旱金莲自交亲和性初步研究

对上海市农业科学院选育的22份旱金莲材料(高代自交,F_(6))的园艺性状和自交亲和性进行初步探索。结果表明:相较于自然自花授粉和自然同株异花授粉,人工同株异花授粉可以显著提高旱金莲的自交亲和性。无论是田间种植还是花盆种植,在开花Ⅱ期(开花后雌蕊柱头三分叉)对旱金莲进行人工同株异花授粉均可提高旱金莲的自交亲和性。自交亲和指数聚类分析表明:22份旱金莲材料可分为5组,其中第Ⅰ组和第Ⅳ组的自交亲和指数均大于0.9,可作为后续杂交育种的重要种质资源。该研究可为旱金莲优良自交系和新品种的选育奠定基础。

甜菊自交不亲和及自交亲和无性系自花授粉柱头的荧光显微观察和转录组分析

为了探究甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)自交不亲和的生理和分子机制,以甜菊自交不亲和无性系‘B4’及自交亲和无性系‘Z8-42’为研究对象,对2个无性系的自花授粉柱头进行荧光显微观察和转录组分析。荧光显微观察结果显示:‘B4’自花授粉柱头无花粉附着,而‘Z8-42’自花授粉柱头有花粉附着。2个无性系自花授粉柱头转录组整体测序质量较高,共获得43.84 Gb clean data。在组装的51819个unigene中,表达unigene有49214个;注释到NR数据库的表达unigene最多(29523);并且,在NR数据库中,注释到向日葵(Helianthus annuus Linn.)同源序列的unigene最多(20117)。在2个无性系中共筛选到7560个差异表达unigene;以‘B4’为对照,‘Z8-42’自花授粉柱头中表达量上调的差异表达unigene有3122个,表达量下调的差异表达unigene有4438个。GO功能注释和富集分析结果表明:甜菊差异表达unigene的功能包括生物过程、细胞组分和分子功能3个大类47个小类,其中,生物过程大类中富集到信号转导的差异表达unigene最多(225),细胞组分大类中富集到膜部分、膜固有成分和膜组成成分的差异表达unigene非常多(分别为1700、1665和1664),分子功能大类中富集到离子结合的差异表达unigene最多(1650)。共有1605个差异表达unigene被注释到KEGG代谢通路的6个大类中,其中,注释到代谢大类的差异表达unigene最多(882),占比为55.0%,分布在10个二级分类的91条代谢通路中。单个代谢通路中,植物-病原体互作通路的差异表达unigene最多(81)。综合上述研究结果,初步判定甜菊自交不亲和可能发生在柱头与花粉互作的起始阶段,如识别、黏附过程;差异表达unigene引起的柱头细胞信号转导、膜成分、离子结合等功能和结构改变可能是导致供试的2个无性系自交亲和性不同的原因,并且植物-病原体互作通路可能参与柱头和花粉的识别过程,与自交不亲和性密切相关。

白芥自交亲和性分析

对不同来源的8份白芥材料,采用人工自交法分析其自交亲和性。结果显示：白芥的自交亲和性存在较大幅度的变异,自交亲和指数在0.01-4.10之间,8份参试材料中,自交亲和指数小于1的材料有3个,自交亲和指数大于1的材料有5个。表明白芥中存在自交亲和材料,白芥自交亲和性变异不仅存在于材料间,而且也存在于同一材料内不同个体间。按自交亲和指数的高低,可将参试材料分为3种类型：高自交亲和类型（自交亲和指数大于3.00,如民乐洪水芥麻、04（X）等）、自交亲和类型（自交亲和指数为1.00-2.99）、自交不亲和类型（自交亲和指数0.00-1.00）。

芸芥自交亲和性的遗传及自交亲和基因mRNA差异显示分析

以8份芸芥自交亲和系与4份芸芥自交不亲和系为试验材料,通过正交和反交方式共组配了18个不同的杂交组合,调查了F1群体的自交亲和性与否,及1 424株F2群体和626株BC1群体的性状分离情况。同时,还采用mRNA差异显示技术研究了芸芥自交亲和基因的表达器官,分离、筛选了与自交亲和性相关的特异基因片段。结果表明:芸芥自交亲和性与细胞质遗传无关,而是由一对核基因控制的简单隐性遗传性状;芸芥自交亲和基因的表达不属于组成性表达,而属于组织特异性表达;在芸芥自交亲和系的柱头cDNA扩增中共得到3条差异cDNA片段,其与芸芥自交亲和基因有密切关系。

