大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变的转录组分析

【目的】探索大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变在RNA水平上的分子机制,以期从育性转变的角度为大豆细胞质雄性不育的分子机理提供有价值的信息。【方法】以弱恢复型杂种F1(H3A×SXTH3)为研究对象,设置苗期短光照(植株育性不育)和正常光照(植株育性可育)处理,在盛花期分别采集不同大小的混合花芽进行转录组测序和RT-qPCR分析。【结果】筛选出3917个差异表达基因,苗期短光照处理后,2134个基因下调表达,1783个基因上调表达。对差异表达基因进行生物信息学分析,GO显著富集分析表明,碳水化合物代谢过程、跨膜转运活性和细胞外围等功能在育性转变中行使着主要生物学功能;KEGG通路显著富集分析表明,戊糖葡萄糖醛酸的相互转化、淀粉蔗糖代谢和植物昼夜节律等通路为育性转变的主要代谢通路。11个基因的RT-qPCR分析发现,大豆细胞质雄性不育相关基因和PPR基因参与了大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变过程。【结论】推测大豆细胞质雄性不育弱恢复型杂种F1育性转变与植物昼夜节律、PPR和大豆细胞质雄性不育相关的线粒体、花粉壁发育、碳水化合物代谢、糖转运和活性氧代谢等基因的异常表达相关,当昼夜节律通路的关键基因变化,引起PPR基因和大豆细胞质雄性不育相关基因的表达水平变化,将会发生育性转变。

蒙古冰草×航道冰草杂种F1代组织培养再生体系建立

以蒙古冰草×航道冰草种间杂种F1代幼穗为外植体,对影响愈伤组织诱导、分化和生根的激素浓度进行筛选,并建立了完整植株的再生体系。结果表明,杂种F1代的最适愈伤组织诱导培养基为MS+2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)1.5 mg/L+6-苄氨基嘌呤(6-BA)0.3 mg/L,出愈率为81.7%;愈伤组织分化的培养基为6-BA 2.5 mg/L+萘乙酸(NAA)0.4 mg/L,分化率为71.7%;生根培养基为1/2 MS+NAA 0.2 mg/L,生根率为88.3%。经炼苗后,各基质移栽成活率大于90%。本研究通过建立蒙古冰草×航道冰草杂种F1代组织培养再生体系,为有效保存冰草杂种F1代新种质,并为后期秋水仙碱诱导其染色体加倍恢复育性奠定基础。

美洲黑杨及其杂种F1无性系光合特性的研究

以美洲黑杨杂种F1代及亲本为研究材料,对叶面积、气体交换指标、气孔特征和Ru BP羧化酶活性等进行测定,以揭示美洲黑杨亲本与杂交子代的光合速率、气孔特征、RuBP羧化酶活性差异及其相互之间的关系,进而探讨美洲黑杨不同生长势子代形成的生物学机理。结果表明:与亲本和低亲子代相比,超高亲子代H1、H2的光合面积(单叶面积和单株叶面积)最大、光合生产率(平均超母本46.22%,超父本66.37%)、叶绿素含量最高(平均超母本280.09%,超父本452.29%)、Ru BP羧化酶活性最大(平均超母本20.79%,超父本58.56%),上、下表皮数量比和气孔频度最大,光饱和点最高(平均为2 189.33μmol·m-2·s-1),而光补偿点、表观量子效率和暗呼吸速率最低,使其具有更广的光强适应能力,高效的光能吸收、转化和碳固定速率,并促进干物质积累和器官形态建成,从而提高生长速度。单株叶面积、光合生产率和叶绿素含量可作为生长量评选的间接指标。

大口鲇与鲇及其杂种F1的蛋白质和同工酶电泳图谱的比较

采用聚丙烯酰胺水平平板电泳法研究了大口鲇、鲇及其杂种F1的血清蛋白、肌肉蛋白以及肝、肾、脾、心、眼和肌肉等6种组织的醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)和酯酶(EST),分析了杂种F1及其与父母本的亲缘关系。结果表明,在LDH和ADH上,杂种F1与母本大口鲇相近。对比发现,肾脏和脾脏的EST同工酶电泳图谱可作为鉴别别大口鲇的生化遗传标记。

