达尔文与孟德尔的紫茉莉控制授粉实验--来自孟德尔给纳格利第8封信的证据

人们熟知孟德尔的豌豆杂交实验,却对他的紫茉莉杂交实验知之甚少。下文研究了孟德尔写给纳格利的第8封信,发现孟德尔为了否定达尔文关于一次受精需要三粒花粉的观点,进行了紫茉莉的单粒和双粒花粉控制授粉实验,结果表明一粒花粉足以使一个卵细胞完成受精。与豌豆杂交实验中的批量花粉授粉相比,紫茉莉控制授粉实验对阐释孟德尔的遗传学思想更具有说服力。

杉木控制授粉关键技术

广西融安县西山林场于2009年被列为第一批国家级杉木良种基地,2014年至2022年持续开展人工控制授粉制种试验,在杉木控制授粉方面积累了一些经验。本文在介绍杉木雌、雄球花开花生物学特性的基础上,从亲本选择、杂交套袋、花粉采集、授粉、解袋和球果采收等方面总结了杉木控制授粉关键技术,以期为杉木杂交育种提供参考。

孟德尔的紫茉莉控制授粉实验验证了基因与配子间的精确关系

正确应用科学史料对于精准阐释中学生物学教学中的难点问题至关重要。经典的孟德尔式遗传分析默认“一个配子携带着一个遗传因子”,然而孟德尔豌豆杂交实验采用的批量授粉方式无法证实这一点。最新研究发现,孟德尔晚年通过紫茉莉单粒花粉授粉实验证明植物受精是一粒花粉与一个胚珠的结合,继而利用紫茉莉的花色性状设计双粒花粉授粉实验,清晰的遗传设计和部分实验结果都验证“一个基因位于一个配子上进行颗粒式遗传”。孟德尔发现配子是基因的载体,可类比基因在染色体上的定位关系,这对于学生理解配子形成过程中基因的传递规律至关重要。

基于控制授粉技术的玉米籽粒生育特性与建成机制

为探明玉米果穗不同部位籽粒生育特性及其相互之间的关系,通过中下部不授粉、整行不授粉和中上部先授粉3种控制授粉方式,研究了3个玉米品种受精子房生育特性及其与结实率之间的关系。结果表明,控制授粉后,玉米顶部籽粒的干重和体积提高,生长发育正常,但穗粒数与穗粒重下降。底部和中部花丝不授粉的顶部籽粒,其干重与统一完全授粉和自然授粉处理的中、底部籽粒差异不大,但同穗籽粒以顶部籽粒的干重、体积为小。整行不授粉和中上部先授粉处理提高了授粉花丝的结实率,整行不授粉处理的结实率与籽粒干重、体积呈极显著正相关,中上部先授粉处理的结实率与籽粒干重、体积则呈显著负相关关系。说明玉米果穗顶部籽粒是可以正常发育的,其粒重也是可以调节的,不足的物质供应可能是顶部籽粒不能正常发育和粒重低的根本原因,增源扩库是提高穗粒重的有效措施。

基于控制授粉技术的玉米籽粒建成与碳、氮供应关系

以郑单958和超试1号为材料,通过控制玉米果穗底部花丝不受粉使顶部籽粒正常结实,比较了玉米籽粒早期碳、氮含量动态变化及其与败育的关系。结果表明,控制底部花丝不受粉,提高了顶部穗轴的可溶性糖浓度,增加了对顶部籽粒的物质供应,顶部籽粒的可溶性糖、蔗糖含量提高,淀粉快速积累,顶部籽粒的氮含量增加,籽粒C/N比值提高,籽粒重量快速增加,发育转为正常,表现出与中部籽粒一致的碳、氮变化动态特征以及籽粒生长动态;相反,统一完全授粉处理顶部穗轴的可溶性糖浓度低,顶部籽粒的物质供应少,可溶性糖、蔗糖含量低,淀粉含量提高缓慢,氮含量也较低,籽粒的C/N比值偏低,表现为粒重增加缓慢,最后败育。2个品种表现出一致的规律性。总之,玉米顶部籽粒的正常发育伴随着碳、氮等物质的充足供应,物质供应不足可能是顶部籽粒不能正常发育的根本原因。