桔梗柱头、花粉活力及自交亲和性研究

目的：为桔梗栽培及品种选育提供基础数据。方法：田间定株、定花观察及人工去雄套袋授粉；花粉活力采用TIE染色法。结果：桔梗柱头寿命长达9d，但最佳授粉期为花冠开裂后4，6d，柱头呈微裂或明显裂开状态。花药开裂散粉在开花当天完成，开始散粉时花粉活力81．4％，3d后花粉活力降为27．6％，干燥剂中贮藏第3天花粉活力仍达64．4％。桔梗天然自花交结果率只有4．8％；但花期人工自株交结果率达62．7％，亲和指数达54．6，蕾期人工自株交结果率12．8％，亲和指数6．5。结论：雌雄蕊异熟及花粉寿命较短导致桔梗天然白花交结实率很低，采用人工授粉，桔梗花期自株交高度亲和；干藏方法可以较好延长桔梗花粉寿命。

芸芥自交亲和系与自交不亲和系SOD、POD和CAT酶活性

对芸芥(Eruca sativaM ill)自交亲和系(SC)与自交不亲和系(SI)柱头SOD、POD和CAT三种酶活性进行了测定。自交亲和系和自交不亲和系在授粉后都能引起SOD、POD和CAT三种保护性酶活性的变化。比较SC和SI的酶活性发现,在未授粉时二者SOD酶活性差异显著,而POD和CAT酶活性则无显著性差异;异花授粉后SC和SI的三种酶活性表现了相似的趋势,在各个时间段上无差异;自花授粉后自交亲和系的酶活性显著高于自交不亲和系的酶活性。结果表明,SOD、POD和CAT三种酶活性的变化与自交亲和系所具有的自交亲和基因的调控有关。

‘金坠梨’自交亲和性突变机制的初步研究

自交不亲和性品种鸭梨的芽变品种‘金坠梨’自花授粉能结实,但其自交亲和性突变机制至今不祥。本研究结果表明,鸭梨自花授粉结实率仅2%,自花花粉管在花柱中上部已经停止生长,而金坠梨自花授粉结实率高达76%,自花的花粉管能正常生长至花柱基部;鸭梨花柱能够接受金坠梨花粉并受精结实,而金坠梨花柱却与鸭梨花粉杂交不亲和;进一步鉴定出了鸭梨和金坠梨基于S-RNase基因的S基因型,发现两者S基因型相同,均为S21S34;通过克隆两品种S-RNase基因cDNA全长序列并进行比较分析发现,该两品种的1对雌蕊S-RNase基因在核苷酸序列上完全相同,且S-RNase基因均正常表达,表达量没有明显差异,从分子水平上证实了金坠梨在花柱方面和鸭梨并无差异,可能是花粉S基因发生突变,导致了自交不亲和性功能的丧失,表现出自花授粉能够结实。

22份国产玫瑰资源的自交亲和性

【目的】探明玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)自交亲和性状况,为玫瑰及以玫瑰为母本的月季、蔷薇等重要蔷薇属观赏植物的杂交育种技术提供理论依据。【方法】采用统计分析田间坐果率及平均种子数与荧光显微观察花粉管生长状况相结合的方法。【结果】(1)所有试验材料开花当天及开花前4d的自交坐果率均为零,且花粉管只能伸长到花柱上部1/3处;(2)蕾期授粉能够一定程度地提高玫瑰的自交亲和性,其中开花前2d授粉效果最好;(3)蕾期自交坐果率及平均种子数与其自由授粉坐果率及平均种子数显著正相关。【结论】(1)玫瑰普遍具有配子体型完全自交不亲和性;(2)蕾期授粉可提高玫瑰自交亲和性,但效果因授粉时期不同和品种不同有较大差异。

寒富苹果授粉花柱的荧光显微观察与自交亲和性分析

以寒富苹果为试材,进行自花和异花授粉后花朵和花序坐果率、平均种子数调查试验和荧光显微观察,结果表明,寒富苹果自花授粉的花朵坐果率高达92.8%,花序坐果率为98.3%,平均种子数为7.9粒;略低于异花授粉的96.6%、100%和9.5粒。自花授粉8 h后花粉开始萌发,花粉管能够正常生长,48 h花粉管伸入花柱中部,并在72 h后通过花柱基部,进入子房室。而异花授粉后8 h花粉管开始进入花柱,24 h花粉管伸入花柱中部,48 h花粉管穿过花柱的基部并进入子房室。

