Stress integrated tests and cytological analyses reveal Brassica villosa subsp. drepanensis seed quality decrease upon long-term storage

Under stress integrated germination test (SIGT), seeds undergo osmo-saline stresses, which enable to detect differences in vigour of long-term stored seeds with high germination percentage (G%). The quality of Brassica villosa subsp. drepanensis seeds stored in a genebank (at ? 20°C for 16 years) was compared with seeds at harvest by standard germination tests (GT), SIGT and cytogenetic analysis. No differences were detected in G% and mean germination time under GT. Conversely, SIGT performed with NaCl ? 0.9 MPa osmotic potential did not influence G% at harvest but reduced that of stored seeds, SIGT at ? 1.4 MPa reduced G% of both. Cytogenetic analysis showed reduction of mitotic index, appearance of chromosomal aberrations and smaller nucleoli in stored seeds compared with harvest seeds germinated in water. SIGT at ? 0.9 MPa had no effect on mitotic index, but increased chromosome aberrations and nucleoli number. SIGT at ? 1.4 MPa inhibited G% of harvest and stored seeds, reduced mitoses in harvest and completely prevented it in stored seeds. The results indicate that GT does not faithfully reflect the quality of stored seeds, with misinterpretation of their vigour, whereas SIGT and cytogenetical parameters are sensitive, reliable and inexpensive methods for early prediction of genetic erosion in germplasm banks.     

橐吾属的起源、演化与地理分布

橐吾属Ligularia Cass．是菊科千里光族款冬亚族的一个大属。在款冬亚族中本属与大吾风草属 Farfugium Lindl．亲缘关系最近,但进化程度较高。本属包括6组,11系129种。所有种类均分布在 亚洲,仅2种扩散至欧洲。在东亚地区有119种,占该属总种数的96％。高度集中在横断山区的有4组、 6系67种,其中61种为特有种,占该属总组数的66％,总系数的54．5％,总种数的52％。这个事实 表明了横断山区是该属的多度中心和多样化中心。通过性状分析,伞房组伞房系Sect．Corymbosae, Ser．Calthifoliae叶肾形,具掌状叶脉,头状花序大而少,排列呈伞房状,总苞半球形,被认为是该属的 原始类群。原始种齿叶橐吾L. dentata和鹿蹄橐吾L.hodgsonii的分布区从我国四川东部经过湖北、湖 南、安徽、福建等省至日本。这个分布格局与近缘属大吴风草属Farfugium一致。 根据共同起源原理,这两个属的祖先极有可能就发生在这一地区。因此我们推测东亚地区从中国四 川东部至日本这一地区是本属的发源地,然而根据地质历史和现代分布,作者认为中国中部(包括四川 东部)是本属的初始起源地。该属起源后,基本上沿亚洲南缘的山地扩散,少数种类向东北至亚洲东北部。本属起源时间至少不晚于中白垩纪。     

节节麦×硬粒小麦-簇毛麦双二倍体杂种F_1可孕配子形成途径的细胞学分析

对节节麦×硬粒小麦-簇毛麦双二倍体杂种F_1减数分裂的观察结果表明:该杂种F_1的可孕性是由于杂种F_1产生了大量的(近于)未减数配子的结果。在一些PMC中,单价体中期Ⅰ集结到赤道板上,后期Ⅰ染色单体均等分离产生二分体,二分体发育成有功能的花粉粒。由于染色(单)体的丢失或不分离可产生大量的不完整的重复、缺失未减数配子,完整未减数配子的频率很低。杂种F_1和普通小麦杂交一代及F_2代的细胞学分析结果和F_1配子形成途径分析结果一致。推测从大量的F_2代中可能筛选到自发八倍体(DDAABBVV)。     

用基因组原位杂交与RFLP标记鉴定小麦——簇毛麦抗白粉病代换系

用荧光素标记的簇毛麦(Haynaldia villosa)基因组总DNA作探针,以普通小麦基因组总DNA作封阻,与花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ制片的染色体进行原位杂交。结果表明,抗白粉病小麦品系GN22是普通小麦-簇毛麦二体代换系;用已定位在小麦第6部分同源群上的RFLP探针psr113、psr371进行Southern分析,进一步证明,小麦品系GN21、GN22是普通小麦-簇毛麦6A(6V)代换系;结合同工酶等电聚焦电泳分析,首次把簇毛麦编码的α-淀粉酶-1生化位点定位在簇毛麦6V染色体长臂上,暂命名为α-Amy-Ⅴ1。研究结果表明,原位杂交与RFLP技术相结合是全面、准确鉴定小麦外源染色体及其与小麦染色体部分同源关系的有效方法。     

