药用植物款冬花芽分化过程观察

实验以不同生长发育阶段的款冬花序芽突起为材料,通过制作石蜡切片,在显微镜下观察款冬花序芽分化各阶段的形态特征。结果表明:款冬花序芽从7月上旬开始花序(盘)分化至十月初小花胚珠分化完成,分化时期可分为分化前期、花盘形成期、花原基分化期、中央花(筒状)花瓣原基分化期、中央花雄蕊原基分化期、中央花雌蕊原基分化期、边缘花(舌状)花瓣原基分化期、边缘花雌蕊原基分化期、中央花花粉分化形成期、子房胚珠分化期共10个时期,阐明了款冬花序芽分化各时期与生长时间的关系。

小麦幼胚的脱分化状态及再生性能研究

通过对30个品种(系)的研究,确立了小麦幼胚最佳取材时期的种子形态指标:在幼种子发育到嫩绿色,脊部由光亮转变为无光泽并具一层绒毛时,幼胚刚好发育到透明的后期和半透明前期。该时期仅有几个小时。探讨了不同基因型的幼胚的致密愈伤组织诱导状况及其继代保持和分化能力,并获得了良好的再生体系。使得致密愈伤组织诱导率达到91%,在14d时分化频率达到96 7%,70d时分化频率仍可达62%。并就温室材料和大田材料以及不同年份大田材料的致密愈伤组织的继代保持和分化能力进行了比较。

发芽对黑小麦、黑苦荞淀粉物理化学特性的影响

研究了发芽前后黑小麦、黑苦荞淀粉物化性质的变化。结果表明:发芽后淀粉的粒径大小、形貌未发生变化,黑小麦直链淀粉含量、透明率提高,抗凝沉性变强6,5～90℃溶解度、膨胀度变大,析水率降低,糊化温度降低34.7%,峰值黏度降低88.9%,降落值降低60.0%,回生值降低93.6%;黑苦荞直链淀粉、透明率降低,抗凝沉性变差,溶解度、膨胀度变小,析水率降低,糊化温度降低3.1%,峰值黏度提高1.06倍,回生值提高1.87倍,降落值从零提高到43 BU。发芽处理改变了物料淀粉的理化特性及开发应用范围。

高粱无融合生殖系2083自主结实特性及胚胎学研究

以 2 0 83为试材 ,SSA 1为无融合生殖系对照 ,三尺三为有性系对照 ,采用去雄鉴定其自主结实率 ;杂交后代测验 ,鉴定其无融合生殖频率 ;以及与胚胎学鉴定方法相结合 ,对高粱兼性无融合生殖系 2 0 83进行了研究。结果表明 ,2 0 83在与其他品种杂交形成真杂种的同时 ,也能自主结实 ,具有兼性无融合生殖的性质 ;其自主结实率为 10 .4 8% ,比对照系SSA 1提高 5 8.8% ;无融合生殖频率为 72 .85 %。其自交或杂交籽粒特征均表现为 3种类型 ,正常粒、中间粒和小粒 ,但 3种籽粒均能正常发芽。 2 0 83胚的发生机制主要为卵细胞先自行分裂 ,形成球胚 ,但也有卵细胞和极核同步发育的现象存在。 2 0 83的胚和胚乳的发育大部分是在开花后 1.5d开始 ,有少量植株在开花前就已开始 ,与开花不同步。这些表现说明 2 0 83为一高频率兼性无融合生殖系 ,同时阐明了 2 0 83胚的发生机制。 2 0 83高频率兼性无融合生殖系的选育成功 ,不仅为高粱无融合生殖研究提供了种质资源 ,也为今后高粱杂种优势固定提供了启示 ,并可为其他作物借鉴。

小叶锦鸡儿花粉母细胞减数分裂染色体行为观察

采用细胞学方法对小叶锦鸡儿减数分裂进行了观察,结果表明:①小叶锦鸡儿减数分裂进程有一定的规律,与花蕾大小、花萼形态、花药色泽有密切关系。②所试材料减数分裂染色体行为表现正常,细胞质是同时型分裂。③小叶锦鸡儿减数分裂进程上存在差异,同一植株的不同花蕾花粉母细胞减数分裂时期表现不同步性,同一花蕾的不同花药表现一定的同步性。

花青素合成调控转录基因作为直观标记的载体构建及其在玉米幼胚中的瞬时表达

采用花青素调控因子C1/Bperu分别与玉米胚特异性启动子Glb1和组成型启动子CaMV35S构建成植物转化载体pGlb1CB和p35SCB,并利用基因枪转化方法,将重组表达载体转入玉米幼胚。显微观察结果证实,这两个载体均能在玉米幼胚细胞中瞬时表达。用花青素作为标记基因不仅可以在一定程度上减少公众对转基因生物安全性方面的担忧,而且可以帮助直观地从转化当代和后代种子中通过颜色标记筛选到转化籽粒,从而可以大大简化筛选程序,提高效率,节约检测成本。

