克服甘薯组(Section Batatas)种间杂交不亲和性研究初报

本试验以甘薯组A群二倍体野生种和B群四倍本野生种及六倍体栽培种为材料,通过植物激素处理,克服A群与B群种间的杂交不亲和性,经激素处理的种间杂种进行胚胎培养,克服杂种胚胎发育的不协调,以探索利用A群基因资源的有效途径。主要结果为:1)甘薯组A群野生种I.triloba、I.lacunosa和B群野生种I.littoralis,栽培种I.batatas之间所配组合的杂交结实率为零,说明A群与B群之间种间杂交不亲和性是完全存在的。2)用植物激素2,4-D和BA处理种间杂交组合母本的花器,可以延长花器寿命,克服种间杂交的不亲和性,提高结实率。3)选用A群野生种I.triloba为母本,对克服A群与B群种间杂交不亲和性有积极意义。4)研究确定授粉后经激素处理11天以后的种间杂种进行胚胎培养,成苗率高。BA在杂种胚胎培养中起重要作用。5)在不亲和种间杂交组合I.triloba(2n=2x=30)×I.littoralis2n=2x=60)中获得体细胞染色体数2n=45的种间杂种,实现了甘薯组A群与B群有关种间的基因交流。

杂交不亲和糯玉米自交系主要性状的配合力分析

采用不完全双列杂交NCⅡ设计,以3个改良Ga糯玉米自交系为父本,与8个糯玉米自交系进行杂交。对24个杂交组合进行农艺性状鉴定,分析Ga糯玉米自交系主要农艺性状的配合力效应。结果表明:父、母本各性状的一般配合力和特殊配合力效应均达极显著差异。Ga糯玉米自交系具有良好的配合力,其中CM327的一般配合力效应比较高,其组配的杂交种在产量、穗长、行粒数等性状上具有明显优势,具有很好的杂优利用潜力。Ga糯玉米自交系的选育利用有助于糯玉米种质的扩增与杂种优势的利用。

克服甘薯杂交不亲和性的方法初探

通过异群花柱诱导克服同群杂交花粉萌发的障碍以及利用诱导配方液处理花柱，成功地诱导出甘薯同群杂交花粉在柱头上的萌发，探索出了３种克服甘薯同群杂交不亲和的方法。经测定，均能发现同群杂交花粉萌发，有一定的效果。

芍药远缘杂交不亲和PlABCG15基因的克隆及表达分析

为研究芍药ABCG家族基因在芍药远缘杂交不亲和中的作用,以芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交24 h柱头为材料,利用PCR扩增技术克隆得到一个芍药PlABCG15基因。该基因CDS区域全长1098 bp,共编码366个氨基酸;蛋白共有6个跨膜区域,以不规则卷曲为主。qRT-PCR分析显示,PlABCG15在茎中的表达水平最高;在自、杂交不同时期的柱头中,PlABCG15基因的相对表达水平总体呈上升趋势,且自交高于杂交(除第4、11、12天外)。自、杂交不同时期柱头的ABA含量总体呈下降趋势,且基因相对表达量与ABA含量呈负相关关系(自交Pearson相关系数为-0.155,杂交Pearson相关系数为-0.474(P<0.01))。亚细胞定位表明,PlABCG15定位在质膜上,进一步验证了该基因可能具有转运功能。

甘薯杂交不亲和群的鉴定分析及在育种上的应用

先后对365个甘薯品种、品种资源进行了鉴定,使甘薯的群别类型由8个增加到13个,并且使A、B、C三群所占比例由原来的78.42%下降到72.70%,扩大了三群之外群别的品种数量,丰富了亲本材料的遗传基础,提高了育种效率,并选育出烟薯16号、鲁薯3号、烟薯8号、鲁薯6号、烟27、烟薯406等一批优良的品种(系)。

番茄远缘杂交不亲和性的研究

目前番茄种质资源日趋匮乏,种质资源的研究和创新对番茄育种来说具有重大意义。与之相反,野生种番茄及番茄近缘野生种穴SL雪却拥有丰富的遗传资源,它们对番茄遗传资源改良具有不可估量的价值,远缘杂交无疑是改良番茄遗传资源的最佳途径,但远缘杂交不亲和性是影响其成功与否的关键因素。因此,主要论述了番茄远缘杂交不亲和性的研究情况。

