甜菜无融合生殖单体附加系的繁殖传递特性

由栽培甜莱（Ｂｅｔａ ｖｕｌｇａｒｉｓ Ｌ．）和白花甜菜（Ｂ．ｃｒｏｏｌｌｉｆｌｏｒａ Ｚｏｓｓ．）杂交分离获得的甜菜无融合生殖单体附加系具有高频率近１００％传递的特性．经过四代传递分析，平均传述率达９５％以上，表现为稳定传递．在其传递后代中，分离出ＢⅢ后代（ＶＶ＋１Ｃ＋Ｖ，２ｎ＝２８）、二倍体（２ｎ＝１８）非共倍体（２ｎ＝２９，２ｎ＝２０）等．无融合生殖单体附加系后代结实株数、结实率、单株种粒产量与其二倍体姊妹相比皆明显下降，说明它们的繁殖特性受到破坏，表现出雌配子体突变特征．本文对高频传递和分离产生各种类型的原因及意义进行了讨论．

级配类型对纤维沥青混合料路用性能的影响

通过对不同级配类型、相同纤维掺量的沥青混合料进行车辙试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验,分析了级配类型对纤维沥青混合料路用性能的影响。结果表明,纤维可明显改善沥青混合料的高温性能和水稳定性能;不同级配类型对纤维混合料各项性能的改善有着显著的影响,SMA-13型纤维混合料改善效果最为明显,密级配AC型混合料随着公称最大粒径的增大,改善效果会逐步减弱;建议在纤维混合料配合比设计中,进行级配优化设计,以提高其路用性能。

栽培甜菜和白花甜菜种间杂交的研究——(Ⅰ)种间杂种后代形态学变异

我们进行了栽培甜菜与白花甜菜种间杂交,获得两类杂种:VC88-1VVCC2n=36和 VC88-7 VCCC2n=27.杂种F_1叶片面积、生长势表现出明显杂种优势,根型、生长习性倾向于白花甜菜,多粒性、叶片数量倾向于栽培甜菜,株型、根大小等表现中间型遗传．VC88-1与沿海甜菜、叶用甜菜等进行复合远缘杂交,与栽培甜菜回交获大量后代,其染色体组构成分别为VCM、VCC和VVC,它们在株型、抽苔特征、叶片特征上表现大量变异,并且在生长势上表现出明显杂种优势.可以推测它们是开拓白花甜菜有益基因,进行染色体工程的良好材料.

沥青浸渍法测定最大理论相对密度的应用研究

为准确计算沥青混合料的空隙率等体积参数,文章采用沥青浸渍法测定多孔安山岩沥青混合料的最大理论相对密度。分别采用集料浸渍法、矿料混合料浸渍法和沥青混合料浸渍法3种方法来测定,对测定结果进行分析比较表明,沥青浸渍法测试数据变异性小、稳定性好;根据3种方法的特点,指出了各自在工程中的适用性;用浸渍法和计算法分别进行配合比设计,比较沥青混合料的马歇尔指标、水稳定性能和高温稳定性能,结果表明,浸渍法测定的最大理论相对密度与计算法相比更接近真实值,更为合理。

甜菜属(Beta Genus)种间杂交的研究

本文总结了我们在甜菜属一些物种的种间杂交工作，涉及物种有栽培甜菜（ＢｅｔａＶｕｌｇａｒｉｓ Ｌ．）、沿海甜菜（Ｂ． ｍａｒｉｔｉｍａ Ｌ．）、叶用甜菜（Ｂ， ｃｉｃｌａ Ｌ．）、白花甜菜（Ｂ． ｃｏｒｏｌｌｉｆｌｏｒａＺｏｓｓ．）、小碗状花甜菜（Ｂ． ｐａｔｅｌｌａｒｉｓ Ｍｏｑ．）、平匐甜菜（Ｂ。 ｐｒｏｃｕｍｂｅｎｓ Ｃｈｒ． Ｓｍ）等。杂交取得了成功，获得了各种有价值的材料，如带有白花甜菜染色体的栽培甜菜单体附加系系列，具有栽培甜菜和白花甜菜不同染色体组的各种异源多倍体（ＶＶＣ， ＶＶＶＣ及ＶＶＣＣ）的无融合生殖材料，具有栽培甜菜、白花甜菜和平匐甜菜染色体组的三种间杂种（ＶＣＰ），这些都是世界上首创的。通过对杂种后代的选择，已选择出抗褐斑病、根腐病的高产后代，正在进行比较式验，它对甜菜糖业生产将起到促进作用。