不同细胞质小麦雄性不育系杂种F1光合生理参数的分析

为了探讨细胞质对杂种小麦光合生理特性的影响,以8个同核异质雄性不育系(K、V、T、CHA型不育系)及其恢复系758461-4的杂种F1为材料,在4个生育时期(抽穗期、开花期、灌浆中期、灌浆后期)测定了其旗叶净光合速率(Pn)及相关生理参数(气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、细胞间隙CO2浓度Ci、大气CO2浓度(Ca),并对水分利用率WUE和气孔限制值Ls进行了分析。结果表明,(1)杂种F1的净光合速率及相关生理参数优势普遍存在,其中T型杂种的优势最强,超中亲(MP)20.029%,K、V型杂种分别超MP 10.630%、7.099%;(2)杂种F1及其亲本净光合速率及生理参数4个生育时期的变化趋势相同,从开花期到灌浆期,Pn与Ci、Gs的变化趋势相同,与Ls的相反;(3)K型杂种的Pn较CHA型低0.077μmol CO2.m-2.s-1,V、T型杂种的Pn较CHA型分别高0.419、0.725μmol CO2.m-2.s-1,但其差异不显著;(4)以太911289为母本配制的杂种的Pn比以冀5418为母本配制的杂种高1.052μmol CO2.m-2.s-1,但差异未达显著水平。由此可见,K、V、T型细胞质对杂种F1的净光合速率及生理参数无不良影响;杂种F1的净光合速率在一定程度上受气孔因素的限制;在配制杂种时,通过选择优良的基因型可以改善杂种F1的净光合速率。

加拿大披碱草与披碱草、圆柱披碱草杂种F1的形态学特征分析

为明确加拿大披碱草×披碱草杂种F1、加拿大披碱草×圆柱披碱草杂种F1的植株形态特征,试验以亲本加拿大披碱草、披碱草和圆柱披碱草为对照,对2个杂交种F1的物候期、株高、株色、叶片和穗部形态特征、单株分蘖能力进行了比较分析。结果表明:加拿大披碱草×披碱草杂种F1、加拿大披碱草×圆柱披碱草杂种F1的生育期分别为139d和132d,果后营养期长,枯黄期晚;加拿大披碱草×披碱草杂种F1、加拿大披碱草×圆柱披碱草杂种F1的株高分别为150.05cm和143.67cm,株型均偏向母本加拿大披碱草,叶片长而宽大,叶量丰富,穗子超亲优势明显,穗型呈双亲中间型,分蘖能力强,具有重要的育种利用价值。

中华花龟(♂)、乌龟(♀)及其杂种F1代肌肉营养成分分析与品质评价

为了解中华花龟、乌龟及其杂种F_1代肌肉营养成分,评价杂交种及其亲本的营养价值,采用生物化学方法对三种龟的一般营养成分和氨基酸组成进行了测量。结果显示:(1)杂种F_1代水分和蛋白质含量与亲本均较为相近(P>0.05),而中华花龟蛋白质含量显著高于母本乌龟(P<0.05),杂种F_1代脂肪含量均低于亲本(P<0.05),而粗灰分含量则高于亲本(P<0.05);(2)中华花龟、乌龟及其杂种F_1代肌肉中均检测到17种氨基酸,总含量分别占80.89%、77.00%和77.57%;其中,谷氨酸含量最高,胱氨酸最低。三种龟肌肉的必需氨基酸(EAA)分别占31.28%、29.88%和29.49%。(3)营养价值评价显示,赖氨酸的相对含量最高,3种龟的EAA/TAA、EAA/NAA均达到理想蛋白标准;杂种F_1代DAA/TAA值高于亲本乌龟(P<0.05),但必需氨基酸指数(EAAI)与亲本无显著差异。结果表明,杂种F_1代与双亲的营养组成相近,考虑到生长优势并结合亲本的优良性状,可以将杂种F_1代作为一种高经济价值的养殖品种。

甘蔗杂种F1代主要经济性状表现及组合评价

运用农业灰色系统理论对7个甘蔗品种配置的10个正反交组合杂种F1代群体5个主要经济性状进行灰色关联分析,并结合选拔入选的优良实生单系的主要经济性状平均表现对组合进行综合评价,结果表明:桂糖11号与ROC10、桂糖11号与粤糖63-237的正反交组合综合性状表现优异,具有良好的组合生产力和后代选择潜力,可作为生产组合着重配置.以提高育种效率。ROC10与CP72-1210、ROC10与桂糖15正反交组合后代综合表现一般;粤糖75-191与CP65-357正反交组合后代蔗汁锤度较高,但蔗茎小,易抽穗开花,综合表现差。

桃杂种F1果实重量的遗传研究

桃原产中国，有三千多年的栽培历史，品种资源类型十分丰富，是最古老的经济果树之一。桃的染色体数目较少，为2n=2x=16。桃能够自花结实，世代更替快，育种周期短，因此，对桃的遗传规律研究十分有利。

