纤毛鹅观草同阿拉善鹅观草、大丛鹅观草间杂种细胞学研究

为了探索阿拉善鹅观草RoegneriaalashanicaKeng、大丛鹅观草RoegneriamagnicaespesD .F .Cui与纤毛鹅观草Roegneriaciliaris (Trin .)Nevski间的相互关系 ,将其进行了远缘杂交 ,通过幼胚离体培养 ,两个组合均成功合成了杂种。对亲本及杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为及形态学进行了统计分析。结果表明 ,上述物种的种间杂交较难进行 ,杂种F1 减数分裂染色体平均构型分别为 :R ciliaris×R alashanica 10 6 2Ⅰ 8 17Ⅱ 0 32Ⅲ 0 0 2Ⅳ (c -值 =0 4 4 ) ,R ciliaris×R magnicaespes 18 0 0Ⅰ 4 76Ⅱ 0 16Ⅲ (c -值 =0 2 1) ;杂种穗部特征多数介于双亲之间。阿拉善鹅观草、大丛鹅观草与纤毛鹅观草间至少有一个基因组具有较高的同源性 ,即为S基因组 ,本文对它们在分类中的地位也进行了讨论。     

纤毛鹅观草DREB类基因RcDREB1的克隆及其蛋白结合干旱应答元件DRE的功能验证

以纤毛鹅观草为材料,通过RT-PCR和RACE技术,作者首次克隆了一个纤毛鹅观草DREB类基因的全长cDNA序列,命名为RcDREB1。该基因编码蛋白含有一个保守的AP2结构域,表明该基因是AP2大家族的一个新成员。种系发生树分析表明,RcDREB1与小麦AP2家族DREB类基因高度同源。酵母单杂交试验表明,RcDREB1表达的蛋白具有特异结合干旱应答DRE元件的功能;通过实时定量PCR分析发现,高盐、干旱、重金属镉和低温胁迫均可诱导RcDREB1表达,但其对高盐反应较为显著。本研究表明,RcDREB1是DREB类转录因子基因,在介导植物响应逆境信号方面可能发挥着重要生物学功能,为进一步分析小麦族的进化和转基因应用奠定了基础。     

普通小麦与鹅观草属间杂种F1及BC1的分子细胞遗传学、育性和赤霉病抗性研究

通过胚拯救, 成功获得鹅观草Roegneria kamoji (2n=6x=42, SSHHYY)和普通小麦中国春Triticum aesti-vum (2n=6x=42, AABBDD)的正反交属间杂种F1, 并对这些杂种F1及其BC1的形态学、减数分裂配对行为、育性和赤霉病抗性进行研究。结果表明, (鹅观草×中国春)F1和(中国春×鹅观草)F1的形态介于双亲之间。杂种F1花粉母细胞减数分裂中期I染色体构型分别为40.33I + 0.78II + 0.03III和40.40I + 0.79II 。杂种F1高度雄性不育, 用中国春花粉与其回交可获得BC1代种子。(鹅观草×中国春) F1×中国春BC1植株的染色体数目主要分布在55~63之间, 单价体较多, 植株高度不育; (中国春×鹅观草)F1×中国春BC₁植株染色体数目也主要分布在55~63之间, 但其中部分植株拥有整套小麦染色体且能正常配对、分离, 可形成部分可育花粉粒, 能收到少量自交结实种子。在 (鹅观草×中国春)F1中有1株穗型趋向中国春, 其染色体数目为2n=63, 经染色体分子原位杂交(GISH)检测, 含有42条小麦染色体和21条鹅观草染色体。该杂种F1在减数分裂中期I平均每个花粉母细胞有26.40I+18.30II, 但植株高度雄性不育, 用中国春花粉回交能收到BC₁种子。(鹅观草×中国春) F₁ (2n=63)×中国春BC₁的染色体数目主要分布在40~59之间, 其中的外源染色体已经逐渐减少, 虽然该BC₁的穗型已接近中国春, 但仍然高度不育。赤霉病抗性鉴定结果显示, 所有杂种F1及大部分BC₁对赤霉病均表现出较好的抗性。     

