起源于组织培养的籼稻雄性不育体细胞无性系变异

IR8及IR54的成熟种子与幼穗培养在MS培养基,蔗糖6％附加生长刺激素及其它成分的条件下,在再分化植株第一代(R_1)中各发现了1株雄性不育突变(其中来自IR54的1株为育性嵌合体)。在IR24及IR54体细胞无性系第二代(R_2)各发现1个株系分离出雄性不育与育性正常两类植株。上述雄性不育有花粉败育与无花粉型两类。IR24对无花粉型的雄性不育(来自IR54)为半恢复。F_1及R_2代的育性分离完全符合15/16∶1/16的模式,表明雄性不育为两对独立的核基因所控制。通常雄性不育是通过杂交(包括远缘与品种间)理化诱变或自发突变产生的。最近在烟草上通过原生质体融合也获得了雄性不育。但从体细胞培养的无性系及其后代中获得雄性不育的突变,本研究乃属首次。     

乳蛋白位点等位基因表达特点的研究

本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳,结合区带的相对含量扫描测定分析了乳蛋白位点杂合子奶牛乳样基因型,探讨乳蛋白基因的蛋白质表达特点。结果表明,各乳蛋白位点等位基因的蛋白质表达均有显著的不平衡性。αs l-CN B,C,β-LG A,B,κ-CN A,B相对含量间的差异达显著水平。β-CN位点各等位基因表达的蛋白质含量间差异不显著。     

籼稻体细胞无性系雄性不育突变的类型

1984—1988年5年间所获得的由体细胞无性系变异起源的雄性不育突变,按它们的性质,可分为花粉败育型,无花粉型和花药退化(或部分退化)型3类。在IR54中,于不同年份(1985和1986年)及不同世代(R_1和R_2代)发现了表型基本相似,基因型可能也相似的两例无花粉型雄性不育突变。在花粉败育型雄性不育突变中,发现1例(54257)为核质互作型雄性不育。以多个品种与之测交,杂种一代中有的表现为育性恢复,有的仍然为雄性不育。能保持其雄性不育的品种有珍汕97、二九矮、新锦粘、162-5(来自IR 52的稳定的体细胞无性系),连续回交3代以上均能基本保持不育(但桂朝2号的回交后代不育性尚不稳定)。能使其育性恢复的品种有IR 24、IR 36、IR 54、双二粘、测64等。初步遗传研究表明,54257表现出十分复杂的核质关系,看来可能具有与野败细胞质完全不同的特性。     

籼稻体细胞培养再生植株染色体变异的研究

以IR36及IR54等品种的成熟种子及幼穗为外植体,获得籼稻体细胞培养再分化植株,并研究了再生植株当代(即第一代,SC_1)的染色体变异。在319株SC_1植株中发现四倍体10株,占总数的3.1％。在二倍体中发现不育株7株(占2.2％),其中经细胞学分析发现2株(1984及1985年各发现1株)为多染色体相互易位杂合子。减数分裂的研究表明,MRT植株终变期时染色体构形呈十分复杂的情况。除正常的12 Ⅱ外,还呈现出一系列的多价体。配对最高价性为拾价体,7 Ⅱ+1Ⅹ的构形占各种染色体构形总数的50.7％,分布最多。在这类染色体构形中,拾价染色体或呈环形(以7 Ⅱ+1⑩表示),或呈链形(以7 Ⅱ+1(?)表示)。这表明该植株12对染色体中有5条非同源染色体发生了相互易位,而这两株植株正是这种染色体易位的杂合子。     

植物体细胞无性系变异的细胞学和分子生物学研究进展

植物体细胞无性系变异是植物组织培养中的普遍现象,关于这些变异的起源存在多种观点,如转座因子的活化、DNA甲基化等。本文综述了植物体细胞无性系的研究进展,从细胞学和分子生物学两个层次对无性系变异的起源进行了讨论。     

植物体细胞无性系变异的细胞学和分子生物学研究进展

植物体细胞无性系变异是植物组织培养中的普遍现象,关于这些变异的起源存在多种观点,如转座因子的活化、ＤＮＡ甲基化等。本文综述了植物体细胞无性系的研究进展,从细胞学和分子生物学两个层次对无性系变异的起源进行了讨论     

起源于籼稻体细胞培养的联会消失变异的细胞遗传学研究

对表现不育的体细胞培养再生植株作减数分裂细胞遗传学分析发现,一株由IR54幼穗外植体起源的不育株(二倍体)为部分联会消失变异。其减数分裂早前期染色体配对正常,在终变期及中期Ⅰ观察到了数目不等的单价染色体,后期Ⅰ出现各种数目的落后染色体。由于减数分裂时染色体不平衡而导致该再生植株不育。     

植物体细胞无性系变异研究进展

组织培养技术的日益成熟,使数以千计的植物通过器官或胚胎发生形成了再生植株。按照Haberlandt的细胞全能性学说,即植物的每个体细胞具有相同的遗传信息,因此人们起先认为本质是无性繁殖的组织培养所得到的再生植株应与原来植株的基因型是一致的。但是,随着有人首先注意到培养的细胞和再生植株有形态及染色体变异以来(Blakely等,1964),已有众多的报道发现植物离体培养物和再生植株会发生各种各样的变异。其中许多变异在品种改良上颇有价值,引起了研究者们的广泛兴趣。一些研究者从不同的角度对体细胞无性系变异现象作了很好的综述(Larkinand Scowcroft,1981;Orton,1983;Maliga,1984;商效民,1984;朱至清,1991)。本文结合近些年的新进展,对植物体细胞无性系变异研究领域进行较系统的评述,以丰富体细胞遗传学的内容,促进其在植物改良上应用研究的发展。     