白菜型油菜自交亲和性变异分析

对不同来源的85份白菜型油菜品种的自交亲和指数研究表明,白菜型油菜的自交亲和性存在较大幅度的变异,自交亲和指数在0．00～9．28之间,这种变异不仅存在于品种间,而且存在于品种内不同个体间。85份参试材料中,自交亲和指数小于1的有50个品种;35个品种自交亲和指数大于1,自交亲和指数在1．00～9．28之间,其中亲和指数大于4的材料有28、44、45、55x、75、119、123、139号品种等。依据自交亲和指数,可将参试材料分为4种类型:高自交亲和类型(自交亲和指数>4．00);自交亲和类型(自交亲和指数1．00～3．99);自交不亲和类型(0．00< 自交亲和指数<1．00);高自交不亲和类型(自交亲和指数=0．00)。自交亲和性因地区而异,一般西部地区的品种自交亲和性高于其它地区的品种。

宁夏枸杞自交亲和性分析

对宁夏枸杞的11个品种和3个新优系采取不同处理的套袋试验,并对不同处理后的坐果率、种子含量进行测定和比较,分析其自交亲和性。结果表明,宁夏枸杞自交亲和性存在较大变幅。参试的所有材料不存在无融合生殖现象;在人工栽培过程中,宁夏枸杞已由自交不亲和向部分自交亲和逐步演变,麻叶系是宁夏枸杞家系中的一种部分自交亲和的突变。不论是宁杞1号还是小麻叶这样的高度部分自交亲和材料,在异交时亲和指数都高于自交时的亲和指数,平均单果质量与之相对应有了大幅度的提升。正是在自交亲和水平上的这一变化,使麻叶系的各材料能够在生产应用的过程中确保产量,单品种大面积推广,而宁杞1号和0207则是这一特征的突出表现。高的自交亲和水平是枸杞新品种能否在生产上大面积单一品种种植的关键,自交不亲和是诸多材料落花落果的主要原因。

大果黄花梨自交亲和性变异机制研究

梨品种大果黄花由黄花芽变而来。田间授粉试验表明,黄花梨自花授粉结实率仅为1.5%,属于梨自交不亲和性品种;而大果黄花自花授粉的结实率高达60.0%,属于自交亲和性品种;相互授粉时,黄花×大果黄花组合的坐果率达70.0%,为杂交亲和,但反交时坐果率为1.0%,表现为杂交不亲和。荧光显微镜观察这些组合授粉后花柱内花粉管生长情况,也得到相同的结果。这些结果表明,两品种雌蕊的自交不亲和性性状正常。进一步鉴定出了黄花和大果黄花是基于S-RNase基因的S-基因型,发现两者均含有S1-RNase和S2-RNase基因;而且两品种的这1对雌蕊S-RNase基因均特异性地在花柱中表达,表达量没有明显差异,表明大果黄花和黄花的雌蕊S-RNase基因并无差异。由此推断:大果黄花的自交亲和性突变,是由于花粉自交不亲和性功能丧失,从而表现出自花授粉能够结实。

‘鸭梨’芽变‘闫庄梨’自交亲和性分子机制初步研究

通过‘鸭梨’(S_(21)S_(34))及其芽变‘闫庄梨’自花授粉和相互授粉结实率和种子数调查发现,‘鸭梨’自花授粉结实率为9.1%,果实平均种子数为0,表现自交不亲和性;‘闫庄梨’自花授粉结实率为56.9%,果实平均种子数为8.64,表现自交亲和性。以‘闫庄梨’为母本,‘鸭梨’为父本,授粉结实率为39.3%,果实平均种子数为3.36,也表现亲和性;而以‘鸭梨’为母本,‘闫庄梨’为父本,授粉结实率仅为2.0%,果实平均种子数为0,表现不亲和性。因此,初步推断‘闫庄梨’自交亲和性可能是由于花柱突变所致。利用S_(21)和S_(34)等位基因特异性引物对‘闫庄梨’自交后代S-RNase基因型进行鉴定,结果发现S_(21)在所有后代中均有扩增条带,进一步证明‘闫庄梨’花柱S_(21)等位基因及其编码产物可能发生了突变。蛋白质印迹杂交分析结果表明,‘闫庄梨’花柱S-RNase缺失了一条带,而没有缺失的条带蛋白含量也比‘鸭梨’低。由此初步证明‘闫庄梨’的自交亲和性可能是由于花柱S-RNase的突变和表达量低所致。