玉米杂交不亲和性研究初探

利用国内发现的玉米杂交不亲和性材料Inco .1进行了正反交测交和回交试验 ,表明它不能接受除爆裂玉米外的任何一类玉米的花粉 ,因而果穗不结子 ,相反用它的花粉授到各类玉米花粉上 ,则能正常结子 ,说明它是一个单向杂交不亲和性材料 ,具有较强的花粉竞争优势 ,是由显性配子体基因Gas 控制的 ,这与国外认为所有的马齿玉米为ga因子控制的论点完全不同 ,是一个值得重视的遗传材料。

玉米杂交不亲和ga1基因的初步定位

对杂交不亲和系6477与常规自交系87-1的BC1分离群体的遗传机制进行了分析,发现该材料的杂交不亲和性由1对隐性基因ga1控制.采用SSR分子标记结合BSA分群,将该基因定位在玉米的第4染色体上,与SSR标记um c1288和um c1294连锁,遗传距离分别为19.0和8.7 cM.

利用理化因素克服植物自交或杂交不亲和性

植物自交或杂交不亲和性,是植物育种过程中经常遇到的困难。人们不断地探索,寻找克服这种障碍的方法,已取得一定进展。本文介绍了利用物理和化学方法克服植物自交或杂交不亲和性的研究结果。

甘薯杂交不亲和性研究进展

甘薯是一种重要的粮食作物,块根中具有高含量的淀粉和丰富的营养物质。在甘薯育种中,杂交育种为其主要育种途径,但因甘薯种内及种间存在较高程度杂交不亲和性,对甘薯育种亲本的选择及种质资源的利用造成了严重的限制。为了克服甘薯杂交不亲和性,国内外学者针对不亲和性机理及克服方法开展了大量研究,主要包括甘薯种内不孕群的划分、甘薯种内和种间杂交不亲和性生理及分子遗传机制的研究、甘薯杂交不亲和性克服试剂的筛选、体细胞杂交对甘薯种内及种间杂交不亲和性的克服等。主要从以上各方面对相关研究进展进行综述和讨论,以期为甘薯杂交不亲和性的克服及相关机理的研究提供参考。

我国克隆首个玉米单向杂交不亲和基因

中国科学院遗传与发育生物学研究所陈化榜研究组与周奕华研究组及薛勇彪研究组合作,首次克隆了控制玉米单向杂交不亲和现象的基因ZmGa1P,并对其不亲和机理进行了探究。该成果于2018年9月10日在Nature Communications杂志上在线发表。

10个欧洲梨品种的单性结实性和自交与杂交不亲和性

欧洲梨的自交不亲和性和杂交不亲和性是通过其座果率和种子形成来进行评价的，目前尚不清楚其不亲和性的情况。我们对10个欧洲梨品种的每束花中的一朵花进行自交、杂交和不授粉三种处理，估算它们单性结实的情况，以及其自交和杂交不亲和性。大多数品种表现单性结实，这说明座果率不适合作为区分亲和性和不亲和性的标准。

百合远缘杂交不亲和性及克服方法的研究

百合是一种广受欢迎的观赏花卉,它凭借丰富多彩的花色和花型特点,在花卉市场中占据了重要地位。在当前的百合育种过程中,其远缘杂交不亲和性成为育种工作的瓶颈。这一问题主要源于花粉与雌蕊的配对难题,这常常导致胚胎发育异常甚至失败。因此,研究百合远缘杂交不亲和性的机制,并探索有效的解决策略,对于推动百合杂交育种的发展具有重要的意义。

不同辣椒栽培种的杂交亲和性比较及胚胎拯救体系建立

为克服辣椒种间杂交受精胚后期发育障碍,提高杂种胚成活率,缩短育种周期,利用3个辣椒栽培种(Capsicum. annuum L.、Capsicum chinense L.、Capsicum frutescens L.)进行正、反交试验,比较人工授粉后坐果率和种子数;在胚胎拯救技术的基础上,统计胚萌发率、适宜的胚拯救时期、幼苗生根数、生根率、根长等指标。结果表明,不同栽培种正、反交组合坐果率为0~32.50%,C. annuum做母本时单果种子数最多,平均为20.84粒;胚拯救期间不同杂交组合胚平均萌发率为11.43%~25.00%,最优胚拯救体系为萌发培养基MF_0(MS+30 g·L^(-1)蔗糖+6 g·L^(-1)琼脂,pH=6.0),胚拯救时间为授粉后32~34 d,生根培养基为SG3(MS+0.5 mg·L^(-1)NAA+30 g·L^(-1)蔗糖+6 g·L^(-1)琼脂,pH=6.0)。

