张静[1]2001年在《特异多倍体水稻材料的胚胎学与细胞学研究》文中研究指明试验材料同源叁倍体SAR-3和同源四倍体SAR-4分别来自双胚苗基础群体9003和9004。经吴先军（1999）和邢少辰（1999；2000）研究表明，SAR-3和SAR-4作母本与二倍体杂交后，杂交F_1代得到一定比例的二倍体，在这些二倍体中又有一定比例的植株F_2代稳定一致，不分离。目前已用SAR-3和SAR-4选育了300余个早代稳定品系，但对其早代稳定机制还很不清楚，较多基础性研究工作还需要进行。本文以SAR-3和SAR-4中18个株系为研究材料，对以下两方面进行了研究：①减数分裂中染色体行为，特别是染色体分离方式，n配子的发生机制；②同源四倍体生殖特性研究以及与二倍体的异倍性杂交的研究。主要结果如下： 1、用I_2KI法鉴定花粉粒育性，结果是同源叁倍体水稻SAR-3花粉可染率较低，为26.73％，同源四倍体水稻SAR-4花粉可染率较高，为89.93％。 2、对同源多倍体花粉母细胞减数分裂观察表明：①SAR-3在减数分裂终变期平均联会型为7.85Ⅲ+4.71Ⅱ+3.03Ⅰ，中期Ⅰ构型为6.80Ⅲ+6.19Ⅱ+3.22Ⅰ，后期Ⅰ染色体以均衡分离为主，存在染色体丢失现象，其中单倍性配子产生主要由于染色体落后所形成的。②SAR-4终变期染色体平均联会型为8.88Ⅳ+1.11Ⅲ+4.02Ⅱ+1.11Ⅰ，中期Ⅰ染色体平均联会型为8.42Ⅳ+1.12Ⅲ+4.70Ⅱ+1.52Ⅰ，后期Ⅰ染色体同样是以均衡分离为主，形成n=24的整倍性配子占绝大多数。 3、对同源多倍体自交后代倍性鉴定结果表明：SAR-3自交后代倍性普遍发生变化，鉴定的15株均为非整倍体形2n=25-29。在所鉴定的30株SAR-4自交后代中，绝大多数仍为四倍体2n=48，少数植株为非整倍体2n=46、47。 4、对SAR-4的4033株系成熟胚囊结构观察结果表明：正常蓼型胚囊占66.33％，变异型胶囊占33.66％，在变异型胶囊中观察到多卵、多极核、多群反足细胞团、无卵器分化等现象。 5、SAR-4的4033株系与二倍体R725杂交结实率低，但二倍体R725的花粉80％均能在四倍体4033柱头上萌发并顺利伸入柱头到达珠孔。障碍主要在受精过程中出现，存在单受精（12.08％）与不受精（72.09％）现象。也存在原胚发育异常或缓慢，胚乳退化等现象。
李爱仙[2]2005年在《特异水稻的细胞胚胎学研究及其杂交后代的遗传分析》文中进行了进一步梳理水稻育种从常规育种到杂交育种方式的转变,大大提高了水稻的产量和质量。但是杂交种子只能在生产上用一季,必须年年制种,这样浪费了大量的人力和物力。为了简化杂交育种的过程,广大育种工作者进行了很多的尝试,并取得了很大的进步。水稻早世代稳定现象是近年来在水稻育种过程中发现的一种特殊现象。由于这种现象可以在早世代固定基因型,培育成可以多代使用的新型杂交稻,对水稻杂交育种意义重大。目前,早代稳定育种已在四川农业大学水稻所应用,但对早代稳定机制还很不清楚,较多基础性工作还需要进行。本文以早稳型水稻429、384、407、408、409为研究材料,进行了以下几方面的研究:①早稳型水稻的减数分裂行为和成熟胚囊的结构;②早稳型水稻与栽培稻杂交的传粉受精过程;③早稳型水稻与栽培稻杂交后代的遗传分析。主要结果如下: 1.