大青杨×小黑杨异源三倍体新种质创制

为向杨树良种选育提供新种质,以秋水仙素为诱变剂,采用大孢子染色体加倍、胚囊染色体加倍,这2种2n雌配子诱导途径创制大青杨小黑杨异源三倍体,调查各试验组的结种、育苗表现,筛选、鉴定出三倍体后,调查苗期的苗高地径、叶片性状、气孔性状、总叶绿素质量分数。研究结果表明:①相同培养条件时,大青杨雄花序露出芽鳞1/2、花药呈红色至深红色、小孢子发育至单核靠边期,且雌花的花序未露出芽鳞时,是诱导大青杨大孢子染色体加倍的合适时机,采用质量分数为0.5%的秋水仙素溶液在24 h内对雌花芽进行3次注射处理为最佳诱导方案。②授粉后54~60 h是诱导大青杨胚囊染色体加倍的有效时期,授粉后54 h时,采用质量分数为0.5%的秋水仙素溶液袋浸处理雌花序18 h为最佳诱导方案。③共获得了7株大青杨小黑杨异源三倍体,其中大孢子染色体加倍途径获得5株,胚囊染色体加倍途径获得2株。④落果率低、种子质量低、成苗率高、配子育性佳的试验组更有可能存在三倍体,结种、育苗表现可作为三倍体前期筛选的参考指标。⑤苗期性状观测后发现大青杨小黑杨异源三倍体具有巨大性和一定的生长优势,这些异源三倍体为今后杨树良种选育与遗传研究提供了可利用的新材料。

异源三倍体榆树叶片形态及光合特性

杂交与多倍化是物种进化与多样化的主要途径。本研究以二倍体大果榆与四倍体白榆杂交获得的榆树异源三倍体后代及其亲本为材料,比较榆树异源三倍体在表型性状与亲本之间的差异,并对其光合特性进行分析。结果表明,榆树异源三倍体叶面积小于母本二倍体大果榆,与父本四倍体白榆不存在明显差异,而其综合叶片形态特征遗传特性更为偏向于母本;榆树异源三倍体气孔大小显著高于母本二倍体大果榆,与父本四倍体白榆无显著差异;叶片厚度榆树异源三倍体较父母本薄。叶绿素含量与叶绿素a/b比值与父本四倍体白榆无显著差异,但显著高于母本二倍体大果榆。叶片净光合速率显著高于母本二倍体大果榆,与父本四倍体白榆无显著差异。

大黄鱼与黄姑鱼异源三倍体的诱导和微卫星分析

参照大黄鱼雌核发育诱导程序,应用冷休克抑制大黄鱼(♀)与黄姑鱼(♂)杂交受精卵的第二极体排出,培育了两个异源三倍体家系(PPN1和PPN2)。异源三倍体家系的受精率、孵化率略低于大黄鱼自繁二倍体对照家系(PP),而初孵仔鱼畸形率略高于PP家系。倍性分析显示,异源三倍体家系初孵仔鱼细胞DNA含量约为大黄鱼自繁对照家系的初孵仔鱼细胞DNA含量的1.46倍,且三倍体率达到100%。5个微卫星标记分析结果表明,父本杂合基因在异源三倍体中分离,后代分别得到父本两个等位基因中的一个,分离比符合孟德尔式遗传预期;由于基因的第二次分离被阻断,母本基因在异源三倍体中的传递表现出半四分子的特点,其中部分个体同时保留了母本两个等位基因,表现为杂合基因型。综合倍性分析和微卫星分析结果可以判断,异源三倍体家系成员为含有2个大黄鱼基因组和1个黄姑鱼基因组的异源三倍体。可见,大黄鱼减数分裂雌核发育或三倍体诱导程序中用于抑制第二极体排放的条件,同样适用于诱导异源三倍体。然而,PPN1和PPN2的仔鱼在15日龄后出现生长停滞,陆续死亡,没有个体存活超过1个月,表明母本染色体加倍不能有效提高杂种成活率,但异源三倍体仔鱼可作为遗传作图、基因组比较和基因表达调控研究的材料。