菊属植物远缘杂交亲和性研究

开展了不同倍性菊属物种间远缘杂交试验,比较不同杂交组合的杂交亲和指数,并对授粉后生殖生物学过程(柱头花粉附着、花粉萌发、花粉管生长、受精及子房发育)进行荧光显微观察。结果表明,具相同倍性的种间及四倍体与六倍体物种间杂交较易结籽,而二倍体与四倍体或六倍体间难以结籽,表现杂交不亲和。菊属远缘杂交不亲和表现为柱头上花粉粒粘附少,花粉萌发率低,花粉管生长异常,难以进入花柱,诱导柱头胼胝质生成,受精胚败育。

新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂交亲和性及杂种分子鉴定

采用蕾期剥蕾授粉的方法,研究了新疆野生油菜与甘蓝型油菜属间杂交亲和性.属间杂种F1植株形态表现一致,介于双亲之间,并且具有明显的杂种优势.从新疆野生油菜×湘油15号F1群体中选取9株进行RAPD分析,扩增出的带型完全一致,并且是父母本随机扩增DNA片段的综合,说明这9株全为真杂种.试验结果表明,蕾期授粉可以克服新疆野生油菜和甘蓝型油菜属间杂交的不亲和性,利用RAPD分子标记技术可以快速有效地鉴定远缘杂种.

白菜型油菜×白芥属间远缘杂交亲和性及杂交一代幼苗挽救技术的研究

为了探明白菜型油菜与白芥属间杂交亲和性,建立白菜型油菜与白芥属间的杂交一代壮苗及生根技术.以白菜型油菜为母本,白芥为父本进行杂交,统计杂交子房脱落率和杂交亲和指数,分析不同比例基本培养基、不同种类及浓度的生长素或细胞分裂素对诱导生根和壮苗培养的影响.结果表明:白菜型油菜与白芥属间杂交种,平均杂交亲和指数为0.5,表现为杂交不亲和;二者的杂交种子在滤纸床上萌发,只得到了缺少胚根的无根苗.将无根苗在1/2 MS培养基上进行挽救培养,能生长发育成完整植株.白菜型油菜与白芥属间杂交后代试管苗的最佳壮苗培养基为2 MS+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA,最佳生根培养基为1/2 MS+0.3mg/L IBA,最佳移栽基质为草炭土+蛭石+灌漠土(1∶2∶1).白菜型油菜与白芥间存在杂交不亲和性,杂交后代壮苗及生根技术为:2MS+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA培养基上壮苗培养,1/2 MS+0.3mg/L IBA培养基上生根培养,草炭土+蛭石+灌漠土(1∶2∶1)基质中驯化移栽.

百合雌蕊中杂交亲和性与不亲和性差异表达基因分析

东方百合与卷瓣组野生百合杂交(简称OS组合),属于亲缘关系最远的组间杂交,杂交障碍最大。挖掘雌蕊中杂交亲和性与不亲和性差异表达基因,有可能解释不亲和性杂交中引起花粉管定向生长异常的机理,进而阐明不亲和性杂交的分子机理,为实施克服杂交不亲和障碍技术措施提供依据。本研究采用抑制消减杂交技术(SSH技术),分别以不亲和性杂交和亲和性杂交的东方百合雌蕊为试验组(tester)和驱动组(driver),建立正向抑制消减杂交文库,随机挑选180个阳性克隆,经过测序、去劣、去冗余、序列比对,有113个EST与数据库中的已知序列具有同源性,最终获得10个差异表达基因。采用RT-PCR技术对10个差异表达基因进行验证,其中有1个基因在不亲和性杂交的雌蕊中表达上调、7个基因表达下调、2个基因无明显变化。对差异表达基因进行功能注释及分类,差异表达基因主要集中于信号转导(包括丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶PP2A-3、钙依赖蛋白激酶CDPK、小G结合蛋白)、抗逆防御(包括分子伴侣(clp B)、过氧化氢酶CAT2)、转运(包括质膜ATPase、焦磷酸酶质子泵)、蛋白命运(包括60S核糖体蛋白)等功能类别。据此推测,在东方百合×山丹组(系)间不亲合性杂交育种过程中,可能引起雌蕊与花粉管信号交流异常、物质转运能力减弱和雌蕊耐受逆境能力降低,从而导致杂交不亲和性。