对早稳型水稻×栽培稻杂交的受精过程和胚胎发育过程观察,结果表明:它们的传粉受精过程与栽培稻相似,虽有单受精现象,但并不影响整体成胚率(75.59%)。我们推测,早代稳定现象可能发生在合子休眠时期。合子在休眠时期是一个高度极性化和代谢活跃的细胞,为以后的分裂积累所需要的物质基础和提供信息,如关闭与合子有丝分裂有关的基因,而开启减数分裂的基因,因而产生F_1纯合子。 2.早稳型水稻花粉母细胞减数分裂观察表明:减数分裂终变期构型为12Ⅱ,中期联会构型为12Ⅱ,其它时期每个细胞也都正常,未见异常现象。颖花成熟时,用1%I_2-KI溶液染色,检查花粉育性,育性在95%以上,与减数分裂的结果一致。F_1稳定植株与其它植株不存在任何差别,减数分裂与普通水稻相似。 3.对早稳型水稻成熟胚囊结构观察结果表明:正常蓼型胚囊占90.8%,异型胚囊占9.3%。在异型胚囊中可观察到多卵、多极核、多群反足细胞等现象。 4.对早稳型水稻自花传粉受精过程观察表明:早稳型水稻形成胚必须通过双受精完成,为了一步验证早稳型水稻是否有其它生殖性状,进行定位颖花去雄后套袋结实性检验,结实为零,没有胚自发产生现象。 5.经农艺性状观察和统计结果分析:F_2有两个群体的生育期、穗长和株高与对照汕优63相比,差异不显着,田间农艺性状稳定一致。微卫星标记进一步验证F_2群体的稳定性,结果表明:这两个群体的每个单株在父母有差异的所有位点上,都表现为纯合带型,既有和母本一致的带型,也有和父本一致的带型。因此它们是早世代稳定
李云[3]2003年在《特异同源多倍体水稻细胞学研究及其杂交后代的遗传分析》文中研究说明吴先军(1999)和刑少辰(2000)研究表明，来自双胚苗9003、9004基础群体的同源叁倍体和同源四倍体作母本与二倍体杂交后，杂交F_1代出现一定比率的二倍体，部分二倍体的F_2代群体稳定一致，不分离。这种早世代稳定的现象，意义重大。本研究以来源于双胚苗基础群体SAR-2同源叁倍体株系146-B、148-B、149-B为材料，主要进行以下几个方面的研究：(1)同源叁倍体146-B、148-B、149-B的减数分裂行为和成熟胚囊的观察；(2)3N×2N的传粉受精过程及胚胎败育分析；(3)3N×2N杂交后代遗传稳定性检测。此外，还对来源于9005双胚苗基础群体006株系进行减数分裂行为的细胞学观察。主要结果如下： 1．体细胞鉴定结果为：146-A、148-A、149-A为二倍体；146-B、148-B、149-B为叁倍体；006为四倍体。 2．同源叁倍体与来源基础相同的二倍体植株形态差异明显。用1％I_2-KI法鉴定花粉育性：二倍体的可染率最高，可达96.72％，其对应叁倍体水稻花粉可染率较低，平均为11％；同源四倍体水稻006株系花粉可染率较高，为64.7％。 3．同源多倍体花粉母细胞减数分裂观察表明：①同源叁倍体在减数分裂终变期平均联会构型为9.75Ⅲ+2.71Ⅱ+1.37Ⅰ，中期Ⅰ构型为8.65Ⅲ+4.32Ⅱ+1.41Ⅰ；中期Ⅰ出现的落后单价体或在后期Ⅰ滞后，或发生染色单体的提前分离，导致花粉母细胞减数分裂紊乱。②同源四倍体终变期染色体平均联会型为6.77Ⅳ+1.82Ⅲ+6.45Ⅱ+2.09Ⅰ，中期Ⅰ染色体平均联会型为6.25Ⅳ+2.25Ⅲ+6.67Ⅱ+1.50Ⅰ，后期Ⅰ染色体是以均衡分离为主，绝大多数形成n=24的整倍性配子。 4．同源叁倍体成熟胚囊的结构，观察结果表明：正常蓼型胚囊占47％，变异型胚囊占53％，在变异型胚囊中可观察到双胚囊、双胚珠、多卵、多极核、多群反足细胞团和无卵器分化等现象。 