人工同源和异源三倍体鲢的红细胞观察

人工诱导多倍体鱼的实验中,有大量不同处理组合的鱼需要鉴定。在胚胎吋期我们采用单个胚胎染色体制片技术,对不同处理组合的鱼进行初步筛选。待鱼长大后虽可用白细胞培养法来检查染色体数目,但这方法很费时间,远不能满足大批量检查的目的,人们为此作了不少努力,并已查明鱼类红细胞核的大小与倍性是成比例的。

6-DMAP诱导扇贝异源三倍体的细胞学观察

分别在受精后15和30mjn,用60 mg·L^(-1)6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)处理栉孔扇贝(♀)×虾夷扇贝(♂)受精卵诱导异源三倍体,持续处理5～25min。采用二氨基苯基吲哚(DAPI)染色和荧光显微镜观察对处理前后受精卵的染色体行为变化进行了研究,空气干燥法制备染色体检测胚胎倍性。结果表明,无论抑制第一极体或是第二极体释放均能获得正常发育的异源三倍体胚胎;抑制第一极体释放,产生异源三倍体、非整倍体,延长处理时间能获得五倍体;抑制第二极体释放,产生异源三倍体;6-DMAP使染色体运动终止,处理前后,核相无变化,随着处理时间的延长,核相泡状化增强。

热休克诱导斑马鱼异源三倍体的研究

于 1 997年 5月在广东省珠海市采集斑马鱼和豹纹斑马鱼 ,采用热休克方法研究阻止第二极体排放诱导异源三倍体斑马鱼的适宜条件。按正交实验方案组合诱导参数 ,结果表明 :在卵受精后 2min ,采用 39℃持续处理 2min ,三倍化率可达 53.8% ,原肠期相对存活率为91 .0 % ,尾芽期相对存活率为 91 % ,孵化期相对存活率为 91 .1 %。本研究分析了热休克处理的参数与三倍体出现率和胚胎相对存活率的关系 ,并得出诱导参数中起始休克时间为重要因素 ,其次为持续时间和休克温度。本研究为构建人工三倍体模型奠定了基础 ,并对三倍体的应用前景进行了讨论。

人工诱导异源四倍体、新四倍体及异源三倍体白鲫的细胞遗传学研究

作者比较了第一代异源四倍体鱼、异源三倍体鱼、新四倍体鱼与亲本白鲫、红鲫及其杂交一代的染色体组型。三种亲本的二倍体染色体数均为100，但其组型分组各有差异，白鲫染色体组型公式：12m＋36sm＋32st十20t,NF＝148，在亚中着丝点组中有一对特大的标记染色体；红鲫染色体组型：20m＋34sm＋26st＋20t,NF＝154；白鲫×红鲫杂种染色体组型：16m＋35sm＋29st＋20t,NF＝151，有一条与白鲫相似的特大标记染色体，证实其组型由白鲫和红鲫各提供一套染色体组组成。异源三倍体的染色体数为150，是亲本的1.5倍，染色体组型是：22m＋53sm＋45st＋30t,NF＝225，在亚中着丝点组中有一对特大标记染色体，表明异源三倍体的染色体组型含有两套白鲫染色体组和一套红鲫染色体组。第一代异源四倍体和新四倍体鱼染色体数目为其亲本的2倍，4n＝200。前者的染色体组型为：32m＋70sm＋58st＋40t,NF＝302，一对与白鲫相似的特大标记染色体明显可见，证明其染色体组型由白鲫和红鲫各提供两套染色体组。新四倍体的染色体组组型为：28m＋71sm＋61st＋40t,NF＝299，分裂相中三条特大的标记染色体较明显，推测其染色体组型由三套白鲫染色体组和一套红鲫染色体组组成。结果表明：第一代异源四倍体。

扇贝异源三倍体诱导

荧光显微观察表明,20℃水温下,栉孔扇贝(Chlamys farreri)的卵与海湾扇贝(Argopecten irradians)的精子可以正常受精和发育,具备人工诱导三倍体的可行性。亲贝充分促熟后,分开催产,以20:1的精卵比授精;在50%的受精卵排出第1极体时,以60mg/L6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)处理受精卵10-25min,可诱导75.23%-92.14%的三倍体;6-DMAP处理15min综合诱导效果最好,三倍体诱导率可达88.56%,孵化率可达53.52%。得到的三倍体幼虫经基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)验证,为含有2套栉孔扇贝染色体组和1套海湾扇贝染色体组的异源三倍体。孵化后诱导组与杂交对照组(未经6-DMAP处理)幼虫生长越来越缓慢,受精后14d其幼虫存活率分别下降到0.00067%和0.00224%,没有幼虫度过附着变态期。GISH分析显示,栉孔扇贝与海湾扇贝不同倍性的杂种后代早在担轮幼虫阶段就出现母本偏向性染色体转变。