油松种子园自由授粉与控制授粉种子父本分析

利用"微卫星"标记对油松(Pinus tabulaeformis)种子园控制授粉和自由授粉的子代进行了父本分析,探讨自由授粉状态下种子园子代遗传组成与花粉传播的关系,以及人工控制授粉状态下花粉形态等指标与子代遗传组成的相关性。其中,利用SSR对281粒油松种子进行父本分析,在80%的置信水平下确定了其中126粒种子的花粉来源;对2株母树自由授粉种子的父本分析表明,种子园内花粉传播距离最大为85m,有效距离在30m以内;对11#和24#母树分别用21个无性系的等体积混合花粉进行控制授粉发现,子代由少数无性系的花粉受精产生,其中50#、7#、25#、33#无性系对2株母树子代的花粉贡献率分别达到50.62%和61.54%;花粉粒大小、花粉等体积重和花粉活力与选择性受精相关不显著,而花粉活力偏低的无性系也有授粉成功的可能性。

美味猕猴桃控制授粉对果实及种子影响的研究

为了研究美味猕猴桃控制授粉对果实性状的影响,选取生产上重要的美味猕猴桃代表品种海沃德、徐香和米良为试材,采用剪留花柱控制授粉,利用人工授粉法和自然授粉法进行研究。结果表明,全部减去花柱,3种品种坐果率均为0%,授粉柱头≤8时,3种品种平均坐果率在47%~81.3%之间;授粉柱头〉11时,3种品种平均坐果率在86.0%~89.0%之间,与对照全部柱头授粉坐果率87.0%相近;单果重测定结果：授粉柱头在1~14范围内随授粉柱头数量增加,其重量增加,由21.9g增至85.0g。当授粉柱头≥17时,单果重在83.6~92.7g之间,与对照无明显差异。果形指数测算结果：授粉柱头在1~17之间,果形指数在0.85~1.14之间,低于对照1.17;当授粉柱头≥22时,果形指数在1.13~1.21之间,与对照无明显差异;果实种子数量与单果重趋势一致,即授粉柱头在1~17之间,随授粉柱头增加果实种子数增加,当≥17时其种子数量基本稳定在700~900之间。从产量因素和商品性3项指标及果实种子数量综合看,美味猕猴桃人工充分授粉的数量指标为17,授粉柱头低于11,其坐果率、单果重和果型指数均比对照低,或造成减产、商品性下降等不利影响,但过度授粉也会造成花粉浪费,果园雄株配置比例大,不利于高产优质高效生产。

“徐香”猕猴桃控制授粉对果实性状的影响

以6a生"徐香"猕猴桃为试材,设剪留花柱0(CK1)、1、2、3、4、5、8、11、14、17、22、27、32、37和全留(CK2)共15个处理,花后1个月调查坐果率、收获后测单果重和果形指数。结果表明:全部减去花柱,坐果率为0%,授粉柱头小于等于11,坐果率在25%～83%;大于等于11时,各处理坐果率为83%～87%,与对照全部柱头授粉坐果率无明显差异;在授粉柱头1～11范围内随数量增加,其单果重由13.6g增至64.3g。当授粉柱头大于等于14时,单果重在74.9～83.4g,与对照80.0g无明显差异;授粉柱头在1～8时,果形指数在0.77～1.01之间,明显低于对照。当授粉柱头大于等于11时,果形指数在1.05～1.19,与对照1.16无明显差异。从坐果率、单果重、果形指数3项影响产量商品性的指标看,"徐香"充分授粉的数量指标为11～14,表明生产上可以此为依据,减少花粉使用量,降低成本,提高效率。