普通小麦与鹅观草属间杂种F1及BC1的分子细胞遗传学、育性和赤霉病抗性研究

通过胚拯救, 成功获得鹅观草Roegneria kamoji (2n=6x=42, SSHHYY)和普通小麦中国春Triticum aesti-vum (2n=6x=42, AABBDD)的正反交属间杂种F1, 并对这些杂种F1及其BC1的形态学、减数分裂配对行为、育性和赤霉病抗性进行研究。结果表明, (鹅观草×中国春)F1和(中国春×鹅观草)F1的形态介于双亲之间。杂种F1花粉母细胞减数分裂中期I染色体构型分别为40.33I + 0.78II + 0.03III和40.40I + 0.79II 。杂种F1高度雄性不育, 用中国春花粉与其回交可获得BC1代种子。(鹅观草×中国春) F1×中国春BC1植株的染色体数目主要分布在55~63之间, 单价体较多, 植株高度不育; (中国春×鹅观草)F1×中国春BC₁植株染色体数目也主要分布在55~63之间, 但其中部分植株拥有整套小麦染色体且能正常配对、分离, 可形成部分可育花粉粒, 能收到少量自交结实种子。在 (鹅观草×中国春)F1中有1株穗型趋向中国春, 其染色体数目为2n=63, 经染色体分子原位杂交(GISH)检测, 含有42条小麦染色体和21条鹅观草染色体。该杂种F1在减数分裂中期I平均每个花粉母细胞有26.40I+18.30II, 但植株高度雄性不育, 用中国春花粉回交能收到BC₁种子。(鹅观草×中国春) F₁ (2n=63)×中国春BC₁的染色体数目主要分布在40~59之间, 其中的外源染色体已经逐渐减少, 虽然该BC₁的穗型已接近中国春, 但仍然高度不育。赤霉病抗性鉴定结果显示, 所有杂种F1及大部分BC₁对赤霉病均表现出较好的抗性。     

中国禾本科植物内生真菌研究4. Epichloё yangzii的人工杂交

作者首先研究Epichloё yangzii在植株上的人工杂交,明确了供试菌株的交配型。然后将分离自无子座鹅观草属植物的23株"Neotyphodium属"真菌孢子分别与E.yangzii的子座杂交,其中发现有21株与E.yangzii(mat-1,mat-2)杂交不亲和,有2株与E.yangzii(mat-1)杂交亲和。利用tubB基因片段对8株"Neotyphodium属"真菌菌株进行系统发育分析,结果表明与E.yangzii杂交亲和的2个菌株和E.yangzii聚为一枝,而其它6个菌株形成独立的分枝,进一步证实了这2个菌株是有时在宿主植物上不形成子座的E.yangzii。这说明了在宿主植物上的人工杂交是区别有时不产子座的E.yangzii和Neotyphodium属真菌的有效手段。     

利用RFLP分子标记确定导入小麦的鹅观草(R. kamoji)染色体的部分同源群归属

选用来自小麦族7个部分同源群的26个DNA探针对45个小麦-鹅观草衍生后代株系及鹅观草、中国春和扬麦5号亲本进行RFLP分析,结果表明16个小麦-鹅观草异附加系、异代换系或可能的易位系中所涉及鹅观草染色体分别属于第1、3、5、6、7部分同源群。小麦-鹅观草异染色体系中导入的成对鹅观草染色体能够较稳定地遗传给后代。K139、K141、K214、K218、K219、K224二体附加系所添加的鹅观草染色体属第1部分同源群,但K214和K218所添加的鹅观草染色体与K219、K224的添加的鹅观草染色体分别来自鹅观草不同的染色体组。K147端体添加系涉及鹅观草第1部分同源群染色体长臂,而K139、K141和K147所涉及的鹅观草染色体长臂分别来自鹅观草3个不同的染色体组。鹅观草U染色体与小麦第1部分同源群有同源关系,属第1部分同源群的鹅观草染色体尤其是其长臂与赤霉病抗性有关。鹅观草第1部分同源群与第6部分同源群染色体之间可能涉及重排。K203添加的2条鹅观草染色体分别与第1和6部分同源群同源。K166导入鹅观草染色体涉及第5部分同源群短臂。K177（2n=41,20Ⅱ I）中,所渗入的鹅观草染色质涉及第5（5L）、6（6S）、7（SL）部分同源群。鹅观草S、H和Y3个染色体组间具部分同源性。     