异源三倍体水稻原生质体培养及植株再生

本试验利用二倍体栽培稻(Oryza sativa L.)品种8204,染色体组型为AA,2n=24作为母本,四倍体小粒野生稻(Oryza minuta)染色体组型为BBCC,2n=4x=48作父本杂交,获得异源三倍体杂交种,染色体组型为ABC.F_1根尖检查,染色体数目为2n=3X=36.用该异源三倍体杂交种的幼穗诱导愈伤组织,经长期继代培养进行原生质体游离,获得了再生植株白化苗.试验结果表明,用琼脂糖包埋法可促进原生质体再生愈伤组织.分化培养基用玉米素、激动素和6—卞基嘌呤三种细胞分裂素处理,6—卞基嘌呤表现出促进芽和根的分化的作用.基本培养基N_6比MS更为有效地促进植株再生而得到白化苗.本文旨在利用野生稻资源改良水稻栽培种的性状与培育新品种方法探索一条新的途径并为稻属种间细胞融合提供参考.

异源三倍体鲫鲂的遗传组成和生殖特性观察

红鲫属鲤亚科,其染色体数目为2n=100;团头鲂属于鲌亚科,其染色体数目为2n=48。在红鲫(♀)×团头鲂(♂)的远缘杂交F1代中获得了异源三倍体鲫鲂和异源四倍体鲫鲂。本研究对异源三倍体鲫鲂进行了染色体核型分析、染色体FISH杂交检测和性腺结构观察,结果表明:1)异源三倍体鲫鲂的染色体数目为3n=124,染色体核型公式为31m+45sm+26st+22t,染色体组由2套红鲫染色体和1套团头鲂染色体组成;2)利用红鲫特有重复序列为探针进行FISH杂交,红鲫的100条染色体均被标记上荧光信号,而团头鲂的染色体均未标记上荧光信号,异源三倍体鲫鲂中有100条染色体被标记上荧光信号,说明异源三倍体鲫鲂含有2套红鲫来源的染色体组;3)异源三倍体鲫鲂的性腺发育异常,其卵巢型和精巢型性腺发育呈现出退化的特征。研究还讨论了异源三倍体鲫鲂的形成机制。实验结果为鱼类远缘杂交和多倍体鱼研究提供了实验数据,在鱼类遗传育种方面具有重要意义。

异源三倍体百合减数分裂染色体行为的研究

采用细胞遗传学方法,对Longiflorum×Asiatic系列异源三倍体百合‘Bonsoir’(2n=3x=36)小孢子母细胞减数分裂进行了研究和分析。结果显示,有64.31%的花粉具有活力,且有活力的花粉大小范围在986.33～3491.68μm2之间,并呈双峰分布。形成败育花粉的主要原因如下:高度不规则的染色体配对、落后染色体、染色体桥、不均等分离、微核等现象。另外,减数分裂中期Ⅱ纺锤体的异常定向导致了末期Ⅱ二分体和三分体的形成,产生未减数的配子,如融合纺锤体和三极纺锤体;但平行纺锤体和垂直纺锤体不参与未减数配子的形成。一些小孢子母细胞在胞质分裂过程中未形成细胞板,导致单分体的形成以及二分体和三分体的增加,提高了未减数配子的频率。通过对小孢子发生过程中各种现象的观察,对异源三倍体百合在育种中的应用进行讨论。

