赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对微管骨架的影响

【目的】探究赤霉素喷洒处理诱导新疆杨产生2n花粉的可行性及其对花粉母细胞微管骨架的影响,旨在开发诱导效果好且价格低廉的新型化学诱变剂,构建高效的林木多倍体育种技术体系。【方法】以新疆杨雄花枝为试验材料,利用醋酸洋红染色法、免疫荧光法等方法,在观察新疆杨花粉母细胞减数分裂进程的基础上,开展了赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对花粉母细胞减数分裂微管骨架动态变化的影响研究。【结果】新疆杨花粉母细胞减数分裂历时约4 d,且存在明显的不同步性。减数分裂时期、喷洒次数、减数分裂时期和喷洒次数的交互作用、以及喷洒次数和赤霉素浓度的交互作用均对2n花粉诱导率具有显著影响。利用50μmol/L的赤霉素溶液于第二次减数分裂时期对新疆杨花粉母细胞进行7次喷洒处理是诱导新疆杨花粉染色体加倍的最佳处理组合,2n花粉诱导率达到(8.83±3.10)%。与对照组相比,在最佳处理条件下,新疆杨花粉母细胞末期Ⅱ相邻子核之间的辐射状微管部分缺失,导致2个相邻子核间胞质分裂失败,从而产生核复原现象,形成三分体,进而发育成一个单倍性配子和一个2n配子。【结论】赤霉素喷洒处理可诱导新疆杨花粉染色体加倍,获得一定比例的2n花粉。赤霉素喷洒处理后,花粉母细胞第二次减数分裂末期相邻子核之间的辐射状微管部分缺失可能是赤霉素处理诱导新疆杨产生2n花粉的原因。

高温诱导白杨2n花粉有效处理时期的研究

以毛新杨 (Populustomentosa×P .bolleena)为材料 ,研究了高温诱导花粉染色体加倍与减数分裂始处理时期的相关关系 .试验结果表明 :高温诱导 2n花粉的有效处理时期 (也是相对非敏感时期 )位于终变期到中期Ⅰ之间 ,最高可获得 87 6 %的 2n花粉 ,但花粉量较少 ,同时还发现有连体花粉和疑为四倍性的超大花粉粒存在 .推断 2n花粉的产生除了高温可直接作用于纺锤体等造成染色体不减数外 ,还作用于细胞板的相关功能性机构 ,从而抑制新生细胞壁的形成 。

四种抗微管物质诱导毛新杨2n花粉粒的研究

该文揭示了 4种抗微管物质 ,秋水仙碱、戊炔草胺、安磺灵和氟乐灵都有能力诱导毛新杨 2n花粉 .秋水仙碱虽然诱导 2n花粉比率最高 ,但花粉量最少 .另外 3种除草剂 ,诱导 2n花粉效率比用秋水仙碱处理的结果要低 ,但花粉量较大 ,其中 ,用戊炔草胺处理效果最好 .其最佳处理为注射花芽 4次 ,药品浓度 2 0 0 μmol L ,这不仅能使 2n花粉比率达到 84 4 % ,花粉量达到 0 .70mg 序 ,而且注射处理 10个花芽的费用仅为 0 .0 84元 ,远远低于用秋水仙碱处理同样数量花芽的花费 .该文证明了在所采用的这 4种抗微管物质中 。

高温诱导杜仲2n花粉最佳处理条件研究

在掌握杜仲小孢子母细胞减数分裂规律的基础上,采用"树木非离体枝芽加热处理装置"处理发育到一定程度的杜仲雄花芽,研究了小孢子母细胞减数分裂时期、处理温度以及持续时间等因素对杜仲2n花粉诱导比率的影响,探讨高温诱导杜仲2n花粉的适宜条件。结果表明:杜仲雄花芽的长度、直径以及花药伸出鳞片的长度与小孢子母细胞减数分裂进程有显著相关性,可以作为初步判别减数分裂进程的参照;引入"加权减数分裂时期"的概念更有利于解决各同步性较差的处理材料发育时期的确定问题,且有利于不同处理的数量化对比分析;施加高温处理诱导杜仲2n花粉时,花粉母细胞减数分裂时期、处理温度和持续处理时间对2n花粉诱导率有显著影响,高温诱导杜仲花粉染色体加倍的最佳处理时期是一个比较宽泛的时间过程,在小孢子母细胞减数分裂的双线期、终变期、中期Ⅰ、后期Ⅰ、中期Ⅱ施加高温处理,均可获得超过40%的2n花粉诱导率;杜仲雄花芽对高温处理相对不敏感,需要更高的处理温度和较长的持续处理时间。