5．对3N×2N杂交的受精过程和胚胎发育过程观察，结果表明，受精障碍、合子分裂延迟、胚发育异常(终止)或胚体分化失败等引起杂交异常和败育。 6．同源叁倍体与二倍体杂交结实率特别低，结实率为0.566％，得到8棵F_1植株，其中1株为二倍体，其减数分裂行为正常，自交后代出现稳定F_2群体；其它7株为非整倍体和嵌合体，减数分裂形成多价体和单价体，并且有染色体的丢失和落后，其自交后代疯狂分离。 7.FZ群体的形态观察和统计分析结果表明，该FZ群体的生育期、穗长和株高与对照汕优63相比，差异不显着，田间农艺性状稳定一致。微卫星标记进一步验证FZ群体的稳定性，结果表明，其基因组成分来自于双亲，是真实的杂种;FZ代各单株带型一致，或同父本或同母本，确系稳定群体。
李林光[4]2008年在《苹果多倍体种质创新及鉴定评价研究》文中认为苹果是世界性果树,世界上相当多的国家都将其列为主要消费果品。由于果树多倍体一般具有生长旺盛、果实大且少籽或无籽、产量高、适应性和抗逆性强等特点,且能够利用无性繁殖的方式固定其优良性状,使之保持稳定而不分离,所以多倍体育种一直被认为是创造苹果新品种的重要途径。本研究以金冠、嘎拉、富士苹果的成熟胚和寒富、烟嘎1号的离体叶片为试材,通过秋水仙素诱变技术和二倍体与多倍体杂交的方法,获得苹果多倍体新种质。同时在分子水平上探究苹果四倍体与二倍体之间的差异,为阐明苹果多倍体基因组进化机理奠定基础。主要研究结果如下:1.建立了苹果成熟胚离体诱导四倍体的技术体系。金冠的成熟胚在0.5%的秋水仙素+1%二甲基亚砜的混合溶液中浸泡48h后接种在MS+TDZ 1.0 mg·L~(-1)+IBA 0.5 mg·L~(-1)培养基上进行再生培养,诱变率达10.6%。2.建立了以寒富、烟嘎苹果的试管苗叶片离体诱导四倍体的技术体系。寒富苹果叶片在附加15、30、60、120 mg·L~(-1)秋水仙素的液体再生培养基(MS+1.0 mg·L~(-1) TDZ+0.5 mg·L~(-1) NAA+200 mg·L~(-1) LH)中静置暗培养5 d,各个浓度处理均诱导出四倍体植株,诱变率在5.3%～22.2%之间。寒富、烟嘎1号苹果叶片在附加50 mg·L~(-1)秋水仙碱固体再生培养基上处理5 d亦获得了四倍体植株,诱变率分别为20.0%和15.0%。3.将诱变获得的倍性嵌合体植株的叶片接种到MS+TDZ 1.0 mg·L~(-1)+IBA 0.5 mg·L~(-1)+蔗糖30 g·L~(-1)+琼脂6 g L~(-1)培养基上进行再生,从金冠、嘎拉、富士的倍性嵌合体中均分离出了同质突变体。4.比较了3种获得苹果叁倍体的方案:(1)通过四倍体与二倍体杂交获得叁倍体;(2)通过叁倍体与二倍体杂交获得叁倍体;(3)在叁倍体实生后代中筛选叁倍体。表明最好的方法是二倍体与四倍体间的杂交,出现叁倍体比率明显高于其他两种方法。5.苹果多倍体植株生长健壮,枝条粗壮,叶片大而圆,粗糙,叶厚,叶边锯齿较多,节间较短。多倍体的气孔比二倍体和非整倍体的气孔大得多,在气孔密度上,多倍体小于二倍体和非整倍体。苹果叁倍体实生后代中不同倍性植株在形态上差异显着,根据植株形态和叶形指数,可以容易地将多倍体(叁倍体、四倍体)植株与二倍体植株和非整倍体植株区分开来。6.