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鹅观草属天然杂种的鉴定和起源研究

鹅观草属天然杂种的鉴定和起源研究

作者：宋阳四川农业大学

学位级别：硕士

自然杂交在植物界普遍存在,在物种多样性和物种形成中起重要作用。小麦族植物种类繁多,分布广泛,不同属或种的物种之间的自然杂交是时常发生的事件。川西北青藏高原分布了大量禾本科小麦族不同种属的物种。我们在四川省红原县江茸乡达... 详细信息

自然杂交在植物界普遍存在,在物种多样性和物种形成中起重要作用。小麦族植物种类繁多,分布广泛,不同属或种的物种之间的自然杂交是时常发生的事件。川西北青藏高原分布了大量禾本科小麦族不同种属的物种。我们在四川省红原县江茸乡达格则发现了1株疑似天然杂种的植株,该植株不结实,且为单小穗(每穗轴节着生1枚小穗),根据穗部形态特征,我们认为该植株是鹅观草属(Roegneria ***)的天然杂种,命名为RS(Roegneria sterile plant)。我们将该植株种植在四川省红原县的四川省草原科学研究院试验地里,种植5年后发现,该植株结实收种150粒,次年发芽成苗54株,最终存活43株。43个植株形态多样,都表现为不育,我们推测为RS的自交后代或是与周围的伴生物种发生杂交产生的后代,命名为RSO(Roegneria sterile plant offspring)。本研究通过形态学分析、结实率统计、花粉育性分析、染色体倍性鉴定、染色体配对分析、基因组组成鉴定和分子系统发育分析等方法,首先对野外发现的1株鹅观草属不育植株RS进行鉴定,分析其染色体倍性、基因组组成及可能的亲本来源;然后对不育植株RS上收获的43个后代植株RSO进行形态学、染色体倍性、基因组组成鉴定和分子系统发育分析,并探讨它们可能的亲本来源。主要结果如下:***的形态学和细胞遗传学鉴定:花粉育性统计约2000粒花粉,结实率统计10穗,结果显示,RS花粉育性为7.9%(158/2000),结实率为0.45%(17/3808)。染色体倍性鉴定结果显示,RS含有28条染色体,为四倍体植株(2n=4x=28)。花粉母细胞染色体配对分析结果显示,RS的平均染色体构型为0.97 I+12.41Ⅱ+0.19Ⅲ+0.38Ⅳ+0.02 VI,出现较低频率的单价体和多价体,C值为0.88,表明RS的两组染色体组同源。原位杂交结果显示,当用St基因组特异的FISH探针St-80,RS有14条染色体出现St型杂交信号,表明RS含有14条St染色体;再使用***(St Y)基因组探针,与RS体细胞进行杂交,28条染色体出现杂交信号,表明RS的基因组组成为St St YY,且未发现易位的情况。根据染色体组分类原则,含St和Y染色体组的物种,被划分到鹅观草属中。形态学分析结果显示,根据RS花序、颖片、外稃芒和叶片等的形态特征及地理分布推测,RS的可能亲本来源为紫穗鹅观草(*** Keng)与耐久鹅观草(*** Keng)。***的形态学鉴定:花粉育性统计约2000粒花粉,结实率统计10穗,结果显示,43份RSO均不育,表明RSO可能是杂种不育。性状调查结果显示,RSO形态多样,如穗状花序下垂或直立,茎节被蜡或不被蜡,叶片被毛或不被毛等。根据RSO花序、叶片和茎节等形态特征推测,43份RSO应该为鹅观草不育植株RS与周围不同的伴生物种自然杂交产生的后代。形态聚类分析结果表明,18份RSO的父本可能是垂穗曲穗草(Campeiostachy nutans)或短芒曲穗草(***);9份RSO的父本可能为垂穗曲穗草(***)或黑紫披碱草(Elymus atratus);5份RSO的父本可能为垂穗曲穗草(***);10份RSO的父本可能为黑紫披碱草(***);1份RSO的父本可能为麦宾草(*** ***)。大部分RSO在株高和分蘖等性状表现出较强的杂种优势,可进一步用于牧草的选育。***的细胞遗传学鉴定:染色体倍性鉴定结果显示,鉴定34份RSO含有35条染色体,为五倍体(2n=5x=35),1份RSO13含有36条染色体,为非整倍体物种(2n=36),因此,可以推测RSO为四倍体母本(2n=4x=28)与六倍体的父本(2n=6x=42)通过自然杂交形成。选取14份形态特征具有代表性或性状优良的RSO进行花粉母细胞染色体配对分析,结果显示,14份RSO每细胞平均单价体为5.45～11.36,平均二价体为11.49～14.18,平均三价体为0～0.85,平均四价体为0～0.34,平均五价体为0～0.02,平均六价体为0～0.09,C值为0.59～0.90,表明14份RSO有2组染色体具有较高的同源性。RSO出现了不同程度的单价体和多价体,观察到滞后染色体和染色体桥,染色体配对不完整,导致其不育。对于RSO通过单色或双色GISH和FISH探针St-80多种探针组合,鉴定21份五倍体RSO有28条染色体出现完整的St Y杂交信号,7条染色体出现完整的H杂交信号,结果表明其基因组组成为St St YYH,未发现染色体易位的情况;9份五倍体RSO有27条染色体出现完整的St Y