高粱A_3细胞质雄性不育发生的细胞学观察及分析

以不育系A3晋粱5号和相应保持系B3晋粱5号为材料,对A3不育系花药发育及雄配子形成过程进行了细胞学观察和分析。结果表明,与A1、A2型CMS不同,A3CMS孢母细胞减数分裂正常,从四分体形成到幼龄花粉粒发育阶段都未观察到不同于B3晋粱5号的异常现象。A3晋粱5号花药经石蜡包埋切片观察,在造孢细胞期、减数分裂前间期及减数分裂期,均未观察到异常现象,不育系花粉母细胞能完成正常的减数分裂过程,四分体正常游离,绒毡层发育正常。但在成熟的花药中,观察到所有的花粉粒皱缩、凹陷、变形。在开花前约1周内的花粉粒成熟期,不育系花粉粒蔗糖—淀粉代谢途径受阻,花粉粒壁上无淀粉粒沉积。A3CMS小孢子败育发生在小孢子形成晚期的花粉粒成熟期。

谷子(Setaria italica Beauv)无融合生殖系SMA-1的发现

谷子无融合生殖的胚胎发生研究结果表明；谷子ＳＭＡ－１的无融合生殖为无孢子生殖和二倍 体孢子生殖两种类型。无孢子生殖类型与专性无融合生殖狼尾草相同，单核胚囊经二次有丝分裂形成 四核胚囊，无反足细胞。二倍体孢子生殖类型与磨擦禾相似。胚珠发育不同时期的观察统计表明，该 系前期的无融合生殖频率较高，达１３．３％，在有性、无性的竞争发育中无融合生殖势减弱，到胶囊成 熟期无融合生殖频率减低到５．４％，但一些植株有较高的无融合生殖频率，达２９．４％，加强筛选可能 获得谷子高频率无融合生殖系。

冬小麦无融合生殖系研究初报

通过对上万份材料的筛选、鉴定、转化、处理,获得Am92372,Am871131,Am87-6072等3个兼性无融合生殖材料。

玉米茎腐(青枯)病研究进展

玉米茎腐(青枯)病不仅在我国广泛发生,也是世界性的玉米病害,严重影响全球玉米的总产量以及种子品质。简要概述了该病的发生与危害,致病菌及发病成因和相应栽培措施;通过对已有的玉米抗病鉴定方法及病原菌鉴定方法总结分析,认为抗病育种与抗性鉴定之间存在一定的关联不够问题;着重介绍了玉米种质资源的筛选,玉米对茎腐(青枯)病抗性遗传规律和分子生物学领域的研究进展;并且对玉米茎腐(青枯)病的研究方向提出了一些参考建议。

超声波处理花粉介导‘黄花’梨遗传转化体系的建立

【目的】建立超声波处理‘黄花’梨花粉介导插入外源基因的技术体系。【方法】以‘黄花’梨花粉为试材,检测不同蔗糖溶液中梨花粉破损率;通过中心组合设计方法,对超声波处理功率、处理时间、间隙时间、处理次数4个因子进行优化;利用含荧光蛋白基因的表达载体pCAMBIA 1304检测转化效率。【结果】梨花粉的适宜等渗溶液为15g.L-1蔗糖溶液。超声波处理的梨花粉受体最佳参数为：超声波处理功率160~170 W,处理时间6~7 s,间隙时间7 s,处理次数7次。采用加入含GFP（green fluorescent protein）基因的pCAMBIA 1304表达载体质粒检测优化的超声波处理组合,梨花粉外源基因的插入效率为3%。【结论】研究确定了超声波处理‘黄花’梨花粉遗传转化体系。

花粉介导的花青素调节基因NtAn2转化玉米研究

利用超声波辅助花粉介导法将花青素基因Nt An2导入玉米自交系郑58,并优化超声波辅助花粉介导基因转化方法的遗传转化体系。以新鲜的郑58玉米花粉为试验材料,检测其在不同浓度的蔗糖溶液中的体外萌发率;通过正交试验设计,对超声波处理功率、处理时间、处理次数3个因素进行优化,以确定最优转化组合;对收获的籽粒进行PCR检测。结果表明,玉米自交系郑58的花粉最适宜的蔗糖溶液浓度为20%;超声波处理最佳参数为:处理功率150 W,处理时间5 s/次,处理次数6次;PCR分子检测表明,其中有3粒含有阳性条带,且这3粒中有2粒呈紫色,初步证实,Nt An2已被整合到玉米基因组中,并且可以被用于对转化子的直观筛选。研究确立了超声波辅助花粉介导法遗传转化的最佳体系,为提高该植物基因转化方法的效率奠定了基础。

水稻施用硅肥方法的研究

水稻施用硅肥试验表明，氮磷硅肥配合施用比单施氮肥生育期提前3d,分蘖率提高86．5％，增产19．4％；比氮磷肥配合施用生育期提前4d，分蘖率提高115．5％，增产10．6％；比氮硅肥配合施用生育期提前1d，分蘖率提高70．5％，增产6．0％。