二倍体苹果品种富士和烟嘎1号叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和类胡萝卜素分别低于其同源四倍体天星和四倍体烟嘎1号品种,但叶绿素a/b比值与倍性没有表现出一致的变化规律。对二倍体品种富士和烟嘎1号及其各自同源四倍体品种的叶绿素荧光参数日变化规律进行了测定,结果显示二倍体品种富士和烟嘎1号Fo日平均值分别为214.6和208.0,分别较天星和四倍体烟嘎1号高出9.4和8.3。二倍体品种富士和烟嘎1号的PI值分别小于其同源四倍体品种天星和四倍体烟嘎1号。7.通过电镜观察,二、四倍体苹果花粉的大部分侧面观均为长椭圆形,极面观为叁角形,具3纵沟孔;花粉表面为纵向条状纹饰,有穿孔。四倍体花粉量明显比二倍体少,非椭圆形花粉粒特别多。四倍体P/E值为1.8,二倍体为2.0,差异显着。四倍体胚囊存在不同程度的异常结构。8.采用ISSR分子标记技术对富士、烟嘎1号、寒富的二倍体及其同源四倍体进行PCR扩增。8条引物共扩增出65条180～2500bp谱带,其中24条带具有多态性,占36.9%,每个引物可扩增出0～5条多态性带,平均为3条。叁组苹果(富士和天星、寒富和四倍体寒富、烟嘎1号和四倍体烟嘎1号)之间有所差异,但富士、烟嘎1号、寒富的二倍体及其同源四倍体间的遗传相似系数全部为1,不能区分。9.利用高效液相色谱仪测定了苹果二倍体品种及其同源四倍体叶片DNA水解样中胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶的含量。四倍体天星与二倍体富士相比,天星的DNA甲基化程度降低,为29.33%,富士为35.34%。四倍体寒富和二倍体寒富甲基化程度分别是14.37%和14.49%,差异不大。10.本研究共获得金冠、嘎拉、富士成熟胚诱导的同质四倍体251株,寒富叶片诱导的四倍体20株,烟嘎1号叶片诱导的四倍体13株。从四倍体与二倍体杂交后代、叁倍体与二倍体杂交后代及叁倍体实生后代中共筛选出叁倍体46株、四倍体5株。上述多倍体种质的获得为选育苹果多倍体品种奠定了重要基础。
位芳[5]2010年在《多倍化遗传效应对拟南芥同源染色体减数分离及基因重组的影响》文中认为在植物界,大约70%的被子植物都曾发生过多倍化现象。多倍化在植物界物种进化过程中有着非常重要的意义,是植物进化和变异的重要推动力量,也是保持物种多样性和稳定性的重要途径。因此,在多倍体植物中,深入研究和探索多倍化效应对植物生殖和发育的影响,对揭示多倍体植物的进化和变异有着重要的意义。正是基于此,本研究充分利用模式植物拟南芥生殖和发育优越性,采用人工同源或异源多倍化技术,成功合成出同源和异源四倍体拟南芥,并结合与植物有性生殖紧密相关的减数分裂过程,通过分子及细胞遗传学手段,深入研究了多倍化效应对基因突变、基因重组、配子传递等的影响,获得以下重要结论:1.对拟南芥二倍体中3种减数分裂突变体spo11-1、dmc1和asy1的细胞遗传学研究和相应表达蛋白质产物序列比对分析发现,spo11-1功能是在减数分裂间期启动DNA双链产生缺口,dmc1与其他修复蛋白构成修复复合体,对产生缺口的DNA单链进行同源依赖性修复,asy1对减数分裂前期I同源染色质(体)联会和中期I同源染色体配对有重要作用。虽然3个基因功能不同和表达时期不同,但在细胞遗传学上具有相似性,3个基因突变都能导致同源染色体联会和配对失败,最终减数分裂期间以单价体形式出现。