关键词：天然杂种自然杂交鹅观草属曲穗草属 GISH FISH Acc1 DMC1 分子系统发育

中华紫毛兜兰——紫毛兜兰与亨利兜兰之间的天然杂种(英文)

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华南农业大学学报 2004年第4期25卷 123-124页

作者：刘仲健陈心启深圳市梧桐山苗圃总场广东深圳518114 中国科学院植物研究所系统与进化植物学重点实验室北京100093

对中华紫毛兜兰Paphiopedilum×sinovillosum———紫毛兜兰P .villosum与亨利兜兰P .henryanum之间的天然新杂种 ,作了描述与绘图 .该杂种采自云南省东南部的麻栗坡县 ,该地区发现有紫毛兜兰与亨利兜兰生长在一起 .此新杂种的花苞片、... 详细信息

对中华紫毛兜兰Paphiopedilum×sinovillosum———紫毛兜兰P .villosum与亨利兜兰P .henryanum之间的天然新杂种 ,作了描述与绘图 .该杂种采自云南省东南部的麻栗坡县 ,该地区发现有紫毛兜兰与亨利兜兰生长在一起 .此新杂种的花苞片、花瓣和唇瓣近似紫毛兜兰 ,而花序柄。

关键词：中华紫毛兜兰紫毛兜兰亨利兜兰天然杂种

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柑橘天然杂种秭归橘橙来源探究

果树学报 2009年第4期26卷 425-430页

作者：李俊峰向长海邓秀新华中农业大学园艺林学学院作物遗传改良国家重点实验室武汉430070 湖北省秭归县茅坪镇农特站湖北秭归443600

秭归橘橙为天然柑橘杂种,果实无核、早熟,但其亲本来源未得到深入的分析和验证。为探明秭归橘橙的亲本,应用倍性检测、形态学标记和AFLP、cpSSR、nSSR等分子标记,对其进行遗传鉴定。倍性检测证实秭归橘橙为二倍体,叶形指数、气孔密度和... 详细信息

秭归橘橙为天然柑橘杂种,果实无核、早熟,但其亲本来源未得到深入的分析和验证。为探明秭归橘橙的亲本,应用倍性检测、形态学标记和AFLP、cpSSR、nSSR等分子标记,对其进行遗传鉴定。倍性检测证实秭归橘橙为二倍体,叶形指数、气孔密度和大小、花粉育性和花粉形态分析表明秭归橘橙形态特征上偏向于甜橙,而其花粉染色活力介于甜橙与红橘之间。AFLP聚类分析表明秭归橘橙介于橙和橘之间。cpSSR、nSSR确认秭归橘橙的母本为甜橙(Citrus sinensis[L.]Osbeck),父本为橘类(*** Blanco)。

关键词：柑橘天然杂种橘橙分子标记

白城市林科所试验林中形成的黑松×樟子松和黑松×长白松天然杂种的选择

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吉林林业科技 1998年第1期27卷 1-5页

作者：金小红金志明张连才金培林白城市林业科学研究所

在１９９２年从白城市林科所的松树对比试验林中黑松树上采收种子，次春播种育苗的５年生苗木中，分别选出了具有明显杂种优势的黑松×樟子松和黑松×长白松天然杂种２３株和１６株。

关键词：黑松樟子松长白松天然杂种鉴定

白城市林科所试验林中形成的长白松×樟子松和长白松×黑松天然杂种的选择

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吉林林业科技 1998年第3期27卷 1-3,29页

作者：金小红金志明张连才金培林白城市林业科学研究所

在１９９２年秋从白城市林科所内长白松无性系搜集圃中采收种子，次春播种育苗的５年生实生苗木里，分别选出了具有明显杂种优势的长白松×樟子松和长白松×黑松优良天然杂种２５棵与７棵。

