4x-2x杂交创制马铃薯新种质

以二倍体马铃薯‘USW4’和Solanum chacoense杂交产生的F1株系‘XD-3’为材料,检测其2n花粉产率和花粉活力。研究结果表明,‘XD-3’能产生2n花粉,2n花粉产率约7.7%,且花粉活力较高,达74.75%。在此基础上,开展了4x-2x杂交,进行了4个不同的杂交组合,平均杂交结实率为36.5%,但平均种子数/浆果仅0.67粒。4个不同的杂交组合共获得19个杂交后代,2对父本特异的SSR引物检测结果表明,有14个株系可以确认为真杂种;杂种植株的倍性检测结果表明,7个为三倍体,7个为四倍体。大量三倍体的产生为n花粉的直接利用提供了一条新思路。

采取4x-2x杂交从二倍体中把Bacillus thuringiensis cry 3Aa转基因导入四倍体马铃薯：倍数增加对转基因表达的影响和TPS杂种生产的意义

试验有3个目的：一是表明在第一次分裂恢复就产生非还原配子的二倍体马铃薯基因型中具有重经济意义的转基因；二是采用4x-2x杂交把转基因导入四倍体后代；三是分析倍数增加对四倍体后代中转基因表达的影响。

马铃薯4x-4x和4x-2x杂种后代高世代选系总产和商品薯产量比较

传统的4x-4x杂交方法很难进一步提高马铃薯(Solanum tuberosum L.)产量,倍性操作育种技术为提高马铃薯产量提供了新途径。试验比较4x-4x和4x-2x杂种后代高世代选系总产、商品薯产量的差异,探讨利用倍性操作育种的可能性。从4x-4x和4x-2x组合根据块茎性状和产量各选出17个高世代无性系,按随机区组设计,3次重复,在黑龙江省加格达奇比较两种组合类型高世代选系总产和商品薯产量的差异。4x-4x和4x-2x组合后代高世代选系在总产量方面无差异,但从4x-2x组合中可以选出更多的高产无性系。4x-2x组合高世代选系商品薯产量显著低于4x-4x组合,这主要是由于4x-2x组合后代选系单株结薯多,但单薯重低。采用4x-2x组合方式育种可有效利用具有丰富遗传变异的二倍体种质资源,但要注意在二倍体水平上选择,重点改良二倍体种或二倍体杂种对长日照的适应性,以及块茎性状,提高大薯率。

4x-4x和4x-2x杂种后代高世代选系比重的比较

马铃薯的比重是加工企业要考虑的一个重要性状。本研究的目的是比较4x-4x和4x-2x杂种后代高世代选系的比重,试图利用单向有性多倍化(Unilateral sexual polyploidization,USP)的方法从二倍体栽培种向四倍体普通栽培种转育高比重基因。四倍体亲本为品种或高世代选系,二倍体亲本是普通马铃薯栽培种(Solanum tuberosum)双单倍体与二倍体栽培种富利亚(S.phureja)杂种的互交后代,或经轮回选择适应长日照的S.phureja-S.stenotomum杂种后代。从4x-4x和4x-2x组合各选出17个高世代无性系,以‘克新18号’(鲜食)和‘夏坡地’(薯条加工)为对照,采用随机区组设计,2011～2012年在黑龙江省的加格达奇评价了4x-4x和4x-2x高世代选系比重的表现。4x-2x和4x-4x后代高世代选系比重平均为1.0727和1.0659,二者差异极显著。但是,4x-2x内和4x-4x内无性系的差异仍达极显著水平。4x-2x四倍体后代HJ04-18-17,HJ04-27-41,HJ04-22-19以及HJ04-15-36比重高于对照品种‘夏坡地’,并和其有显著差异。结果表明,和4x-4x组合相比,4x-2x组合后代含有较高的比重。

利用单向有性多倍化改良马铃薯的蛋白质含量

马铃薯(Solanum tuberosum L.)蛋白质必需氨基酸平衡,通过育种手段提高其蛋白质含量将有助于改善人们的健康水平。本试验试图采用4x-2x组合方式进行有性多倍化,向普通马铃薯转移存在于二倍体栽培种Solanum phureja和S.phureja-S.stenotomum(PHU-STN)杂种中的高蛋白基因。4x-2x四倍体杂种无性一代种植在哈尔滨和加格达奇,以早熟鲜食马铃薯品种克新4号及中晚熟高淀粉马铃薯品种克新12号为对照,评价其蛋白质含量。在14个组合中,04H19、04H21、04H23和04H17蛋白质含量(干基)均高于克新4号和克新12号,但它们只和克新12差异显著;当以鲜基表示蛋白质含量时组合间差异不显著。无论是以鲜基还是以干基为基础表示蛋白质含量均能从4x-2x四倍体后代中鉴定出高蛋白质的无性系。这些材料为进一步选择或当作亲本改良马铃薯蛋白质含量提供了物质基础。