但是,3种基因突变导致的细胞遗传变化程度不同,spo11-1和dmc1导致的突变效应较为强烈,减数分裂期同源染色体完全以单价体出现,而asy1突变体中,平均每个减数分裂细胞能产生1.26个二价体。此外,序列比对发现,3种基因在植物界较为保守,对保证植物正常的有性生殖有重要意义。2.通过人工多倍化,本研究成功合成了同源四倍体拟南芥A.thaliana。对多倍化后的突变体dmc1和asy1减数分裂过程研究发现,在同源四倍体中,dmc1基因导致的突变效应较为强烈,减数分裂过程未发现二价体或四价体的形成;而同源四倍体突变体asy1中,减数分裂过程中,二价体数量增多,并能检测到部分四价体现象。因此,本实验认为,多倍化可以缓冲基因突变带来的不良影响,为多倍体通过有性生殖延续后代提供条件。3.对同源四倍体突变体asy1有性生殖过程中非整倍体配子传递规律的研究发现,在细胞遗传学上,减数分裂后配子染色体数目决定了配子传递的方式,非整倍性亚倍体配子传递主要通过雄性配子,而超倍体配子传递可以通过雌雄配子,雌配子体主要传递超倍体。此外,双受精后,来自不同亲本的染色体数目和父母本间基因组含量相对平衡性对植物发育有重要影响4.在同源多倍体中,以一对紧密连锁基因GFP和RFP(G-R,物理距离约为5Mb)为模型,估计了同源多倍体减数分裂过程中多价体联会和配对对基因重组频率影响,并在实际研究中得到了证实。对于一对物理距离较近的连锁基因G-R,减数分裂期同源染色体间的多价体,如叁价体和四价体的形成并不影响基因重组的频率。5.在二倍体拟南芥中,对连锁基因G-R的重组频率的研究发现,位于拟南芥3号染色体上的平均重组率为16.8%,父本重组率为20.2%,母本重组率为7.4%;位于5号染色体上的G-R连锁基因,平均重组率为14.9%,父本重组率为18.1%,母本重组率为14.0%,因此,本研究认为,同一对基因G-R重组率受染色体、染色体上位置的影响。此外,基因重组也受性别的影响,一般父本重组率较高。6.利用连锁基因G-R,通过同源和异源多倍化手段,分别对拟南芥同源四倍体A.thaliana和异源四倍体A.suecica基因重组频率进行了研究,研究结果表明,与二倍体相比较,同源和异源多倍化都可以导致基因重组频率的显着提高。同源四倍体A.thaliana中,连锁基因G-R的平均重组率为23.2%,父本重组率为28.0%,母本重组率为15.0%。异源四倍体A.suecica中,连锁基因G-R的平均重组率为28.2%,父本重组率为29.8%,母本重组率为13.0%。因此,多倍化后,性别特异性基因重组频率有所变化,都受到多倍化效应的影响。7.结合荧光原位杂交技术,针对不同来源拟南芥染色体组,通过利用特异性探针,研究结果表明,在新合成异源四倍体拟南芥A.suecica中,由于基因组冲击(genomic shock)的影响,尽管基因表达受到某种程度的影响,但是异源四倍体形成后,可能由于类似Ph1基因的存在,在减数分裂过程中,能进行正常的减数分裂,同源染色体联会和配对的机制不受干扰,保证了同源染色体间的等位基因交叉互换,为产生功能性配子提供细胞学物质基础。8.细胞遗传学研究表明,在异源多倍体中,减数分裂中同源染色体多价体的联会和配对并不能导致基因重组频率提高,因此,关于多倍化效应导致基因重组频率改变的内在原因有待于进一步研究。
