亚洲栽培稻与普通野生稻种间杂种花粉和胚囊败育研究

以亚洲栽培稻籼稻品种广陆矮4号（简称GLA）、粳稻品种辽粳944（简称944）、粳型亲籼系G2416．3（简称M12）与产于广东高州的普通野生稻（简称GP）配制6个正反交种间杂交组合,F1育性研究的结果表明：GLA／GP F1与GP／GLA F1之间的花粉育性（56．71％、56．15％）、胚囊育性（42．10％、33．33％）和小穗育性（33．66％、32．60％）差异较小;944／GP F1与GP/944 F1之间的花粉育性（79．01％、7．45％）、胚囊育性（50．00％、27．28％）和小穗育性（47．31％、17．59％）差异较大;M12／GP F1与GP／M12 F1的花粉育性（65．26％和49．55％）和小穗育性（73．16％和54．10％）差异介于前两者间,而胚囊育性（75．00％和40．00％）相差较大。各杂种F1败育花粉以典败类型为主;杂种F1败育胚囊主要有雌性生殖单位退化,卵器退化,极核异常排列,胚囊内组织混乱,助细胞退化且珠心组织吞噬胚囊,以及胚囊退化等。杂种胚囊育性和花粉育性直接影响小穗育性。以野生稻为母本的杂种育性较相应反交组合杂种的为低,表现出野生稻细胞质对栽野杂种育性的影响效应。可尝试利用人为创建的粳型亲籼系来开展克服栽培稻与普通野生稻种间杂种不育性的研究。     

广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1花粉育性及其发育特点

以粳稻台中65为母本,高州普通野生稻141个编号材料为父本,成功组配72个粳野杂种F1,分别对杂种F1的结实率、花粉育性及其发育特点进行研究.结果发现,粳野杂种F1平均结实率为68.30%,变化范围为30.29%～94.05%,大部分在50%～80%之间;花粉平均育性为76.49%,最低为33.23%,最高为95.72%,大部分都高于70%,表现正常.花粉败育类型包括染败、典败、圆败和大小花粉粒;花药的平均裂药指数为3.87,接近正常.粳野杂种F1花粉发育过程与栽培稻基本一致,可分为8个时期,包括小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期.研究结果表明广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1花粉育性的不同基因,包括花粉不育中性基因等.     

广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1花粉育性及其发育特点

以粳稻台中65为母本,高州普通野生稻141个编号材料为父本,成功组配72个粳野杂种F1,分别对杂种F1的结实率、花粉育性及其发育特点进行研究。结果发现,粳野杂种F1平均结实率为68.30％,变化范围为30.29％～94.05％,大部分在50％～80％之间;花粉平均育性为76.49％,最低为33.23％,最高为95.72％,大部分都高于70％,表现正常。花粉败育类型包括染败、典败、圆败和大小花粉粒;花药的平均裂药指数为3.87,接近正常。粳野杂种F1花粉发育过程与栽培稻基本一致,可分为8个时期,包括小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期。研究结果表明广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1花粉育性的不同基因,包括花粉不育中性基因等。     

食用稗成熟胚的组织培养及其细胞学特性

研究食用稗成熟胚培养因素的结果表明,愈伤诱导最适培养基为N6＋3．0mg·L^-12,4-D。N6基本培养基上的愈伤组织分化率较高;B5＋3．0mg·L^-12,4-D＋1．0mg·L^-16-BA的愈伤组织也具有较高的分化率。分化培养基N6＋2．0mg·L^-16-BA＋0．5mg·L^-1NAA利于绿芽分化;。茎尖部位的愈伤组织分化率比根的高。最佳生根培养基为1／2MS＋0．2mg·L^-1～NAA＋1．0g·L^-1AC。解剖和塑料半薄切片技术观察食用稗外植体的形态学和细胞学变化显示,胚根和胚轴主要形成非胚性愈伤组织,茎尖部位形成胚性愈伤组织。食用稗的器官建成途径倾向于以不定芽途径再生植株。芽原基为外起源,而根原基为内外起源兼有。     

偏孟德尔分离的遗传学实验设计与探讨

本文将科研中发现的一个含调控杂种花粉不育基因座(S23)的水稻材料(DSSL)应用于教学,设计了一个基于SSR分子标记对比经典孟德尔分离和偏孟德尔分离的综合性实验。利用位于水稻两条染色体上的4个SSR标记对两亲本及其杂交构建的F_2代群体进行单株基因型检测,用显微图像观察与统计分析亲本及杂种F1的花粉育性,不仅从分子水平上验证了分离定律,更从基因型到表型的观察实验中完整展现了水稻的偏孟德尔分离现象及其原因,加深了学生对植物遗传规律、基因型与表型关系的理解,激发了学生对实验的兴趣与探究动机,增强了学生对实验学习的自觉性和积极性。并在此基础上构思一个科研成果转化至教学应用的可持续发展思路,以推动实验教学的改革与创新。