基于控制授粉技术的玉米弱势粒发育与库特征的关系

明确弱势粒败育和灌浆受限与其库容量或库活性关系,对于探讨弱势粒调控途径、实现密植群体产量挖潜具有重要意义。本研究以典型玉米杂交种郑单958和先玉335为材料,在控制授粉条件下(不完全授粉IcP、完全授粉CP),比较成功发育弱势粒(IcP处理)和发育不良弱势粒(CP处理)的库容量和库活性及籽粒灌浆参数的差异。结果表明,不同控制授粉处理下,玉米弱势粒胚乳细胞增殖过程和最大胚乳细胞数无显著差异;IcP处理弱势粒可溶性酸性蔗糖转化酶(SAI)活性显著高于CP处理,平均差异和最大差异分别达12.6%和21.8%,且实测百粒重、籽粒终极生长量、最大灌浆速率和平均灌浆速率皆表现为IcP处理高于CP处理。可见,玉米果穗顶部弱势粒败育或灌浆停滞不受其库容量的限制,籽粒形成期的库活性是弱势粒败育或灌浆受限的核心限制因子。

麻竹开花生物学特性观察及控制授粉的初步研究

竹类植物开花生物学特性和控制授粉技术的研究是开展竹类有性遗传改良的必要前提.该文以设在福建省南靖县国营苗圃的29丛90根麻竹开花亲本为研究对象,采用野外实地观测的方法,观测了其开花预兆、开花周期及持续时间、开花季节和初花时间、花枝类型及结构、小穗形态及结构、花器构造和发育特性及竹花开放顺序等开花生物学特性,研究了麻竹控制授粉时不同气候条件和花枝位置对结实率的影响.研究结果初步表明,控制授粉时气候及花枝位置对结实率的影响不显著,及时利用竹子田间自然开花并适时地进行人工授粉是可行的.

韦塔桉为母本的控制授粉研究

对2．5年生位于广东江门韦塔桉种质资源库内的母株进行控制授粉试验,结果表明:(1)不同父本花粉在相同母 本上的平均座果率、平均单果产种量排序均为:尾叶桉>韦塔桉>巨桉,说明花粉类型对果实宿存和平均单果产种量 有影响,亲缘关系越远,获得种子的可能性越小;(2)切割花柱法是缩短授粉时间、减少工作量的授粉方法;(3)参试母 株W3102的座果率高,但产种量少,W3604座果率高,种子产量也高;(4)全双列育种有利于亲子代遗传关系分析,但 花期不遇影响目的种子的获得,从而延长育种年限;(5)花粉对座果率的影响不如母株的影响显著。参试的8株母本 座果率排序为:W3102>W3507>W3604>W3401>W3708>W3206>W3103>W3105。

控制授粉的银杏半同胞家系苗期选择研究

对3年生控制授粉的银杏半同胞家系苗期选择研究表明,家系间的单株叶面积、单株叶产量、总黄酮含量、总内脂含量、有效经济产量都存在明显差异,依据有效经济产量进行聚类分析,选出2个优良的叶用家系NZ8、NZ2。

韦塔桉母本选择与控制授粉技术

桉树为纸浆材重要树种,其新品种培育已成为研究热点,韦塔桉作为桉树中的速生和适生种而备受育种家的关注.总结了韦塔桉常规育种程序和技术,内容包括选择韦塔桉为亲本的原因,亲本选择原则,亲本物候观察,亲本育种前高度控制方法,花粉收集、处理及保存方法,用于授粉的花粉活力测定、控制授粉中去雄处理及套袋授粉方法,割柱授粉法,种子的采收和贮藏方法等.韦塔桉育种总结可为其它桉树人工杂交及乔木树种的控制授粉提供技术及方法上的借鉴.

千年桐控制授粉试验初步研究

通过对千年桐(Aleurites montana)5个无性自然授粉观察,并开展无性系控制授粉试验,初步了解无性系的自然坐果率和人工控制授粉技术。初步试验结果如下:5个无性在自然授粉条件下坐果率变化范围在57.79%～86.49%,坐果率最低的无性系为天雹2号,坐果率最高的为武宣3号,而在落果率武宣2号最高,为28.89%,桂皱27号最低,为14.67%;采用不同雄株的花粉进行人工授粉,坐果率也存在差异,桂皱27号×Ⅲ号雄株、武宣2号×Ⅳ号雄株、武宣3号×Ⅲ号雄株、天雹2号×Ⅲ号雄株和吴圩4号×Ⅳ号雄株等组合的坐果率较高;通过分析杂交果实的经济性状,筛选出的优良杂交组合是桂皱27号×Ⅲ雄株、武宣2号×Ⅱ雄株、天雹2号×Ⅲ号雄株和吴圩4号×Ⅰ号雄株。