2n花粉静电分选的机理研究

在静电分选海棠花粉的实验基础上，从花粉细胞膜电位和花粉在电场中荷电的角度出发，作了花粉在静电场中的受力及运动分析，研究了２ｎ 花粉的分选机理，从而得出了２ｎ 花粉在极板上的位置比ｎ 花粉位置要靠下的结论。

秋水仙素处理诱导大青杨2n花粉方法的优化

为提高大青杨生长速度，采用秋水仙素诱导二倍体花粉技术，通过杂交获得大青杨三倍体。采用不同水培时间处理的单因素试验设计，结果表明，在水培4d，温度15℃-28℃，相对湿度85％-95％时，采用0．12％秋水仙素处理大青杨雄花芽效果最好，A4级（d〉50p．m）花粉百分数为4．2％，大花粉粒百分率（d〉37．5μm）达10．9％；利用正交试验设计方法，将0．1％、0．3％、0．5％的秋水仙素用注射、棉浸、棉浸＋DMSO法处理水培2、4、6d的大青杨雄花芽，在雄花枝水培4d时，注射0．3％秋水仙素，诱导获得A3级大花粉粒（37．5μm〈d〈50μm）最多，达10％，表明在雄花枝水培4d时，注射0．3％秋水仙素是诱导大青杨大花粉的有效方法。

植物生长调节剂克服甘薯近缘三倍体杂种2n花粉系与甘薯杂交低结实性的研究

甘薯品种与三倍体种间杂种2n花粉系杂交,用4种不同的植物生长调节剂配方克服其低结实性,首次获得有生活力的后代植株.观察上述杂交的花粉粒萌发,花粉管生长,卵细胞受精,胚发育及种子形成的过程,探讨了植物生长调节剂在其中的作用.结果表明,各种不同的植物生长调节剂配方都可以在一定程度上提高结实率,其中以配方100mg/L NAA++50mg/L 6-BA和30mg/L6-BA+20mg/L 2,4-D的效果最好;植物生长调节剂的主要作用在于促进受精卵细胞的分裂发育和延长子房寿命.

用筛分法提纯桃、李、辣椒的2n花粉

分别用二甲苯和甘露醇缓冲液作介质对桃、李、辣椒 2n花粉进行筛分 ,结果使 3种作物2n花粉比例大幅提高 ,甘露醇缓冲液作介质的提纯效果比二甲苯好 ,二甲苯作介质提纯后的 2n花粉能够贮藏。

‘禅寺丸’甜柿2n花粉形成机制的研究

以 2n花粉发生频率较高的甜柿品种‘禅寺丸’为试材 ,研究影响 2n花粉形成的减数分裂行为。结果表明 :2n花粉形成受融合纺锤体 (fusedspindles) ,八字形纺锤体 (trianglespindles)及后期Ⅱ染色单体不正常分离 (abnormaldisorientationofsisterchromatid) 3种减数分裂行为控制 ;融合纺锤体及八字形纺锤体形成的 2n花粉占 2n花粉总数的 94.8%,在遗传上等同于FDR (firstdivisionrestitution ,第 1次分裂重组 )型配子 ;由姊妹染色单体不正常分离形成的 2n花粉在遗传上等同于SDR (seconddivisionrestitution ,第 2次分裂重组 )型配子。甜柿 2n花粉绝大多数为FDR型 ,因而在倍性育种中有重要的应用价值。

