌发;授粉后6d左右,花粉管长入胚珠的珠孔,随后释放精子;10 d左右完成授粉受精,30 d左右形成心型胚,40 d左右胚发育几乎成熟。在进行子房石蜡切片中,共观察到612个完整子房切片,发育完整的子房为97.53％,完成授粉受精的胚珠为15.52％。油橄榄在自然授粉下,约85％的胚珠授粉受精过程不能完成,在一定程度上影响其坐果。该研究结果为油橄榄授粉受精、高效生产等提供了理论依据。     

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.     

Movement herkogamy in Kosteletzkya virginica: Effect on reproductive success and contribution to pollen receipt and reproductive assurance

Herkogamy may act as a mechanism to reduce interference between the reproductive functions of female and male organs, but too great a distance between stigmas and anthers may also decrease the outcross pollen transfer and male and female fitness. Our goal was to quantify the effect of movement herkogamy in Kosteletzkya virginica on reproductive success and its contribution to pollen receipt and reproductive assurance. Field investigations and hand-pollination experiments were performed to test: (1) the relationship between herkogamy before curvature of un-pollinated lobes and reproductive success under pollinator exclusion; (2) the contribution of movement herkogamy to pollen receipt; and (3) the relationship between pollen load and seed set. We noted that variation in herkogamy before curvature of un-pollinated lobes did not affect the outcome of autogamous self-pollination measured by fruit set and mean number of seeds per fruit. Under natural conditions, 39% of pollen grains deposited per flower were from autogamous self-pollination via movement herkogamy resulting in contact between anthers and stigmas. The relationship between the amount of pollen grains and the number of seeds per capsule was highly significant. Flowers producing four or five seeds received more pollen grains than those producing only one seed. Our data provides experimental evidence that movement herkogamy, which decreases the separation between anthers and stigmas and results in delayed self-pollination, contributes to pollen receipt and further enhances seed set when pollinators are scarce or absent.     

甘草属种间杂交种叶绿体DNA父系遗传的发现及分析

通过对甘草属乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)、光果甘草(G.glabra)、胀果甘草(G.inflata)及其人工杂交种组合G.uralensis♀×G.glabra♂、G.glabra♀×G.uralensis♂、G.uralensis♀×G.inflata♂、G.inflata♀×G.uralensis♂共68份材料的核基因ITS序列、叶绿体rbc L、mat K、trn H-psb A基因的序列分析,探讨了甘草属叶绿体DNA遗传方式。结果表明:(1)亲本种和人工杂交种ITS序列长度均为614 bp,其中34份人工杂交种ITS序列存在4处变异位点,且人工杂交种均检测出来自父本、母本ITS序列相同位点碱基的叠加,检测率为100%。(2)亲本种与人工杂交种的叶绿体基因rbc L、mat K、trn H-psb A序列长度相同,共有4处变异位点,人工杂交种在变异位点处的碱基与其相对应的父本碱基一致率高达97.1%。以上结果说明,该研究获得34份人工杂交种为100%杂交成功的F_1子代,核基因ITS序列可用于甘草属杂交种的遗传鉴定;甘草属叶绿体rbcL、mat K、trn H-psb A基因具有父系遗传特性,推测甘草属质体的遗传方式主要表现为父系遗传,这种质体遗传方式的发现为甘草属杂交种和遗传多样性研究提供了新的认识,也为杂交种的亲本鉴定提供分子依据。     

毛状副冠对高山植物喉毛花的适应意义

高山地区生境极端,却拥有许多形态特化的植物,非生物因素在塑造花部性状及其进化过程中发挥着重要作用。该研究选取龙胆科典型高山植物喉毛花(Comastoma pulmonarium)为对象,探究其毛状副冠在多雨、强辐射的极端高山环境中的适应意义及其对植物雌雄繁殖适合度的影响。结果表明:通过比较自然状态和人工去除副冠的花,毛状副冠有效减少了雨水对花粉的冲刷(t=2.61,P0.05),提高了受精比率(t=2.05,P0.05),但是对种子的质量,即种子重量和种子萌发率的影响不显著。另外,花粉浸泡在蒸馏水中后,其萌发率显著低于蔗糖溶液中(t=30.67,P0.001),表明毛状副冠能够有效减小雨水浸泡对花粉活力的影响;同时,与自然状态相比,去除毛状副冠后的花,经太阳暴晒后,其花粉萌发率同样极显著地降低(t=9.89,P0.001),表明毛状副冠有效地避免了太阳辐射对花粉质量产生的不利影响。该研究结果表明喉毛花的毛状副冠结构是应对高山恶劣环境的一种适应策略,对植株的雌性和雄性繁殖成功都具有重要意义,从而进一步证实了非生物因素在植物花部特征演化中的重要作用。