应用RAMP分子标记探讨拟鹅观草属的种间关系

采用RAMP (random amplified microsatellite polymorphism) 标记技术, 分析了拟鹅观草属9种1亚种和鹅观草属6 种植物之间的遗传变异和亲缘关系。33 个引物组合产生的310 条DNA扩增片段中, 286条(92 25%) 具有多态性, 每个引物组合产生5~13条多态性带, 平均为8 67条。利用310个RAMP标记, 在NTSYS pc软件中, 计算Jaccard遗传相似系数, 建立UPGMA聚类图。结果表明: (1) 物种间遗传差异明显, 具有丰富的遗传多样性; (2) 阿拉善鹅观草和大丛鹅观草与拟鹅观草属的物种聚类在一起, 表明它们与拟鹅观草属的亲缘关系较近, 而与本试验所分析的另外4个鹅观草属物种的亲缘关系较远; (3) RAMP分子标记可以将拟鹅观草属的物种分开, 而且形态相似、地理分布相同或相近的物种聚类在一起;(4) RAMP结果与形态学和细胞学的分析结果一致, 表明RAMP标记是评价拟鹅观草属种间关系十分有效的方法。     

中国弯孢属分类研究Ⅰ. ——生于禾本科植物上的一个新种和一个中国新记录种

报道生于禾本科Gramineae植物上的弯孢属真菌一个新种,薏苡生弯孢Curvularia coicicola,和一个中国新记录种,黄茅弯孢 Curvularia heteropogonis Alcorn。新种S形、淡色的分生孢子是区别于其它弯孢种的显著特征。研究标本保藏在山东农业大学植物病理标本室(HSAUP)。     

香荚兰花芽分化至萌发期内源激素的变化

以香荚兰 (Vanillafragrans)为材料 ,研究不同栽培条件下花芽分化和萌发期内源激素变化 ,分析和探讨内源激素在花芽分化和萌发中的作用 ,香荚兰花芽分化时期茎里的激素含量降低 ,芽里激素含量升高 ,其中相对高的ZR和ZR ABA有利于分化 ,IAA和IAA ABA的一定增加也利于分化 ,过高或没有IAA的增加则不利于花芽分化。大多数花芽形成于倒垂茎蔓上 ,花芽分化期 (11～ 12月 ) ,倒垂茎蔓的茎里生长类激素含量降低大于竖立茎蔓 ,芽的激素含量增高则多于竖立茎蔓 ,倒垂茎蔓的这种变化可能是有利于花芽分化。香荚兰生长中顶端优势明显 ,去顶后侧芽里ZR、GA、IAA增高 ,这与 11～ 12月去顶促进倒垂茎蔓开花可能有关。     

7个鹅观草居群的形态学和细胞遗传学研究

鹅观草广泛分布于我国各地及日本和朝鲜等地,具有丰富的遗传变异,种内变异类型丰富,一些居群间存在明显的生殖隔离。本研究利用人工杂交、形态学、繁育学及染色体组分析方法对来自四川雅安、四川宜宾新文、四川宜宾翠屏山、青海、新疆、浙江及山东的7个鹅观草居群进行了遗传分化研究。结果显示:(1)不同居群在株高、穗长、外稃长等表型性状存在差异,各居群间杂种F1表型性状普遍优于两亲本居群,但是颖宽个别性状劣于亲本。(2)各居群间杂种F1染色体配对水平总体较高,但也存在差异;二价体数目变异范围为19.77~20.91,单价体数目变异范围为0.18~2.46,还有低频率的三价体、四价体出现。(3)杂种F1的育性为78.9%~89.67%,自然结实率43.05%~77.98%,其中浙江与四川宜宾翠屏山居群的杂种F1的自然结实率最低(43.05%)。以上结果表明,7个鹅观草居群间存在一定程度的分化,且与各居群的地理分布呈正相关;四川宜宾与浙江居群之间存在一定的生殖隔离,遗传变异较大。