柑橘属2n花粉自然发生与沙田柚2n花粉诱导研究

果树2n配子育种较其他植物起步晚,尤其是利用2n花粉进行育种的研究在柑橘上还无先例。试验中初步观察了柑橘属部分品种的2n花粉自然发生情况,证实了柑橘属内未减数花粉的存在。同时通过秋水仙碱不同浓度与作用时间处理促进了柑橘2n花粉的发生,将长寿沙田柚2n花粉发生比例由当年的自然发生率0.87%提高到9.76%。初步观察了2n花粉离体萌发状况,其萌发率与花粉管伸长速度较为正常,但萌发启动比单倍性花粉慢。

铁皮石斛2n花粉诱导及其形成的细胞机制研究

以铁皮石斛花蕾为材料,研究不同秋水仙素处理对2n花粉诱导的影响,并探讨2n花粉形成的细胞机制。结果表明:用0.1%秋水仙素微量注射长5.53mm、宽2.3mm左右的花蕾,每天注射1次,共注射3次,诱导2n花粉效果最好,2n花粉诱导率达6.22%,2n花粉粒直径比n花粉粒直径增大49%。减数分裂中期Ⅱ发现纺锤体定位异常,表现为平行纺锤体、三级纺锤体,四分体时期观察到三分体和二分体,故纺锤体定位异常可能是铁皮石斛2n配子形成的细胞学机制之一,其2n花粉在遗传上等同于FDR型。

甜柿2n花粉形成的细胞学机理研究

研究了甜柿品种‘禅寺丸’2n花粉形成的细胞学机理 ,检测到导致 2n花粉形成的异常减数分裂现象 :(1)中期Ⅱ和后期Ⅱ的小孢子母细胞中发生异常的纺锤体定位 ,表现为平行 (ps)、融合 (fs)和三极纺锤体 (tps) ;(2 )末期Ⅱ4个子核呈两极分布 ,每极 2核 ,或呈三极分布 ,其中一极 2核 ,另两极单核 ;(3)四分体时期观察到二分体和三分体。二分体最终发育成 2个 2n配子 ,三分体则形成 1个 2n配子和 2个n配子。经二分体和三分体的发生频率估算出的2n花粉频率与当年以花粉直径为指标测得的 2n花粉的实际发生频率基本一致。因纺锤体定位异常而产生的 2n配子遗传上等同于FDR(第 1次分裂重组 )型 ,因而在有性多倍化中具有重要的利用价值。

热激和低温处理对辣椒2n花粉产量的影响

植物自发２ｎ配子在育种中应用的优势逐渐被育种者重视，２ｎ配子的发生受基因型、环境条件和诱变因子的影响，减数分裂基因突变在许多种植物中都有发生，甚至有的基因已经被分离出来。环境及诱变因子对２ｎ配子的发生也起有重要作用，许多研究者曾试验以各种诱变因子诱导...

杨树2n花粉形态判别方法的比较

采用醋酸洋红染色法,在研究胡杨和毛白杨不同无性系间花粉粒形态差异的基础上,研究不同形态判别标准条件下2n花粉发生频率调查的准确性。研究结果表明,胡杨花粉粒的平均直径为29.7μm,比毛白杨花粉粒的平均直径32.4μm略小。胡杨或毛白杨无性系对花粉粒直径影响显著。通过调查四分体时期四分体、三分体以及二分体的比例,可估算2n花粉的理论频率。胡杨和毛白杨各无性系2n花粉的理论频率与以2n花粉粒直径大于花粉粒平均直径的1.28倍为标准时统计的2n花粉实际频率差异不显著,而与以2n花粉粒直径大于37.0μm为标准时统计的2n花粉实际频率差异极显著。这说明以37.0μm作为判别胡杨或毛白杨2n花粉形态判别标准会导致较大的误差。而以各无性系花粉粒平均直径的1.28倍作为2n花粉形态判别标准更加科学合理。

氟乐灵诱导百合2n花粉的研究

为恢复F1育性以及进行倍性和基因渗入育种奠定基础,以LA系列百合Bonsior(2n=3x=36)为材料,对不同长度花蕾减数分裂的进程进行显微镜观察,并采用注射法对不同体积分数和剂量的氟乐灵诱导2n花粉进行研究。结果表明,小孢子母细胞减数分裂时期与花蕾的长度有一定的相关性。以粗线期至中期Ⅰ的花蕾作为处理对象,2n花粉的诱导率随着氟乐灵体积分数和剂量的增加而增加,但对花蕾的伤害也在加深。综合分析表明,氟乐灵体积分数为2.5%、剂量为60μL时诱导效果较好,诱导率为51.6%。因此,氟乐灵可以作为一种"纺锤体抑制剂",能有效地诱导2n配子。