冬小麦杂种F_1及其亲本光合特性的研究初报

研究了 10个冬小麦 (Triticum aestivum L.)杂交组合的子一代 (F1)及其亲本的光合特性。结果表明 ,在这 10个杂交组合中 ,虽然只各有 4个杂交组合的 F1的 PS 总的光化学量子产额 (Yield)和光化学荧光猝灭系数 (q P)有超亲现象 ,但绝大多数组合的 F1光合功能都与母本十分相近 ,正反交组合的结果进一步证明这种相关性。可见 ,母系遗传对于 F1光合功能的优劣有着十分重要的作用。根据所得的实验结果 ,认为在配置冬小麦杂交组合时 ,选择具有优良光合功能的品种作母本 ,可为进一步筛选光合功能好的稳定品种创造条件 。

小麦雄性不育系BNS及其杂种F_1的育性分析

为探讨小麦雄性不育系BNS在小麦杂种优势利用中的应用价值,采用BNS分期播种、F1正常秋播的方法,对其育性表现进行了分析研究。结果表明：（1）正常或稍早秋播时BNS表现高度不育,国内、国际法自交结实率分别为0.23%-1.77%、0.27%-4.06%,晚播时不育转换成可育,临界播期为10月17日;（2）BNS年际间不育性遗传稳定,且雌蕊活性正常,极易接受外来花粉,国内、国际法饱和授粉结实率分别为79.94%-85.26%、93.58%-100.20%;（3）BNS花粉碘染为圆败型,F1花粉碘染有典败、染败和正常三种类型;（4）BNS不育系具有可恢复性。32个F1代中,有3个组合的国际法结实率〈5%,花粉败育率达96%以上,29个的自交结实率为6.28%-156.57%（国际法）,其中BNS/SN055525的恢复度最高,国内、国际法结实率分别为95.85%、156.57%,花粉败育率仅为2.02%,结实正常。综上所述,BNS具有早播或正常播不育、晚播可育的特性,且不育性能够稳定遗传,在常规品种（系）中可筛选出高恢复度的恢复系用于杂交制种。

框鳞镜鲤♀×青鱼♂杂种F)1胚胎发育和仔鱼早期发育初步研究

采用人工催产和干法受精技术,对框鳞镜鲤♀×青鱼♂进行了2次杂交试验,共获受精卵878.9万粒,用网箱和环道孵化方法共得到培育4d仔鱼358万尾。受精率94.15%,孵化率51.4%。水温控制在23～24℃,受精后5min胚盘隆起,约58min进入2细胞期,1h10min进入4细胞期,1h25min进入8细胞期,1h43min进入16细胞期,1h53min进入32细胞期,2h20min进入多细胞期,2h49min进入囊胚早期,4h30min进入囊胚中期,5h18min进入囊胚晚期,6h30min进入原肠早期,7h30min进入原肠中期,9h30min进入原肠晚期,10h20min进入神经胚期,12h00min进入胚孔封闭期,14h30min进入眼泡出现期,18h20min进入尾芽期,23h30min进入晶体出现期,25h00min进入肌肉效应期,27h55min进入心脏搏动期,40h33min至45h30min为孵出期。胚后发育观察到4日龄,4日龄后下塘培育乌仔,该杂交组合胚胎发育时间介于双亲之间。同时,观察了杂种胚胎发育各时期中自卵裂、囊胚、原肠作用、器官形成至孵出期的发育异常现象,畸形率为51.8%。

缺磷胁迫下不同磷效率小麦品种及其杂种F_1的磷吸收利用特性

在缺磷胁迫下，对磷低效、磷吸收高效和利用高效3个小麦品种及其杂种F1的磷吸收、利用特性进行了研究。结果表明，与磷低效品种Nc37相比，磷吸收高效品种81（85）单株次生根数较多、次生根直径较大、根系干物质重量较大、TTC（氯化三苯基四氮唑）还原力较高和单株全磷量较多。其对磷索吸收量的增加，是根系形态和根体构型改变和对土壤中难溶性磷素利用能力增强两方面共同作用的结果。利用高效品种（蚂蚱麦）具有较高的旗叶酸性磷酸化酶活性和较高的磷利用效率，对于改善植株体内磷的代谢周转和再利用能力，进而提高植株的磷利用效率可能具有较重要作用。在F1-1[Nc37×81（85）]，F1-2（Nc37×蚂蚱麦）和F1-3[81（85）×蚂蚱麦]3个杂种F1中，单株次生根数、次生根粗度、单位土体根系干重、根系TTC还原力、植株成熟期全磷量和旗叶酸性磷酸化酶活性的离中优势（Hm）和超高亲优势（Hh）多为正向优势。其单株籽粒产量的Hm和Hh均为正值，分别变化在31．7％-32．8％（Hm）和18．5％-29．6％（Hh）之间。用高效吸收、利用2个不同类型的小麦品种作亲本配制杂交组合，充分利用F1代在磷吸收利用上的杂种优势，对于改善在磷胁迫下小麦的磷索营养可能具有重要作用。