关键词：长白松樟子松黑松天然杂种选择

白花泡桐天然杂种无性系自然接干性状的遗传变异研究

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西北林学院学报 2008年第4期23卷 78-82页

作者：叶金山胡伟华谢青杨文萍国家林业局泡桐研究开发中心河南郑州450003

运用田间试验和统计分析的方法研究了白花泡桐天然杂种无性系自然接干性状的遗传变异。结果表明:(1)自然接干性状在天然杂种无性系水平上具有广泛而明显的遗传变异性。(2)除通直度性状没有达到显著性差异外,其余的自然接干性状都有极显... 详细信息

运用田间试验和统计分析的方法研究了白花泡桐天然杂种无性系自然接干性状的遗传变异。结果表明:(1)自然接干性状在天然杂种无性系水平上具有广泛而明显的遗传变异性。(2)除通直度性状没有达到显著性差异外,其余的自然接干性状都有极显著性差异。(3)自然接干性状在天然杂种无性系间存在极显著的差异性。(4)接干高和通直度性状的高度变异性在影响白花泡桐天然杂种无性系自然接干性状的总体状况和一般表现上起着至关重要的作用。(5)N1和N11是参试无性系中自然接干性表现最好的2个无性系。(6)估算了一些重要遗传参数。

关键词：白花泡桐天然杂种自然接干性状遗传变异

白城市林科所试验林中形成的樟子松×长白松和樟子松×黑松天然杂种选择

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吉林林业科技 1999年第1期28卷 1-3,18页

作者：金小红金志明张连才金培林白城市林业科学研究院

在１９９２年秋从白城市林科所内原樟子松（Ｐｉｎｕｓｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ）种子园中采收种子、次春播种育苗的５ａ生实生苗里，选出了具有杂交种生长优势的樟子松×长白松（Ｐ．ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓｖａ... 详细信息

在１９９２年秋从白城市林科所内原樟子松（Ｐｉｎｕｓｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ）种子园中采收种子、次春播种育苗的５ａ生实生苗里，选出了具有杂交种生长优势的樟子松×长白松（Ｐ．ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ）优良天然林杂种２６棵和樟子松×黑松（Ｐｔａｂｕｌａｆｏｒｍｉｓｖａｒ．ｍｕｋｄｅｎｓｉｓ）优良天然杂种３棵。

关键词：樟子松长白松黑松天然杂种选择

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鹅观草属天然杂种的形态学及细胞学鉴定

鹅观草属天然杂种的形态学及细胞学鉴定

作者：陈晨四川农业大学

学位级别：硕士

小麦族(Triticeae)中不同属、种间的天然杂交现象较为普遍。通过杂交产生同源多倍体和异源多倍体物种,是小麦族物种形成的主要方式。鹅观草属(Roegneria ***.)是小麦族中的异源多倍体,由St和Y染色体组组成,具有优良的牧草性状及较强抗逆... 详细信息