付伟[6]2011年在《罗汉果二倍体及四倍体遗传变异研究》文中提出罗汉果Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey隶属于葫芦科(Cucurbitaceae)罗汉果属(Siraitia),为多年生草质藤本植物,是我国特有的药用和甜料植物,具止咳祛痰、凉血舒胃、润肠通便等作用。其主要活性成分为罗汉果甜苷V,具强烈甜味,为蔗糖的300-500倍,具抗氧化、免疫调节及抗癌的作用。罗汉果提取物低热、无毒,是一种纯天然的甜味剂及理想的保健品,可为糖尿病和肥胖病患者使用。罗汉果种子数量多、重量大,占果实鲜重的44%,干重的70%,但几乎不含罗汉果皂苷。因此罗汉果无籽化是罗汉果生产中亟待解决的关键问题,而且无籽罗汉果也成为罗汉果育种研究的热点。2005年本课题组在罗汉果伯林3号和ND的后代中发现一突变株,植株高大,茎粗叶厚,花大败育,后代无籽。本研究首次对罗汉果正常株及其突变株从细胞学、基因组及基因表达水平进行初步探讨,研究罗汉果正正常株与突变株的遗传变异情况及无籽罗汉果基因表达情况。主要研究结果如下：1、染色体核型的研究结果显示罗汉果正常株为二倍体,染色体数目为2n=2x=28,而突变株为四倍体,染色体数目为2n=4x=56,其后代无籽罗汉果为叁倍体,染色体数目为2n=3x=42条,同时验证了突变株为四倍体。这是首次对罗汉果多倍体方面进行的报道研究。2、本实验采用SRAP分子标记方法对罗汉果二倍体及四倍体的基因组水平进行遗传变异分析。用196对引物组合对两者的基因组进行扩增,其中9对引物组合未能扩增出条带。筛选得到的189对引物组合共扩增出约4573条带,其中577条(12.6%)为差异条带,1998条(87.4%)为共有条带。大部分引物组合均能扩增出条带,获得的条带长度大多集中在100-800bp之间,平均每对引物组合扩增条带数为12.1。结果表明通过SRAP分子标记方法得出罗汉果二倍体及四倍体株系之间基因组DNA的SRAP多态性较低,遗传差异较小。3、采用SRAP-cDNA方法对罗汉果二倍体及四倍体的基因表达水平进行差异分析。用196对SRAP引物组合对两者的基因表达水平cDNA进行多态性扩增,其中63对引物组合未能扩增出条带。筛选得到的133对引物组合共扩增出约2917条带,其中289条(9.9%)为差异条带,1313条(90.1%)为共有条带。对其中稳定出现的明显差异片段进行回收、克隆及测序,共获得92条差异表达的基因片段,其中77.2%与已知基因具高度同源性,9.8%为编码未知蛋白基因,13.0%为可能的编码新蛋白基因。对已知序列的结果分析发现大多数序列都与光合、呼吸及抗性相关基因具有很高的同源性,其中比较重要的蛋白质如：核铜糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶、磷酸烯醇丙酮酸羧基激酶、丙酮酸激酶、过氧化物酶膜转运蛋白、NBS-LRR抗性蛋白、蛋白磷酸酶等。序列的功能分析结果表明已知基因编码蛋白涉及到生物学的诸多方面,其编码的蛋白主要属于：离子通道、信号转导、代谢途径、转录因子、蛋白合成、生长发育、能量代谢等。这些蛋白质在植物生长发育中都起着重要的调节作用,如：锌指蛋白、分子伴侣、促有丝分裂素活化激酶、转录因子IWS1、信号转导蛋白、内膜蛋白、胞外孔道蛋白、纤维素合酶、细胞色素P450、糖基转移酶GT8、氧化还原酶等。