6个月季品种的自交亲和性

以云粉、云玫、蜜糖、蜜月、云艳、粉妆等6个月季品种为材料,采用离体培养与活体萌发法测定花粉生活力,统计分析田间自花授粉坐果率、平均种子数,并对授粉后花粉原位萌发及花粉管的生长过程进行荧光显微观察。结果表明,在活体和离体培养条件下,每个月季品种的花粉萌发率基本一致;云粉的离体和活体萌发率均最高,分别为(33.34±1.70)%和(31.56±1.63)%;蜜糖的坐果率最高,为60.00%,云粉次之,为39.24%,云艳最低,未结实。6个月季品种的平均种子数均较少,最多的云粉仅有11粒。自交亲和的品种自花授粉3 h后花粉开始萌发,24 h后到达花柱中部,48 h后有部分花粉管进入子房;自交不亲和的品种在授粉24 h后花粉管停止伸长,花粉管末端膨大、弯曲、变形。由自交坐果率与荧光显微观察结果得出的结论一致,云粉、云玫、蜜糖、蜜月为自交亲和品种,云艳、粉妆为自交不亲和品种。

苜蓿自交亲和性、授粉方式及后代性状分离的研究

对8份不同苜蓿Medicagosativa材料的自交亲和性及授粉方式的研究表明:参试苜蓿材料的自交亲和性存在较大差异,自交亲和指数为0～1.39,其中有2个自交亲和材料(自交亲和指数>1.00),5个自交不亲和材料(1.00≥自交亲和指数>0)和1个极端自交不亲和材料;2个自交亲和材料自交所得S1具有出苗后分批逐渐死亡的自交衰退现象,最终叶片多叶型和枝条高且分枝多型成活率分别仅为34.80%和32.30%;在4种自交授粉方式中兄妹自交结实率最高,适宜在苜蓿自交授粉中推广应用。

甘蓝型与白菜型冬油菜杂交F_1代植物学性状及自交亲和性分析

通过甘蓝型冬油菜与北方白菜型冬油菜及其正反交杂种F1植物学形态、生长习性、自交亲和性的比较,分析杂种抗寒性、植物学形态、生长习性、自交亲和性的变化。选择白菜型冬油菜陇油9号与甘蓝型冬油菜Vision组配的(陇油9号×Vision)、(Vision×陇油9号)甘白杂交正反交组合,通过亲本与杂种形态比较、越冬率统计、套袋自交以及花粉-柱头互作等,对杂种抗寒性、植物学形态、生长习性、自交亲和性作出评价。陇油9号与Vision杂交,杂种F1植物学形态、干物质积累特性为中间型,生长习性和生长点下凹程度均偏白菜型。F1正、反交越冬率分别为68.75%和65.00%,根长为14.83和14.30cm,根颈直径为6.08和5.67mm。自交亲和性为:Vision>F1(Vision×陇油9号)>F1(陇油9号×Vision)>陇油9号,其相应的自交亲和指数为20.83,1.09,1.06,0.87;杂种及其亲本的自交亲和性的大小与其花粉在柱头上的萌发数量与萌发速度相一致。陇油9号与Vision杂交,杂种F1抗寒性强于甘蓝型冬油菜,但较白菜型冬油菜弱。同时,白菜型冬油菜与甘蓝型冬油菜杂交,杂种F1代自交亲和,但杂种的自交亲和程度远远低于甘蓝型冬油菜,而且F1杂种的自交亲和性因杂交组合方式而有差异。