异源三倍体黄瓜的离体繁殖和鉴定

对甜瓜属双二倍体种 (CucumishytivusChenandKirkbride,2n =4x =38)与栽培黄瓜“北京截头”(C .sativuscv .Bei jingjietou,2n =2x =14 )杂交的种子进行胚拯救。假定为杂种植株的顶芽和腋芽用于离体繁殖的结果表明 :在MS +2 .2mg·L-16 BA和MS +3.0mg·L-1KT +0 .2mg·L-1NAA培养基上诱导不定芽的增殖系数分别为 6 .5 3和 6 .6 3;丛生芽在MS +0 .2mg·L-16 BA的培养基上伸长 ,大约 10d后取整齐一致的芽用于生根 ,在 1/ 2MS +0 .2mg·L-1IBA上生根率达91.7%。田间组培苗的单性结实能力比“双亲”更强 ;果刺黑色 ,与C .hytivus相同 ;叶深绿色 ,不同于双二倍体特有的淡黄绿色而与“北京截头”一致 ;花粉粒可染率不到 10 % ,根尖体细胞染色体鉴定为为 2n =3x =2 6 ,从而确定其为异源三倍体黄瓜。

毛白杨异源三倍体形态和减数分裂观察

毛新杨×毛白杨［（Ｐｏｐｕｌｕｓｔｏｍｅｎｔｏｓａ×Ｐ．ｂｏｌｅａｎａ）×Ｐ．ｔｏｍｅｎｔｏｓａ］异源三倍体无性系综合形态特征为偏毛白杨，部分近于新疆杨（如长枝叶），只有长枝叶、雄花序等表现出了较明显的巨大性．其花粉母细胞减数分裂进程较毛白杨、毛新杨约快８～１２ｈ，且极不同步．三倍体染色体联会和分离的行为复杂，在中期Ⅰ除了出现三价体、二价体、单价体外，还可见到四价体和五价体；在后期Ⅰ、后期Ⅱ亦可见到较高频率的落后染色体，遗传上属于部分异源三倍体．这些毛白杨异源三倍体表现高度不育，但存在着无性系差异．花粉部分可育三倍体（Ｂ３０２）的存在。

4x菜心×2x芥蓝的胚胎发育观察及离体培养获得异源三倍体

对4x菜心×2X芥蓝和4x芥蓝×2X菜心的授粉受精及胚胎发育进行了观察，并对其杂种幼胚进行了离体培养。结果表明，4x菜心×2X芥蓝和4x芥蓝×2X菜心的授粉受精均能完成，但胚胎发育受阻，前者在授粉后11d左右（球形胚时期）胚胎败育，后者在授粉后5d左右（几个细胞的原胚时期）胚囊便干缩坏死。经子房离体培养，4x菜心×2x芥蓝获得了杂种植株，适宜的培养时期是授粉后6～8d，而4x芥蓝x2x菜心未能培养成功。经形态学观察和核型分析，杂种植株在花色、花大小等方面具双亲特征，染色体数为2n=3x=29，含有菜心的2个染色体组（AA）和芥蓝的1个染色体组（C），为异源三倍体（AAC）。

6-二甲基氨基嘌呤诱导扇贝异源三倍体

用 6 二甲基氨基嘌呤处理栉孔扇贝♀×虾夷扇贝♂受精卵 ,抑制第二极体释放诱导异源三倍体。水温 17℃下 ,分别进行了不同起始处理时间 (受精后 2 0～ 4 0min)、不同药物处理浓度 (4 0～ 80mg/L)和不同持续处理时间 (5～ 2 0min)的实验。起始处理时间实验以受精后 35min开始处理效果最好 ,三倍体率为 5 1 8% ,D形幼虫成活率可达 78% ;药物处理浓度和持续处理时间最佳组合为 6 0～ 70mg/L 6 DMAP处理 2 0min ,三倍体率可达 5 9 6 5 % ,D形幼虫成活率为 2 2 0 5 %。综合考虑 ,诱导扇贝异源三倍体的适宜参数为 :当 5 0 %受精卵排出第一极体时 ,以 6 0～ 70mg/L 6 DMAP处理 2 0min。