红掌小孢子母细胞减数分裂观察及2n花粉遗传的细胞学分析

与无性多倍化相比,2n花粉在三倍体育种方面有明显优势。为了在红掌育种中使用2n花粉,本研究对红掌肉穗花序发育过程的小孢子母细胞减数分裂进行观察。以前期I为诱导时机,使用秋水仙素溶液棉浸法对红掌肉穗花序进行诱导,观察到二分体和三分体,获得了加倍的2n花粉。在小孢子母细胞第二次减数分裂过程中,观察到融合纺锤体,三极纺锤体和加倍的4n小孢子母细胞与2n花粉形成有直接关系。

秋水仙素诱导新铁炮百合2n花粉方法的优化

以新铁炮百合种子为试材,采用正交实验设计探索利用秋水仙素处理新铁炮百合种子的诱导2n花粉方法和可能性。结果表明:种子萌发处理时间5 d、秋水仙素浓度0.05%或0.2%时新铁炮百合种子出苗的效果最好;经对大花粉率极差分析,秋水仙素处理浓度是诱导大花粉的最主要因子,秋水仙素浓度0.1%、处理时间为24 h,种子萌发处理时间7 d,种子品种富田3号是诱导新铁炮百合大花粉有效方法。

毛白杨未减数2n花粉发生机制的研究

在我国首次发现毛白杨可自然产生未减数 2n花粉 ,其发生比率因无性系和年度不同而表现出一定的差异 ,介于 0～ 1 4 .3 %之间 .花粉母细胞减数分裂和花粉观察显示 ,在毛白杨配子形成过程中 ,前减数分裂正常 ,第Ⅰ、Ⅱ次减数分裂亦未见到核复原现象 ;只是在中期Ⅱ的纺锤体定向有异常表现 ,即除了相互垂直和成约 60°角之外 ,还有1 2 9%～ 33 7%平行纺锤体的出现 ,此外在所产生的花粉中还偶见与胞质分裂异常有关的连体花粉存在 .这些异常现象表明 ,毛白杨未减数 2n花粉的形成是由于平行纺锤体合并 ,以及因平行纺锤体的存在而引起细胞板组建发生紊乱 。

杜鹃红山茶2n花粉自然发生及其诱导初步研究

初步观测了杜鹃红山茶的2n花粉自然发生情况,证实杜鹃红山茶有未减数花粉的存在,其自然发生比例为0～1.81%。有效诱导花芽大小筛选结果表明,花芽纵轴为18～25 mm时均可起到诱导作用,较为有效的诱导时期为花芽纵轴在22～23 mm之间;最优的2n花粉诱导处理方式为0.5%秋水仙素+2%DMSO棉浸2 d、0.1%秋水仙素+2%DMSO棉浸5 d、1.0%秋水仙素+2%DMSO注射2次、1.0%秋水仙素+2%DMSO注射3次,其平均2n花粉得率分别为16.57%,7.88%,6.62%和6.37%。通过对不同倍性花粉萌发动态观察,发现2n花粉的萌发较正常花粉要滞后1～2 h,花粉管生长也较缓慢。随着2n花粉体积的增大,萌发率逐渐降低。

二倍体马铃薯主要农艺性状及其2n花粉频率的表现

通过田间种植，比较了马铃薯二倍体与四倍体的长势、叶色、薯形、薯皮色、薯肉色、芽眼深浅、单株产量、单株块茎数、平均块茎重等植物学和农艺性状，并对二倍体马铃薯的花粉育性以及２ｎ花粉的频率进行了鉴定。根据单株产量、块茎数、薯形、２ｎ花粉频率等综合性状，筛选出ＤＹ１４－４－２５、ＤＹ４－３０以及Ｑ４９－１－９，为进一步开展马铃薯分解育种工作打下物质基础。