同源四倍体茄子自交亲和性遗传的初步分析

同源四倍体茄子诱变低代存在着严重的自交不亲和现象,C2代花期和蕾期人工自交,种果的无籽果实率平均为57.65%。花期自交亲和系数平均为0.0483,蕾期平均为0.0261;有籽果实平均单果种子数花期为13.26粒,蕾期为12.67粒,平均自交传递系数分别为0.0957与0.0914。在多亲本轮回自然选择条件下,4个圆果四倍体的C20代选系花期自交亲和系数平均上升为0.2326,自交传递系数为0.2938,自交平均单果种子数增长为80.18粒。平均自交单果种子数的广义遗传率h2B=(99.34±0.66)%,遗传变异系数GCV为14.69%。5%和1%选择强度的相对遗传进度为30.16%与39.08%。C20代自交亲和系数仍然是花期高于蕾期,且差距进一步增大,蕾期自交亲和系数和自交传递系数仅为花期的1/3.5。多亲本轮回自然选择对提高同源四倍体茄子的自交亲和力有显著效果。蕾期自交对四倍体茄子自交不亲和性的改善有害而无益,这间接说明,同源四倍体茄子的自交不亲和性与S基因及S-RNase的累积无关。此外,本文还对自交亲和系数及自交传递系数的概念以及自然选择条件下自交亲和力增强的生物学意义等问题进行了讨论。

芸芥自交亲和性遗传变异（英文）

为了解芸芥的自交亲和性变异,采用田间套袋自交技术对不同来源的52份芸芥品种（系）的自交亲和指数（CI）、相对亲和指数进行了对比分析。结果表明,芸芥的自交亲和性存在较大幅度的变异,CI在0.00-4.98之间,这种变异不仅存在于品种间,而且存在于品种内不同个体间。52份参试材料中,自交亲和指数小于1的有43个品种;9个品种的CI〉1（1.03-4.98）,其中,CI〉3的材料有四川-2芸芥、06芸86-y和06芸86-87。依据亲和指数可将参试材料分为4种类型：高自交亲和类型（CI≥3.00）;自交亲和类型（CI为1.00-2.99）;自交不亲和类型（0.00〈CI〈1．000）；高自交不亲和类型（CI为0.00）。自交亲和性因地区而异，一般南部和西部地区的芸芥品种（系）自交亲和性高于其它地区的品种。综上，芸芥是一种高度自交不亲和植物，但其自交亲和性存在广泛变异，因此，从芸芥群体中选出的自交亲和系可用于将来的油菜及其近缘植物的遗传育种研究。

锈叶杜鹃授粉花柱的显微观察与自交亲和性分析

以锈叶杜鹃为研究对象,利用荧光显微镜观察其自交花粉的萌发、花粉管在花柱中的生长动态,并统计自花授粉后的坐果率。结果表明,锈叶杜鹃自花授粉后2 h花粉开始萌发,授粉后8 h后花粉管伸入花柱,授粉后48 h花粉管进入子房,76 h后花粉管进入胚珠。在锈叶杜鹃花粉管萌发和生长过程中,从柱头乳突细胞开始到花粉管、花柱通道细胞、子房引导组织、胚珠的胚囊等都伴随出现一系列的胼胝质反应等异常现象;而自花授粉的花朵坐果率仅为19.89%。结果表明:锈叶杜鹃自花亲和,但其自身存在抑制自交亲和的机制。

11个新铁炮百合F_1代在南京地区的生长发育及自交亲和性研究

以11个新铁炮百合F1代为材料,研究在南京气候条件下的生长发育及自交特性。结果表明:新铁炮百合各品种的子叶出土期均在1月22—29日之间;拔节日期存在很大差异,富田3号、富田白光3号、富田西尾1号的拔节期在4月底;富田雷山1号、富田白光1号、富田西尾3号的拔节期在5月上中旬,而富田1号、富田2号、富田雷山2号、富田雷山3号、富田西尾2号品种的拔节期均延迟到6月上旬。开花期存在较大差异,其中富田3号于6月28日即现蕾;富田雷山2号的花期主要集中在7—8月的高温期间;而富田2号、富田西尾2号出现了高温期间不开花的现象。不同新铁炮百合品种的株高存在差异,多分布在40～115 cm之间,富田雷山2号株高一致性较好,在40～100cm之间。新铁炮百合品种的花色均为白色,花朵直径均较大,多数品种达10 cm以上,花朵直立向上开放,多有香味。试验结果,富田3号、富田雷山2号和富田雷山3号适宜在南京地区引种栽培。新铁炮百合的花粉活力均在10%以上,富田2号的花粉活力高达48.5%。新铁炮百合自交的结果率均高达50%以上,其中富田雷山2号自交结果率高达96%,单果结籽量均超过400粒,品种间种子中的有胚率差异较大,富田1号、富田2号和富田3号、富田雷山2号和富田雷山3号等品种的有胚率超过30%。