甘蓝型油菜雄性不育系312A形态学及细胞学研究

研究甘蓝型油菜(Brassica napus L.)雄性不育系312A及其保持系312B的花器官形态差异和312A的花药败育特点等,为312A的进一步利用提供理论根据。结果表明,312A与312B的花器官性状存在着极显著差异,其中,312A花药在发育过程中体积较小、干瘪,成熟后花丝较短,不能释放有活力的正常花粉;312B花药体积较大、相对比较饱满,最终可以释放大量鲜黄色的成熟花粉。花蕾石蜡切片观察发现,312A的花药败育发生在3个时期,即小孢子孢原细胞期、造孢细胞分化期和二核花粉期,其中,前2个时期败育属于无花粉囊型败育;二核花粉期败育则是花药发育至二核花粉粒时期,已接近成熟,但2个细胞核的核膜消失,核开始解体直至消失,形成无效的败育花粉粒。这是迄今为止首次在甘蓝型油菜中发现二核期败育类型。

高粱A_2型细胞质雄性不育系小孢子发生的细胞学观察和减数分裂染色体行为分析

高粱A2型细胞质雄性不育性(CMS)的细胞质来源于IS12662C,A2细胞质杂交种目前已用于生产。本文以A2/B2V4为材料,对A2CMS小孢子败育过程作了细胞学观察,并对小孢子败育过程中减数分裂的染色体行为作了分析。研究发现,在A2雄性不育系A2V4的花药发育过程中,绒毡层细胞不形成或提前解体;绒毡层细胞畸形化;绒毡层细胞虽发育正常,但小孢子母细胞减数分裂行为异常;这些都导致小孢子退化。A2细胞质雄性不育花粉母细胞减数分裂行为从后期Ⅰ开始出现异常,同源或姊妹染色体向两极分离时滞后或不分裂;染色体多倍化;一个细胞内出现多核和多核仁现象,最终导致小孢子败育。

光敏雄性不育谷子 683小孢子败育途径观察

对光敏雄性不育谷子 (Setaria italica) 6 83在长日 (>1 5 h)和短日 (=1 0 h)下小孢子的发育途径、花药中花粉总数及游离花粉总数作了观察和统计。发现长日条件下 ,小孢子败育主要发生在造孢细胞和花粉母细胞时期 ,此时 ,有 6 0 %～ 80 %的药室的造胞细胞和花粉母细胞严重收缩 ,细胞结构破坏 ,演变成着色极深的“异常黑块”(埃氏苏木精染色 )。每花药中花粉平均数 ,长日条件下为 6 6 .84,短日照下为 1 1 1 .86 ,差异显著。每视野中的游离花粉平均数 ,长日条件下为 1 3 .73 ,而在短日条件下为 2 0 .1。研究对“异常黑块”的出现与花粉总数大幅度降低的关系作了分析 ,并讨论了“异常黑块”

谷子(Setaria italica Beauv.)高异交结实雄性不育系“81-16”的柱头性状观察

谷子不育系异交结实率低严重制约着杂交种大面积应用于生产。本研究证明柱头外露程度与异交结实率呈显著正相关(r0.001=0.9597**)。山西省农业科学院经济作物研究所成功选育出谷子光敏雄性不育突变系“81-16”,其不育度为100%,异交结实率达61%。用植物形态解剖学方法证明,“81-16”雌蕊生活力强,柱头完全外露,接受花粉的有效面积大,是其异交结实率高的主要原因。本文还提出应重视母本柱头性状选育,并加强谷子杂交种制种技术研究。

高粱A_2 CMS减数分裂染色体行为观察

高粱(Sorghum bicolorL.Moench)质核互作雄性不育有7种类型,即A1,A2,A3,A4,A5,A6和9E。以A2/B2V4为材料,对A2类型的雄性不育系进行了研究,结果表明:高粱A2V4 CMS花粉母细胞减数分裂染色体行为,在前期Ⅰ至中期Ⅰ无任何异常现象,从后期Ⅰ开始,染色体行为出现各种异常现象,如同源染色体在走向两极时出现滞后或部分不分离;或在后期Ⅱ姐妹染色体不分离造成细胞内染色体多倍化,以致形成两极染色体数目不等;在一个细胞内有几个染色体团或核;三分体及“T”型和直线型排列的四分体。所有这些异常现象最终导致减数分裂不能正常进行,不能发育正常的小孢子,因而造成雄性不育。

大花萱草‘金娃娃’雌雄蕊发育进程及其与花蕾长度的相关性研究

采用石蜡切片法对大花萱草‘金娃娃’(Hemerocallis hybridus cv.‘Stella de oro’)不同花蕾长度时雌雄蕊的形态及其发育时期进行观察,以探讨花蕾长度与雌雄蕊发育进程的相关性。结果显示:(1)‘金娃娃’雄蕊发育正常,小孢子发生及雄配子体的发育过程与常见单子叶植物类似,成熟花粉属二胞型;雌蕊子房具多胚珠,但各胚珠中雌配子体发育进程不同步,出现大量无胚囊或胚囊内核发育紊乱、解体的现象而导致雌配子体发育不正常,大田结实率不到5%且种子干瘪不能发芽。(2)‘金娃娃’花蕾长度与花粉发育时期具有相关性,为花蕾长度作为组织培养外植体取材外形标准提供了植物胚胎学依据。