以上实验结果从一定程度上表明罗汉果四倍体在抗逆性及光合能力方面更优于二倍体植株。这也为多倍体在表型及生物学方面优于二倍体的现象提供了分子证据。4、利用Solexa高通量测序技术对罗汉果二倍体后代的正常种子及四倍体后代无籽罗汉果干瘪种子进行转录组和表达谱测序。转录组测序结果共得到64372条Unigene,与代谢途径相关的Unigene共17593条。表达谱测序得到87350条reference tags及41678条geneso通过分析发现占mRNA,总量76%-77%的是种类不到5.5%-5.8%的少数nRNA,而占种类58%-62%的mRNA全部加起来不到mRNA,总量的4.2%-4.5%。对差异基因进行比较发现有1748个基因上调,2037个基因下调。本文首次对罗汉果多倍体及其后代无籽罗汉果进行报道研究,并从细胞学、基因组及基因表达水平进行初步探讨,研究罗汉果正正常株与突变株的遗传变异情况及无籽罗汉果基因表达情况。这为多倍体罗汉果及无籽罗汉果形成的遗传机理、种子形成及发育相关基因等方面的研究提供重要的基因资源,也为克隆基因、研究其表达和调控机制及功能提供了基础数据,同时为应用生物技术方法实现罗汉果无籽化,提高生产中罗汉果有效成分提取率提供了技术支持,为培育无籽罗汉果及新资源新品种的开发利用提供理论依据,提高育种的预见性和效率。
陈灵鸷[7]2013年在《不同倍性扁穗牛鞭草有性生殖差异及繁殖对策研究》文中研究指明扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa (L.f.) R. Br.)为禾本科黍亚科牛鞭草属多年生根茎型C4植物,分布广,野生种质资源丰富。由于生长速度快、适应性广、抗逆性强、管理方便,被广泛应用于长江流域及沿海各省畜牧业生产及生态建设中。扁穗牛鞭草具有强大的克隆繁殖能力,而野生或人工栽培条件下结实率很低。生产利用上,通常采用种茎扦插繁殖,栽植耗工费时,建植成本较高。种子的缺乏在很大程度限制了扁穗牛鞭草的推广应用,良种繁育工作也难以取得较大成果。为提高结实率以解决生产实际需要,已对扁穗牛鞭草繁殖生态特性进行了初步研究,但部分结论与前人研究报道矛盾,研究内容不够全面。本研究在明确扁穗牛鞭草种质资源染色体倍性基础匕,从个体水平探讨不同倍性扁穗牛鞭草幼穗分化与外部形态、环境的关系,查明花粉萌发与双受精作用是否存在生殖障碍；从种群水平,探讨不同倍性种群生长季内生殖分配情况及变化动态,通过克隆多样性鉴定及克隆结构分析,揭示种群生殖对策,为揭示扁穗牛鞭草天然种群结实率低的关键环节及其影响因素、解决生产实际需要,奠定理论基础。主要研究结论如下：1.供试40份材料中,发现7份四倍体(H014、H026、H028、H029、H052、H053、WG02),33份六倍体,染色体基数n=9。染色体非整倍性变异比例高低与结实率之间相关性不显着。六倍体扁穗牛鞭草自然结实率低,四倍体自然结实率较高。发现4份具结实潜力材料为H028、H029、H052、H053。2.扁穗牛鞭草幼穗分化为连续过程,划分为初生期、伸长期、结节期、小穗分化期、小花分化期和抽穗期6个时期。完全展开叶片数可作为判断营养生长向生殖生长转变的形态指标之一；当完全展开叶片数大于12片,营养生长逐渐向生殖生长转变；第一成熟叶的叶面积、第一茎节到茎尖距离与幼穗分化呈显着负相关；当“双0叶环”出现时,幼穗完成分化,进入抽穗期；适当升温是促进扁穗牛鞭草幼穗分化的有效手段,当≥10℃积温超过1400℃时,扁穗牛鞭草开始进行幼穗分化。