水稻体细胞无性系变异

水稻体细胞无性系变异研究取得了很大进展 ,获得了大量抗病、抗逆、优质、矮杆等突变体。对这些突变体遗传分析表明 ,大多数突变性状由 1对或 2对基因控制。水稻体细胞无性系变异的发生与基因型、性状、继代时间、培养方式等有关 ,并具有内在的机制 ,点突变和反转录转座子插入可能是引起水稻无性系变异的两个重要原因。     

籼粳杂种双单倍体的配子选择

对典型的灿与粳稻杂种,窄叶青８号／京系１７Ｆ１花药进行培养获得的１３２个双单倍体的形态特性、同工酶与ＲＦＬＰ标记的分离与重组进行了考察分析,研究是否存在配子选择问题。结果表明：（１）对４个重要数量性状和６个涉及籼、粳特征的形态指数进行考察所获数据均为连续分布,并呈正态曲线;（２）用８种同工酶对５２个ＤＨ系分析结果表明,只有２种同工酶显著偏离期望的１：１比率,而灿与粳的总基因型比率相近;（３）应用１６７个ＲＦＬＰ标记对１３２个ＤＨ系进行的分析发现,有３６％标记发生偏分离,但偏籼与偏粳的比率相近,两个亲本基因组在ＤＨ群体中所占比率相同（各５０％）,各种基因组成呈正态分布。综上所述,本研究虽观察到一些轻微偏分离现象,但籼粳基因基本上随机分离与重组,等位基因总频率未偏离１：１比率。     

水稻花药培养植株后代的DNA变异

对籼稻圭６３０和粳稻０２４２８及其Ｆ１通过花药培养获得的８１个ＤＨ系进行了ＲＦＬＰ分析,有２８个探针揭示了ＤＮＡ变异。８１个ＤＨ系不同程度地发生了变异,并具有以下特点：（１）ＤＮＡ变异类型包括限制性片段长度的变化、９ＮＡ片段的丢失以及ＤＮＡ序列的扩增;（２）变异发生在籼稻圭６３０供体片段中的频率高于粳稻０２４２８,表现出基因型差异;（３）染色体组中第３、８、９和１０染色体较少发生变异,在其它染色体上均存在易变异位点;（４）在染色体的一些区段,相邻的探针均揭示了ＤＮＡ变异,表明在染色体上存在ＤＮＡ易变异区域;（５）变异位点和变异类型具有特异性,在同一位点不同的ＤＨ系中发生相同的变异。     

影响籼稻愈伤组织再生频率的几个因素

本文研究了影响湘早籼１９号愈伤组织植株再生频率的几个因素。在诱导培养基中添加不同配比的细胞分裂素（ＫＴ,ＢＡＰ,Ｚｅａｔｉｎ）和萘乙酸,可使再生频率大幅度提高,以补加Ｚｅａｔｉｎ和ＮＡＡ效果最为显著,达２５．３３％;诱导培养基和分化培养基的不同琼脂浓度组合处理,以诱导培养基０．７５％琼脂和分化培养基１％琼脂与诱导培养基１％琼脂与分化培养基０．５％琼脂两组合再生频率最高。同时还发现：诱导分化后转移至植株生长培养基也可提高再生率,而诱导培养基中补加脯氨酸的合适浓度是５０ｍｇ／Ｌ。     

Genotypic Mapping Using RFLP Markers on Doubled Haploids Derived from a Cross Between indica and japonica Rice

A rice RFLP map with 233 loci based on a population of 81 doubled haploids (DH) from the indica/japonica hybrid of "Gui 630'/"02428" was used to analyse the genome ratios and graphical genotypes of DH lines. The “Gui 630” genome ratio of the individual DH lines varied from 29.3% to 78.6% with an average of 49% while the ratios of most DH lines ranged between 44% and 49%. Of the mapped RFLP markers 130 showed skewed segregations with a significant deviation from the expected monogenic ratio, but the numbers of the markers deviated towards male and female parent were approximately equal. It was found that the markers with the segregation deviation in the same direction tend to cluster on some chromosomes and some of their regions. The average "Gui 630' genome ratios of different chromosomes in the DH population varied greatly between 29% and 65 %. In addition, several chromosomes were inherited completely from either one of the parents in some DH lines, indicating the rare occurrence of crossover along the pairing homologous chromosomes during meiosis.     

提高籼稻愈伤组织再生频率的研究

为了提高籼稻愈伤组织的植株再生频率,研究了影响再生的各种因素,如：在诱导培养基或继代培养基中加细胞分裂素和萘乙酸（ＫＴ、ＢＡＰ、玉米素或Ｚｉｐ１毫克／升）,或加Ｔｈｉｄｉａｚｕｒｏｎ（０．５毫克／升）,以及愈及组织的部分干燥处理等。这些措施明显地提高籼稻愈伤组织的再生频率。结合使用这些处理可使ＴＮ１、ＩＲ７２和ＩＲ６４的愈伤组织再生植株频率较对照提高５－１４倍。