中华猕猴桃控制授粉对果实性状的影响

为了研究中华猕猴桃控制授粉对果实性状的影响,以猕猴桃品种脐红、Herd-1、Jin-2为试验材料,设剪留柱头0、2、5、8、11、14、17、22、27、32个共10个处理,以全部柱头授粉为对照,收获后测量单果质量、果形指数和种子数量的变化。单果质量测定结果表明:随授粉柱头数量增加,单果质量迅速增加,当脐红授粉柱头≥8个时,单果质量为87.3~97.5g,与全部柱头授粉(CK)的单果质量91.3g无明显差异;Herd-1与Jin-2授粉柱头≥17个时,单果质量在43.3~47.6g之间,与对照的单果质量48.3g无明显差异。果形指数也随着授粉柱头数量的增加而变大,授粉柱头为5~11个时,果形指数为1.10~1.31,低于全部柱头授粉(CK)的果形指数值1.33,当授粉柱头≥14个时,果形指数在1.29~1.33之间,与对照无明显差异。种子的数量与单果质量变化基本一致。综之,从产量因素和商品性指标看,中华猕猴桃人工充分授粉的柱头数量指标以14为最佳,高于14,会增加花粉的使用量,低于11,会降低果实单果质量、果形指数和种子数量,造成减产和商品性下降。

巨桉无性系种子园控制授粉试验初报

在福建永安国有林场巨桉无性系种子园中开展了巨桉与柳桉、粗皮桉、赤桉、细叶桉、邓恩桉等树种间和巨桉种内不同无性系间的控制授粉试验。结果表明:桉树控制授粉的成功率与树种密切相关,其中巨桉种内和巨桉与柳桉、粗皮桉的授粉成功率较高,与细叶桉、赤桉、邓恩桉的授粉成功率较低;授粉方式以一次性授粉为宜。

樟子松控制授粉中的花粉采集与处理

樟子松花粉的采集与处理是杂交控制授粉中非常关键的环节。樟子松花期为初开期、盛开期、末期3个阶段。樟子松花粉采集的最佳时期为盛开期,用授粉袋采集雄花后,及时干燥、收集和冷藏处理。本文主要介绍了樟子松花粉的采集与处理方法。

桉树矮化控制授粉种子园营建技术研究

为了进一步利用东门桉树的优良基因和杂种优势,获得更高的遗传增益,并改进人工杂交育种技术,提高效率,降低成本,东门林场通过在引种试验和杂交子代测定试验中选取优良单株作为营建桉树矮化控制授粉种子园的材料,利用嫁接、药物处理、截顶、压枝等技术,营建桉树矮化控制授粉种子园,目前在杂交育种中初见成效。

广西八角人工控制授粉技术研究

[目的]八角花期长,授粉易受多种因素影响,坐果率低,大小年现象严重。为达到高产、稳产、优质的目的,采用人工授粉提高坐果率是可选择的途径之一。[方法]采用人工控制授粉方法,研究授粉对八角坐果率的影响和不同品种间花粉亲和能力。通过选择单株产量高、果大而厚、果柄短、子房发育饱满、抗病性强、树形良好的果树,以及当年发育饱满、即将开放的花蕾进行去雄;花粉充分压碎,用少量0.01%硼酸进行处理;用毛笔对柱头进行点授。[结果]通过人工控制授粉方法进行授粉,坐果率为0.2%,落花率为98.8%,低于自然授粉的坐果率(4.0%)。造成这样的原因可能是植株间花粉亲和力低,其次是套袋后袋内温度过高,造成花粉无法萌发或失水而引起落花落果。[结论]建议今后在授粉亲和力或套袋材料选择上进一步研究。

桉树控制授粉方法简述

雷州林业局桉树人工杂交育种的工作始于20世纪70年代,文章在几十年桉树杂交育种研究和实践的基础上,总结了一套桉树花粉的收集、贮藏和人工控制授粉等技术方法,以促进桉树良种选育研究的可持续发展。