小麦族(Triticeae)中不同属、种间的天然杂交现象较为普遍。通过杂交产生同源多倍体和异源多倍体物种,是小麦族物种形成的主要方式。鹅观草属(Roegneria ***.)是小麦族中的异源多倍体,由St和Y染色体组组成,具有优良的牧草性状及较强抗逆性,是优质的牧草育种资源。川西北高原是一个高海拔地区,存在着许多丰富且重要的牧草,如鹅观草属和披碱草属。我们在单株种植川西肃草(***)和林西直穗鹅观草(***)的试验地中,发现一些随机分布的天然杂种。这些杂种在叶片、基生叶叶鞘和茎节的被毛情况上表现出中间性状。本研究以57份天然杂种为研究对象,其中17份来源于川西肃草试验田(命名为RH1-1～RH1-17);40份来源于林西直穗鹅观草试验田(命名为RH2-1～RH2-40)。通过对57份天然杂种的形态学观察、育性分析、核型分析、花粉母细胞减数分裂染色体配对以及原位杂交分析等研究,探讨天然杂种的倍性及染色体组组成,观测杂种优良性状,以期为创制优质牧草品种提供新材料。主要研究结果如下:1.形态学观察:57份杂种长势比周围的其他植物更为强壮,表现出较强的杂种优势。如杂种RH1(128.90±1.27 cm)和杂种RH2(132.68±1.86 cm)株高显著高于林西直穗鹅观草(118.63±1.11 cm)和川西肃草(118.70±1.54 cm);杂种RH1分蘖数(284.18±12.24个)显著高于林西直穗鹅观草(112.00±9.72个),杂种RH2分蘖数(389.63±13.72个)显著高于林西直穗鹅观草(112.00±9.72个)和川西肃草(225.93±15.35个);另外杂种旗叶长和宽,倒二叶长和宽,芒长和穗长,叶片、茎秆茎节和基生叶叶鞘被毛情况上均表现出双亲的中间性状。2.花粉育性分析:杂种的花粉育性较低,17份杂种RH1平均花粉育性为4.17%,变幅为1.01-8.09%;40份杂种RH2平均花粉育性为4.03%,变幅为0.83-13.63%。而杂种亲本川西肃草和林西直穗鹅观草花粉育性基本正常,14份川西肃草平均花粉育性为92.05%,变幅为90.16-94.87%;6份林西直穗鹅观草平均花粉育性为91.61%,变幅为88.47-94.94%。3.结实率分析:小花结实率统计结果表明:杂种结实率低甚至有的不育,杂种RH1平均结实率为2.34%,变幅为0.41-4.50%;杂种RH2平均结实率为1.71%,变幅为0.23-5.59%。亲本结实率较高,川西肃草平均结实率为90.02%,变幅为86.87-94.94%;林西直穗鹅观草平均结实率为92.18%,变幅为90.24-94.58%。4.染色体倍性分析:根尖细胞染色体数目观察发现:所有57份杂种都为四倍体,2n=4x=28。其亲本川西肃草和林西直穗鹅观草也都为四倍体,2n=4x=28。5.染色体配对观察:对花粉母细胞减数分裂观察显示:杂种RH1和杂种RH2平均单价体数目分别为0.98和0.85,变幅分别为0.42-2.00和0-3.45;平均二价体数目分别为13.52和13.59,变幅分别为13.00-13.80和12.95-14.00。其亲本川西肃草和林西直穗鹅观草平均二价体数分别为13.99和13.96,变幅分别为13.86-14.00和13.73-14.00,两者都没有观察到单价体。以上结果表明:杂种出现了不同程度的单价体,染色体配对不完整,导致其花粉育性及结实率较低。6.原位杂交分析:利用St基因组特异的FISH探针St-80检测亲本及杂种是否含St基因组,结果表明:亲本及杂种有14条染色体出现荧光信号,说明它们含有一组St基因组。由于Y基因组供体未知,我们利用含St Y基因组的纤毛鹅观草***的DNA作为探针,鲑鱼精DNA做封阻,对亲本及杂种进行GISH分析结果显示:11份天然杂种及3份川西肃草、2份林西直穗鹅观草的28条染色体均出现荧光信号,说明杂种及亲本均含有St Y基因组。7.综合分析以上结果表明:57份天然杂种都为四倍体(2n=4x=28),均含St Y基因组,花粉育性和小花结实率较低。被发现于种植川西肃草和林西直穗鹅观草试验田内,其可能的亲本来源为川西肃草和林西直穗鹅观草。因亲本材料分布交错、花期一致,通过自然传粉,导致天然杂种的产生,且两亲本材料倍性及染色体组组成一致,造成较高的天然杂交率。

关键词：鹅观草属天然杂种染色体组形态学分析原位杂交

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泡桐属一新天然杂种——圆冠泡桐

植物分类学报 1995年第5期33卷 503-505页

作者：张存义赵裕后赵体顺李相宽帖银宝郭良杨修邓桂芬河南省濮阳林业科学研究所濮阳457000 河南省林业科学研究所郑州450002

我们在研究泡桐的过程中,于河南省内黄县白条河一带发现与已记载的泡桐各个种均不同的特殊种。经查证,它于1979年3月定植,其来源为河南省林洲市任村镇的一株母树。后者属楸叶泡桐。我们判断它是以楸叶泡桐为母本,以毛泡桐为父本的天然... 详细信息

我们在研究泡桐的过程中,于河南省内黄县白条河一带发现与已记载的泡桐各个种均不同的特殊种。经查证,它于1979年3月定植,其来源为河南省林洲市任村镇的一株母树。后者属楸叶泡桐。我们判断它是以楸叶泡桐为母本,以毛泡桐为父本的天然杂交种。现命名并记载如下:

关键词：泡桐属圆冠泡桐天然杂种