埃塞俄比亚芥与芥蓝杂交获得异源三倍体及其细胞学研究

以埃塞俄比亚芥(2n=4x=BBCC=34)和芥蓝(2n=2x=CC=18)为材料,通过相互杂交获得了异源三倍体(2n=3x=BCC=26)。该异源三倍体生长势较强;叶色等介于双亲之间;株型、花型和花大小偏向于埃塞俄比亚芥;花色与芥蓝的相同,为白花。减数分裂观察表明:在终变期,一般形成9个二价体和8个单价体(9Ⅱ+8Ⅰ),且B、C两组染色体表现出一定程度的分群现象;中期Ⅰ,CC基因组的9个二价体排列在赤道板上,而B组的8个单价体游离在赤道板周围;后期Ⅰ分到两极的染色体以13/13和12/14占多数,偶见落后的染色体。该BCC异源三倍体的获得为创建CC+B染色体的异附加系和研究B、C基因组间的亲缘关系奠定了基础。

萝卜与芜菁异源三倍体杂种的获得及鉴定

为了探讨萝卜和芜菁属间杂交的亲和性,以及为开展萝卜和芜菁远缘杂交育种提供参考,以7份不同类型的萝卜材料为母本,6份不同类型的芜菁材料为父本进行属间杂交,人工授粉过程中采用100 mg/L甘氨酸(Gly)、60 mg/L赤霉素(GA3)和5%氯化钠(NaCl)溶液涂抹柱头的方法,促进受精及子房和胚的发育,以涂抹清水为对照,然后用组织培养方法对杂种种子进行无菌苗培养。通过调查授粉后7 d、14 d及21 d的杂交结荚率及7~21 d的结荚率差值,分析萝卜和芜菁属间杂交的亲和性;然后通过形态学和细胞学鉴定,确定杂种的真实性。结果表明:授粉后7 d,结荚率较高,随着授粉后时间的推移,结荚率迅速减少。不同杂交组合以及不同处理,对结荚率和结籽率的影响不同,组合R5×W4的结荚率保持最好,且结荚率最高;Gly处理对结荚率的保持效果较好,GA3处理获得种子的组合数量最多且结籽率最高。7个杂交组合获得74粒种子,出苗4株,经鉴定,在组合R9×W9上使用Gly处理,获得1株异源三倍体的属间杂种苗(3n=28),杂种高度不育,未获得萝卜和芜菁的双单倍体杂种后代。

结球甘蓝-大白菜异源三倍体与结球甘蓝回交获得初级三体的研究

采用结球甘蓝-大白菜异源三倍体与二倍体结球甘蓝回交的方式,从回交后代BC2中获得了1株2n+1非整倍体植株。经细胞学和SSR鉴定分析,确认该2n+1植株为结球甘蓝8号初级三体。通过对8号初级三体植株自交和回交后代染色体数目的测定,明确了其额外染色体雌、雄配子的传递率分别为34.74%和6.17%。

异源三倍体甜菜(VVC)无融合生殖传递率的研究

通过栽培甜菜（ Ｂ．ｖｕｌｇａｒｉｓ Ｌ．） 与白花甜菜（ Ｂ．ｃｏｒｏｌｌｉｆｌｏｒａ Ｚｏｓｓ ．） 种间杂交及回交， 人工合成了异源三倍体甜菜（ＶＶＣ，２ｎ＝ ２７） ，它具有来自白花甜菜的无融合生殖能力，可以稳定传递后代。异源三倍体甜菜具有兼性无融合生殖能力。经过３ 年观察， 异源三倍体甜菜的平均无融合生殖传递率为２４．８６％ ～２７ ．０８％ ，其中累计有９ 个株系传递率达到８０％ 以上（８３．３３％ ～８６ ．６６％ ） 。根据传递后代染色体分布，将异源三倍体甜菜后代分成两种类型，即无融合生殖型及减数分裂型传递。利用植物生长激素在具有无融合生殖基因背景下。

异源三倍体鲫鱼池塘无公害养殖技术研究与推广试验

异源三倍体鲫鱼是用遗传性状稳定的异源四倍体鲫鲤与二倍体红色双尾金鱼交配产生的不育三倍体鲫鱼，它具有生长速度快、适应性强，营养丰富等优点，可在各类水域养殖，近几年市场非常畅销，为积极探索无公害健康养殖技术，2006年，我们在山东省嘉祥县淡水养殖试验场鱼种培育池内进行了异源三倍体鲫鱼无公害养殖技术试验，取得了良好的效果，现将试验情况报告如下：