马铃薯杂种F_1的SSR鉴定

为选育抗黑痣病、高产优质的马铃薯新品种,选用引进品种‘大西洋’分别与‘陇薯6号’、‘陇薯7号’杂交,获得了杂种F1代,利用SSR标记技术对‘大西洋’与‘陇薯6号’的42个杂种F1、‘大西洋’与‘陇薯7号’的9个杂种F1单株进行了鉴定。从59对SSR引物中筛选出2对在亲本间存在差异、扩增稳定、条带清晰的引物S184和STM1049,用于‘大西洋’ב陇薯6号’杂种F1、‘大西洋’ב陇薯7号’杂种F1及其亲本的基因组DNA扩增。SSR带型分析显示,杂种F1的SSR带型呈双亲互补型、缺失型、父本型和母本型4类,依据带型特征鉴定出供试的51个马铃薯杂种F1单株均为真杂种,表明SSR分子标记技术用于马铃薯杂种真实性鉴定是可行的。该研究可为进一步开展马铃薯杂交后代目标性状优异株系选育提供依据。

杨梅种间杂交及杂种F_1的胚培养

在杨梅属的杨梅种和矮杨梅种之间进行了人工远缘杂交,然后对其杂交F1代成熟种子作了胚培养研究,并用SSR分子标记对杂种的真实性进行了鉴定。结果表明,杨梅种和矮杨梅种有着较好的杂交亲和性,以杨梅种为母本、矮杨梅种为父本的F1杂交种中,70.5%的种子胚正常发育;以矮杨梅种为母本、杨梅种为父本的F1杂交种中,76.5%的种子胚发育正常。用MS添加0.5mg·L-1的6-BA培养基对矮杨梅种(♀)×杨梅种(♂)和杨梅种(♀)×矮杨梅种(♂)2个F1杂交组合以及杨梅品种晚稻杨梅(WD)、迟色(CS)等4份材料的胚培养中,绿苗诱导率分别为85.0%、28.6%、6.9%、0.0。在1/2MS添加0.5mg·L-1IBA的生根培养基中,矮杨梅种(♀)×杨梅种(♂)和杨梅种(♀)×矮杨梅种(♂)F1绿苗的生根率分别为29.2%和33.3%。SSR分子标记对杨梅种(♀)×矮杨梅种(♂)F1的鉴定表明杂交后代为真杂种。研究结果为杨梅育种提供了新的途径,并为杨梅遗传连锁作图研究的群体构建奠定了技术基础。

加拿大披碱草×披碱草杂种F_1的生育及细胞遗传学研究

研究加拿大披碱草与披碱草种间杂种 F1 的生长、形态、花粉育性和细胞学。结果表明 ,杂种 F1 生长势明显超过双亲 ,平均株高 14 9.31cm,穗型呈双亲中间型 ,株型偏向母本 ,生育期偏向父本 ,花粉可育率 1.71% ,自然结实率0。杂种 F1 为五倍体 (2 n=5 x=35 ) ,其 PMCM 平均染色体构型为 19.0 14 +7.4 5 +0 .2 8 +0 .0 2 ,后期

利用层次分析法初选单头切花菊杂种F_1代优良单株的研究

【目的】建立从大量杂种F1代植株中筛选出符合单头切花菊育种目标优良单株的评价体系。【方法】采用定性与定量相结合的层次分析法,以株型、株高、茎的曲直性、茎粗、节间长度、叶片长、叶片宽、托叶大小、叶的硬度、花径大小、花型、花色、花梗长、花梗粗、舌状花数共15个性状作为评价因子,通过构造两两比较的判断矩阵,确定不同性状对品种选择的权重影响,建立一个较为科学、合理的综合评价系统。【结果】运用建立的综合评价系统对587个单头切花菊杂种F1代进行综合评价,优选出212个花型饱满,花色纯正,花径较大,综合性状优良的株系。【结论】利用层次分析法初步建立了单头切花菊杂种F1代初选的评价体系,可以有效地从大量杂种后代中初选出符合育种目标的优良单株。

加拿大披碱草与肥披碱草杂种F_1的形态学及细胞学研究

为了解加拿大披碱草与肥披碱草杂种F1的育性状况、细胞遗传学基础和育种潜力,用定株观测、花粉染色、染色体制片镜检等方法,对杂种F1的生育特性、染色体构型等进行了研究。结果表明,杂种F1植株生长势很强,生长速度和株高明显超过其双亲,株型倾向母本加拿大披碱草,穗较长,穗型呈中间型,叶片宽大,花粉可育率及结实率均为0;F1为五倍体(2n=5x=35),其PMCM 平均染色体构型为5.79 +14.31 +0.17 ,后期 出现染色体桥和落后染色体。