栽培甜菜（Beta vulgaris L．）和白花甜菜（B．corollifloraZoss．）种间杂交的研究Ⅱ．种间杂种回交后代染色体分布及形态变异

栽培甜菜（Ｂ．ｖｕｌｇａｒｉｓＬ．，ＰＴ６、２ｎ＝１９）与白花甜菜（Ｂ．ｃｏｒｏｌｌｉｆｌｏｒａＺｏｓｓ．，２ｎ＝３６）杂交获得ＶＣ８８～１杂种Ｆ＿１，其染色体组为ＶＶＣＣ，２ｎ＝３６．ＶＣ８８─１类似于异源多倍体，减数分裂基本正常，以其为母本与栽培甜菜（２ｎ＝１８）回交，或与其它物种如Ｂ．ｍａｒｉｔｉｎａＬ．杂交，皆获大量后代（Ｂ１０，Ｂ１４等），其染色体组为ＶＭＣ、ＶＶＣ等，２ｎ＝２７．以Ｂ１０～Ｂ１４（Ｂ＿１Ｆ＿２）为母本与栽培甜菜（２ｎ＝１８）回交，产生许多形态变异及各种染色体分布的后代（Ｂ＿２Ｆ＿３），其中以２ｎ＝１８染色体的植株最多达４１．５８％，推测它们当中可能含有代换系及易位系；２ｎ＝２７的个体出现频率高达３０．１９％，预示存在着无融合生殖现象；２ｎ＝１８＋１的植株以１０．３９％的频率出现，它们是带有白花甜菜染色体的单体附加系；附加２～８个染色体的植株频率为５．的％，低于前人报道数字；嵌合体频率达８．９３％，表现不稳定；极少数为２ｎ＝３６、２ｎ＝４５个体．

甜菜属(Beta Genus)种间杂交的研究

本文总结了我们在甜菜属一些物种的种间杂交工作，涉及物种有栽培甜菜（ＢｅｔａｖｕｌｇａｒｉｓＬ）、沿海甜菜（Ｂ．ｍａｒｉｔｉｍａＬ．）、叶用甜菜（Ｂ．ｃｉｃｌａＬ．）、白花甜菜（Ｂ．ｃｏｒｏｌｉｆｌｏｒａＺｏｓ．）、小碗状花甜菜（Ｂ．ｐａｔｅｌａｒｉｓＭｏｑ．）、平匐甜菜（Ｂ．ｐｒｏｃｕｍｂｅｎｓＣｈｒ．Ｓｍ．）等。杂交取得了成功，获得了各种有价值的材料，如带有白花甜菜染色体的栽培甜菜单体附加系系列，具有栽培甜菜和白花甜菜不同染色体组的各种异源多倍体（ＶＶＣ，ＶＶＶＣ及ＶＶＣＣ）的无融合生殖材料，具有栽培甜菜、白花甜菜和平匐甜菜染色体组的三种间杂种（ＶＣＰ），这些都为世界首创。通过对杂种后代的选择，已选择出抗褐斑病、根腐病的高产后代，正在进行比较试验，必将对甜菜糖业生产起到促进作用。

甜菜属种间杂交方法的研究

本文报道了甜菜属组间远缘种杂交困难的克服方法。观察到糖甜菜初级三体对B.corolliflora,B.Procumbens杂交的成功率为9％～41％,单体异附加系为12.5％～60％,说明远缘杂交中基因型构成有重要作用,三体及异附加系是良好的桥梁材料。发现B.vulgaris×B.patula→F_1,对前两个物种及B.Patellaris杂交成功率为20％～60％,说明它们不仅是良好的桥梁材料,而且所获三杂种材料可能具有重要的潜力。添加赤霉素、延迟及重复授粉只有辅助作用。生根素及受精胚珠培养是保证杂种存活的重要措施。