根茎禾草沙鞭的克隆基株及分株种群特征

 在内蒙古沙地站对根茎禾草沙鞭的观测实验发现,沙鞭具有规则的克隆生长、“游击型”克隆构型和相当快的克隆扩展。其地下根茎的寿命至少2年。这些发现指示着该植物种可能具有很强的克隆整合。对内蒙古沙地站和内蒙古草原站的单种沙鞭分株种群的比较和在各站对单种和混交沙鞭分株种群的比较发现,不同地点和在不同群落条件下的沙鞭分株种群在许多重要性状上都存在差异。这些结果暗示着克隆可塑性对沙鞭生态适应性的可能贡献。关于沙鞭克隆整合和克隆可塑性的进一步研究是必要的。     

白花败酱染色体的核型分析

用去壁低渗染色体制片方法,对白花败酱(Patrinia villosa Juss)茎尖细胞染色体制片,研究其染色体组型.结果表明:白花败酱为二倍体、体细胞染色体数目为22;染色体组型公式为2n=2x=22=10m 4sm 4st 4t,第2、3、4、5、8号染色体为中间着丝点染色体,第6、11号染色体为近中着丝点染色体,第1、10号染色体为近端着丝点染色体,第7、9号染色体为端部着丝点染色体;染色体基数x=11,该染色体组内最长与最短染色体长度比值为3.037,臂比大于2:1的染色体共4条,占总数的36.4%,则白花败酱的核型类型为2B型.     

簇毛麦端体6VS的显微切割及其专化DNA序列的克隆和分析

从簇毛麦(Haynaldia villosa (L.) Schur.)组合CA9211/RW15(6D/6V异代换系)幼胚培养SC2后代中,用原位杂交方法鉴定出T240-6为6VS端体异代换系. 以此为材料,采用微细玻璃针切割法及"单管反应"技术体系,对6VS进行切割分离及LA (Linker adaptor)-PCR扩增.扩增带在100～3 000 bp 之间,大部分集中在600～1 500 bp.利用32P标记的簇毛麦基因组为探针进行Southern杂交,证实扩增产物来源于簇毛麦.扩增产物纯化后,连接到pGEM-T载体上,构建了6VS DNA质粒文库.对文库的分析表明,文库大约有17 000个白色克隆;插入片段分布在100～1 500 bp,平均600 bp.点杂交结果表明,37%克隆有中度到强烈的杂交信号,证明含有中度或高度重复序列;63%克隆有较弱的信号或没有信号,证明为单/低拷贝序列克隆.从文库中获得8个簇毛麦特异克隆,对其中两个克隆pHVMK22和 pHVMK134进行了RFLP分析和序列分析,并利用该探针对小麦抗白粉病基因Pm21进行了检测.RFLP 结果表明,两个克隆一个为低拷贝序列克隆(pHVMK22),另一个为高度重复序列克隆,均为簇毛麦专化DNA序列.以pHVMK22为探针对抗、感病小麦(Triticum aestivum L.)品系的Southern杂交发现抗病品系有一条2 kb的特征带, 该探针可能作为检测抗病基因Pm21的探针.     

Comparative study of symmetric and asymmetric somatic hybridization between common wheat and Haynaldia villosa

Symmetric and asymmetric protoplast fusion between long term cell suspension-derived protoplasts of Triticum aestivum (cv. Jinan 177) and protoplasts of Haynaldia villosa prepared from one-year-old embryogeneric calli was performed by PEG method. In asymmetric fusion, donor calli were treated with gamma ray at a dose of 40, 60, 80 Gy (1.3 Gy/min) respectively and then used to isolate protoplasts. Results of morphological, cytological, biochemical (isozyme) and 5S rDNA spacer sequence analysis revealed that we obtained somatic hybrid lines at high frequency from both symmetric and asymmetric fusion. Hybrid plants were recovered from symmetric and low dose γ-fusion combinations. GISH (genomic in situ hybridization) analysis proved exactly the existence of both parental chromosomes and the common occurrence of several kinds of translocation between them in the hybrid clones regenerated from symmetric and asymmetric fusion. And the elimination of donor DNA in hybrid clones regenerated from asymmetric fusion     

普通小麦与簇毛麦双二倍体的合成,育性及细胞遗传学研究

通过杂种幼胚无性系培养获得大量再生植株F_1,经秋水仙碱处理,合成了普通小麦与簇毛麦属间双二倍体(AABBDDVV)。其形态特征除株高、穗长、小穗数,籽粒大小和育性明显增加,生育期延长外,分别与各自的再生植株F_1相似。双二倍体的体细胞染色体数目变化范围为48—56。花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ 2n=28Ⅱ的细胞占56.82％,每个细胞平均有27.10个二价体,1.44个单价体,0.08个三价体,0.03个四价体。经过连续两代单穗单株选择,结实率由15.91％提高到36.52％。