3.扁穗牛鞭草大孢子发生与雌配子体发育过程不存在生殖障碍。四倍体材料花粉母细胞减数分裂过程基本正常,异常细胞率为3.41%,六倍体异常率较高(22.58%),异常表现主要是减数分裂Ⅱ后期胞质分裂不同步。四倍体材料绒毡层发育正常,而六倍体绒毡层在雄配子发育过程中解体较多,占15%左右。六倍体花粉在柱头上萌发后盘绕不伸入柱头,或伸入柱头后停止生长,未观察到精细胞释放。四倍体材料花粉可成功伸入子房并释放精细胞,完成双受精。扁穗牛鞭草从开花散粉到完成双受精总用时20h；开花后4-5h,花粉管进入助细胞释放精子；5～10h精细胞分别移向卵细胞和极核；7-14h精核分别与卵核、极核融合；14～20h形成初生胚乳。4.扁穗牛鞭草种群对有性生殖构件生物量分配比例极低,四倍体、六倍体种群分别为6.6士0.9%和2.2士1.3%。氮、磷、钙、硼与扁穗牛鞭草生殖器官发育及种子形成有积极作用。扁穗牛鞭草植株中钙、硼含量较低,是导致扁穗牛鞭草有性生殖能力弱原因之一。立地条件下,六倍体种群更倾向于无性繁殖,四倍体种群倾向于有性繁殖。5采用ISSR分子标记对六倍体扁穗牛鞭草种群克隆结构进行分析,种群中含有4种不同基因型分株,平均克隆大小(NC)为31.5,不同基因型比率为0.032,基因型分布的均匀度E为0.581。Simpson多样性指数仅为0.459。综上所述,扁穗牛鞭草种群繁殖对策为以无性克隆繁殖为主,并不放弃有性生殖。有性生殖过程在四倍体植株中表现正常,且可形成一定数量的种子,喷施微肥是可探索的提高结实率途径；六倍体扁穗牛鞭草具有一定的有性生殖能力,但想要获得较高结实率,还需要对更多六倍体种质资源染色体遗传构成、受精过程等进行深入分析。
肖祥希, 李明, 邱栋梁[8]2009年在《果实无核机理研究进展》文中进行了进一步梳理果实无核是果实的优良性状之一,尤其是葡萄、柑橘、枇杷等果树栽培中已经有了比较成熟的技术措施。从果树生理(主要包括雄性不育、胚囊败育、胚乳败育、自交不亲和性、激素平衡和协同机制等方面)和遗传(主要包括自然单性结实、突变、多倍体无核机制、叁倍体应用、化学诱导、无核基因应用等方面)的角度,综述了果实无核的形成原因和机理,并对相关研究前景进行了展望。
参考文献：
[1]. 特异多倍体水稻材料的胚胎学与细胞学研究[D]. 张静. 四川农业大学. 2001
[2]. 特异水稻的细胞胚胎学研究及其杂交后代的遗传分析[D]. 李爱仙. 四川农业大学. 2005
[3]. 特异同源多倍体水稻细胞学研究及其杂交后代的遗传分析[D]. 李云. 四川农业大学. 2003
[4]. 苹果多倍体种质创新及鉴定评价研究[D]. 李林光. 沈阳农业大学. 2008
[5]. 多倍化遗传效应对拟南芥同源染色体减数分离及基因重组的影响[D]. 位芳. 西北农林科技大学. 2010
[6]. 罗汉果二倍体及四倍体遗传变异研究[D]. 付伟. 北京协和医学院. 2011
[7]. 不同倍性扁穗牛鞭草有性生殖差异及繁殖对策研究[D]. 陈灵鸷. 四川农业大学. 2013
[8]. 果实无核机理研究进展[J]. 肖祥希, 李明, 邱栋梁. 经济林研究. 2009
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