传统施工工艺下沥青路面早期水损坏的原因分析及解决办法

在传统施工工艺下产生的沥青混合料离析问题造成渗水系数过大以及均匀性较差,从而容易引起沥青路面的水损坏。沥青转运车很好地解决了沥青混合料的离析问题,从根本上提高了渗水系数指标及均匀性,在很大程度上减小了沥青路面的水损坏。

甜菜无融合生殖单体附加系M14大孢子发生期间细胞壁胼胝质的变化

应用脱色苯胺蓝诱导荧光法观察了甜菜单体附加系M14(Beta vulgarisL,.VV+1C、2n=18+1)正常有性生殖与二倍体孢子生殖时,大孢子发生期间细胞壁内胼胝质的变化。结果表明,韭型(Allium odorum-type)胚囊大孢子发生时,自大孢子母细胞的珠孔端细胞壁内出现胼胝质荧光,并逐渐扩展到整个细胞壁,中期Ⅰ至末期Ⅰ细胞壁呈现胼胝质荧光。二分体时,珠孔端大孢子细胞壁内胼胝质荧光消失,二分体之间的横壁以及合点端功能大孢子的侧壁上荧光明显。二倍体功能大孢子的合点端细胞壁内的胼胝质荧光消失。单核胚囊形成后,其细胞壁内无胼胝质荧光,而退化的大孢子细胞壁胼胝质荧光显著。蝶须型(Antennaria-type)胚囊大孢子发生时,大孢子母细胞、二倍体功能大孢子的细胞壁均无胼胝质荧光。蓼型(Polygonum-type)胚囊大孢子母细胞减数分裂时,其珠孔端细胞壁出现胼胝质荧光,并逐渐扩展到整个细胞壁。二分体、三分体、四分体时期,胼胝质荧光主要存在于大孢子之间的横壁上,侧壁内胼胝质荧光较弱。退化的大孢子细胞壁胼胝质荧光明显,功能大孢子细胞壁上缺少胼胝质荧光。此外,还讨论了大孢子母细胞减数分裂与细胞壁内沉积胼胝质之间的相关性。

甜菜单体附加系M14无融合生殖的细胞胚胎学研究

利用常规研究方法,对甜菜单体附加系M 14品系(B eta vu lg aris L.,VV+1C、2n=18+1)的生殖方式进行细胞学与胚胎学研究.结果表明:(1)甜菜单体附加系M 14的4代细胞学检查表明:染色体组分别为VV+1C、2n=18+1;VV+0、2n=18+0;VV+2C、2n=18+2;VVV+0、2n=27+0;VVV+1C、2n=27+1;VVV+2C、2n=27+2等,其中VV+1C、2n=18+1的植株传递率平均为96.7%,表现为稳定传递,具有二倍体孢子无融合生殖特性;其余各种分离植株的传递率总计为3.25%,有性生殖发生率较低.(2)胚胎学研究表明,二倍体孢子无融合生殖的胚珠中,珠孔处看不到花粉管,胚囊没有发生受精作用.2个助细胞提前退化,半数卵细胞的极性与正常卵细胞相反;卵与次生核不经受精而自发分裂,卵细胞自发分裂产生无性胚,次生核自发分裂产生核型胚乳,而且次生核自发分裂早于卵细胞分裂;有性生殖胚珠中,珠孔处可见多条花粉管,胚囊里见到精卵融合的图像.表明甜菜单体附加系M 14是以二倍体孢子无融合生殖为主要繁殖方式,有性生殖为次要敏殖方式的兼性无融合生殖体.

甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体的发生与发育

利用常规石蜡制片法,对甜菜单体附加系M14(Beta vulgarisL.VV+1C、2n=18+1)雌配子体的发生与发育进行了研究,结果表明:二倍体孢子生殖雌配子体为韭型(Allium odorum-type)和蝶须型(Antennaria-type),有性生殖雌配子体为蓼型(Polygonum-type)。韭型和蝶须型的大孢子母细胞发育成为二倍体雌配子体,蓼型大孢子母细胞形成单倍体的雌配子体。在二倍体孢子生殖雌配子体发育过程中,出现发育迟缓,胚囊败育等情况,正常发育的雌配子体只有25%。讨论了二倍体孢子生殖雌配子体发生与发育特点。

甜菜无融合生殖系花期差异表达基因cDNA文库的构建

为了克隆M14（M14是栽培甜菜与白花甜菜杂交产生的单体附加系,由于附加的白花甜菜第9号染色体上存在无融合生殖基因,其传递率可高达97.5%）品系中无融合生殖相关基因,应用抑制消减杂交方法,在甜菜开花的关键时期减数分裂期取样,建立了甜菜无融合生殖系M14与能够进行正常有性生殖的二倍体甜菜A2Y之间差异表达基因的cDNA文库,并对295个克隆进行了测序,共测得179个表达序列标签（Expressed Sequence Tags,ESTs）,通过对生物信息学数据库资料的查询,共得到了89个与已知基因同源的ESTs,90个新的ESTs,选择其中2个EST进行了RT-PCR鉴定,证明在M14中特异表达.以上结果为以后克隆与无融合生殖相关的全长基因打下了基础.

用TRIzol试剂一步法提取甜菜花蕾中的总RNA

在花期分别对无融合生殖甜菜M14品系和进行正常有性生殖的二倍体甜菜A2Y品系的花蕾进行取样,采用TRIzol试剂一步法,分别提取了它们的总RNA,并测定了总RNA的浓度及纯度。讨论去除RNA酶的方法、具体操作的注意事项和TRIzol试剂一步法与其它方法相比的优越性。该方法为进一步进行mRNA差异显示分析和抑制消减杂交研究提供了总RNA的来源,也为今后能在甜菜中寻找和克隆与无融合生殖相关的基因提供了可靠的保证。

利用mRNA差异显示技术分离甜菜M_(14)品系特异表达基因的cDNA片段

二倍体栽培甜菜与白花甜菜杂交、进一步回交而获得的单体附加系M14,其染色体组成中除了含有18条栽培甜菜染色体外,还附加有一条野生白花甜菜第9号染色体,该附加染色体通过母本的传递率为96.5%;单体附加系传递率如此高的原因是因为M14中有无融合生殖基因的存在。本实验采用mRNA差异展示技术对甜菜无融合生殖品系M14和正常有性生殖的二倍体栽培甜菜A2Y花蕾减数分裂时期的基因表达进行了差异分析。采用GT15A,GT15G,GT15C3种锚定引物,共筛选了20个随机引物,通过RT-PCR检测,获得了6个阳性差异表达的cDNA片段,应用NCBI的BLASTx软件对测序结果进行同源序列、相似序列检索,为进一步克隆无融合生殖基因提供侯选cDNA片段。

甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构观察

【目的】阐明甜菜无融合生殖单体附加系M14雌配子体发育的超微结构特征。【方法】以甜菜无融合生殖单体附加系M14(Beta vulgaris L.VV+1C、2n=18+1)为实验材料,利用电子显微镜技术对其雌配子体的发育过程进行研究。【结果】甜菜无融合生殖单体附加系M14为兼性无融合生殖体,二倍体孢子生殖为蝶须型(Antennaria-type)和韭型(Allium odorum-type),有性生殖为蓼型(Polygonum-type)。蝶须型为主要发育方式,超微结构特征为:雌配子体发育速度较快,从功能大孢子直到细胞化雌配子体时期,细胞器的种类与数量呈现增长趋势:细胞核核仁较大,存在核仁泡,核孔明显;核糖体数量多;线粒体的数量一直较多,从二核雌配子体出现内嵴,膜的结构变得清晰,八核雌配子体的线粒体基质呈电子透明状,细胞化后期恢复到原来的状态;质体的数量变化不大,形状多样,有的含淀粉粒;内质网呈分枝的管状或交织成索状分布在细胞核、液泡或细胞壁附近;高尔基体的数量相对较少,但在未退化的助细胞中十分丰富,活跃地分泌小泡;脂滴一直都存在,常与液泡及线粒体相互靠近;细胞化后期,绝大多数雌配子体的助细胞先后退化,极少数雌配子体只有一个助细胞退化,另一个宿存。韭型与蓼型雌配子体发育速度较慢,与蝶须型相比,直到单核雌配子体时期未见细胞器种类与数量发生明显变化。蝶须型与韭型、蓼型雌配子体仅在功能大孢子与单核胚囊时期通过是否有胼胝质壁加厚以及珠孔端有无退化的细胞痕迹进行区分。【结论】蝶须型、韭型、蓼型雌配子体发育过程中的超微结构特征差异明显,蝶须型雌配子体从功能大孢子至细胞化时期,雌配子体体积增大,细胞器的种类与数量随之增加,呈现代谢旺盛状态。推测蝶须型雌配子体在其后的发育中占优势。单核雌配子体之前依据珠孔端是否有退化细胞痕迹以及有无胼胝质壁加厚可将蝶须型与韭型、蓼型从结构上予以区分。韭型、蓼型从功能大孢子至单核雌配子体时期,雌配子体的体积以及细胞质的成熟程度均呈缓慢增长趋势。推测在其后的发育过程中大量退化。

带有白花甜菜染色体片段的栽培甜菜易位系的筛选

本文采用斑点杂交方法 ,对近 1 0 0 %传递的甜菜单体附加系M1 4( 2n =1 9)发生分离的后代反转系 ( 2n =1 8)进行研究 ,采用随机引物法标记白花甜菜特异探针 ,对 80株反转系进行杂交实验 ,结果筛选出 1 9个易位系 ,这 1 9个易位系有待于进一步研究 。

植物无融合生殖研究进展

植物无融合生殖是一种特殊的无性生殖方式 ,它不经过精卵融合即可繁殖后代 ,其二倍体子代基因型与母本精确相同 ,可以固定杂种优势 ,对于作物育种等工作具有巨大的经济意义。对无融合生殖的分类、遗传进化、发生机制、分子机理等方面进行了介绍。并对无融合生殖的一些最新的研究进展 :无孢子生殖专化基因组区、脱调节理论、基因组冲撞观点、表观遗传基因调节理论等进行了简要的评述。

栽培甜菜大孢子发生的超微结构

栽培甜菜(Beta vulgaris)的大孢子发生为蓼型。减数分裂时,大孢子母细胞核中出现核液泡,形成联会复合体,细胞壁上有胼胝质加厚,并存在细胞质改组现象。大孢子母细胞减数第1次分裂形成二分体,2个细胞均被较厚的胼胝质壁包裹。合点端的二分体细胞中细胞器丰富,线粒体和质体的形态正常,表明完成了再分化。在大多数情况下,珠孔端的二分体细胞在减数第2次分裂前(或分裂的过程中)退化,合点端的细胞分裂产生大小不等的2个细胞,形成三分体。三分体合点端的大孢子体积较大,发育成单倍体的功能大孢子。

栽培甜菜花粉发育过程的超微结构

利用透射电镜技术对栽培甜菜(Beta vulgaris)花粉发育过程进行了超微结构观察。结果表明,在小孢子母细胞减数分裂期间,细胞内发生了"细胞质改组",主要表现在核糖体减少,质体和线粒体结构发生了规律性变化。末期I不形成细胞板,而是在2个子核间形成"细胞器带"。"细胞器带"的存在起到类似细胞板的作用,暂时将细胞质分隔成两部分。四分体呈四面体型,被胼胝质壁包围。小孢子外壁的沉积始于四分体晚期,至小孢子晚期外壁已基本发育完全。单核小孢子时期,细胞核大,细胞器丰富。二细胞花粉发育主要表现在生殖细胞壁的变化上,生殖细胞壁上不具有胞间连丝。成熟花粉为三细胞型,含有1个营养细胞和2个精细胞。精细胞具有短尾突,无壁,为裸细胞,每个精细胞通过2层质膜与营养细胞的细胞质分开。生殖细胞与精细胞里缺乏质体。