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种间杂交创制高淀粉含量马铃薯新种质

植物遗传资源学报 2022年第4期23卷 1026-1036页

作者：祁利潘王宽冯琰龚学臣罗亚婷王磊尹江王燕田再民郭华春云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201 河北北方学院旱作农业研究中心张家口075000

以高产四倍体栽培种冀张薯12号(G12)为母本,3个高淀粉含量二倍体原始栽培种为父本,创制高产高淀粉含量的马铃薯新种质。共配制3个杂交组合,每个组合分为嫁接组和对照组,共6个处理。嫁接组采取母本预先嫁接于父本的方法,与砧木(父本)品... 详细信息

以高产四倍体栽培种冀张薯12号(G12)为母本,3个高淀粉含量二倍体原始栽培种为父本,创制高产高淀粉含量的马铃薯新种质。共配制3个杂交组合,每个组合分为嫁接组和对照组,共6个处理。嫁接组采取母本预先嫁接于父本的方法,与砧木(父本)品种进行有性杂交,以常规杂交为对照。嫁接组平均授粉254朵花,坐果112个,平均坐果率44.1%;对照组平均授粉296朵花,坐果65个,平均坐果率22.0%。6个处理共收获杂交浆果177个,获得杂交种子30粒,将种子播种在培养基上获得F1植株15株。用流式细胞仪、保卫细胞叶绿体计数法和花粉母细胞染色体计数法对F_(1)植株的无性系后代进行倍性鉴定,共获得四倍体9个,三倍体4个,二倍体2个。对F_(1)植株进行SSR分子鉴定表明,所有四倍体和三倍体后代均为双亲的有性杂种。杂种植株长势良好,除1份材料具有自交后代,其他F_(1)植株均不能天然结实,马铃薯种间后代块茎大小明显大于二倍体亲本,芽眼深度浅至中等,较父本二倍体种有较大改良,薯肉颜色多为黄色,薯皮颜色有不同于父母本的类型出现。田间试验结果表明所有四倍体F_(1)植株淀粉含量均显著高于母本,且除SY18-6产量显著低于母本外,其他8份F_(1)植株产量与母本差异不显著,结合块茎产量、淀粉含量、淀粉产量等数据特征,决选出高产、高淀粉含量F_(1)植株6个,分别为SY24-1(淀粉含量21.39%,下同)、SY18-1(21.37%)、SY24-5(18.35%)、SY18-4(20.28%)、SY24-3(18.29%)、SY69-3(18.84%)。

关键词：马铃薯种间杂交倍性分析 SSR分子标记高淀粉产量

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金柑杂交授粉生物学特性研究

果树学报 2024年第5期41卷 875-886页

作者：尚浩乐吴娟莉黎曼缇朱昌威易自力黄红梅湖南农业大学长沙410000

【目的】掌握金柑花粉活力与柱头可授性的变化情况,寻找最佳授粉时期,探明金柑杂交授粉的生物学特性,提高杂交成功率。【方法】对23份金柑材料进行胚型的统计。选择不同胚数材料,采用TTC染色法和联苯胺-过氧化氢法分别对小蕾期、大蕾期... 详细信息

【目的】掌握金柑花粉活力与柱头可授性的变化情况,寻找最佳授粉时期,探明金柑杂交授粉的生物学特性,提高杂交成功率。【方法】对23份金柑材料进行胚型的统计。选择不同胚数材料,采用TTC染色法和联苯胺-过氧化氢法分别对小蕾期、大蕾期、初开期和盛开期的花粉活力和柱头可授性进行研究。对金柑进行去雄不授粉、自交授粉和杂交授粉处理,比较自交和杂交花粉管的生长情况及3种处理下的坐果率。【结果】罗纹种胚数最少,适合作母本,其次是山金柑、金弹和罗浮,而长寿金柑的胚数最多;花粉活力和柱头可授性均在4个时期呈先增后减的趋势,并均在初开期达到了最高活性;金柑杂交花粉管和部分的自交花粉管均进入了子房;除宁波金弹和宁波罗纹CS外,其他5种金柑种质杂交授粉比自交授粉的坐果率更高,并呈极显著性差异;母本的柱头活性越高,坐果率越高,种内杂交坐果率高于种间,并呈极显著性差异;金柑去雄不授粉下仍能得到果实,具有单性结实的特性。【结论】金柑杂交中应选择单胚型母本材料;金柑属于雌雄同熟,采集花粉最佳时期和授粉最佳时期均为初开期;金柑杂交亲和性比自交亲和性更强,有利于金柑的杂交育种。

关键词：金柑花粉活力柱头可授性花粉管发育种间杂交

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紫荆属种间杂交胚拯救研究

植物生理学报 2022年第11期58卷 2173-2180页

作者：杨莹于淑霞杨林毅赵嘉欣刘弢张玉焕李江赵玉荣刘双枝张林鄢陵中林园林工程有限公司许昌市紫荆属种质创新与利用重点实验室河南许昌461200 河南四季春园林艺术工程有限公司郑州450016 河南省巨紫荆栽培工程技术研究中心河南许昌461200 郑州市郑东新区园林水务局郑州450006

为克服紫荆属(Cercis Linn.)种间杂交种子后期发育障碍,提高杂交后代成活率,缩短育种周期,本实验以紫荆属的湖北紫荆和紫荆杂交的未成熟胚为外植体材料,研究不同消毒方式、不同胚龄对杂交胚萌发的影响以及筛选最适诱导、增殖及生根培养... 详细信息

为克服紫荆属(Cercis Linn.)种间杂交种子后期发育障碍,提高杂交后代成活率,缩短育种周期,本实验以紫荆属的湖北紫荆和紫荆杂交的未成熟胚为外植体材料,研究不同消毒方式、不同胚龄对杂交胚萌发的影响以及筛选最适诱导、增殖及生根培养基。结果表明:消毒方式用体积分数为0.1%的HgCl2溶液处理5 min的效果最佳;存活率为76.67%。在授粉后120 d时采样,胚的萌发率(66.3%)最高。胚拯救最适宜的诱导培养基:MS+3.0 mg·L^(-1)6-BA+0.05 mg·L^(-1)NAA+0.05 mg·L^(-1)GA+150 mg·L^(-1)AC,诱导率为95%;最佳增殖培养基:MS+1.5 mg·L^(-1)KT+1.5 mg·L^(-1)6-BA+0.05 mg·L^(-1)NAA+150 mg·L^(-1)AC,增殖系数为4.79;最佳生根培养基:1/2MS+0.5 mg·L^(-1)NAA+0.1 mg·L^(-1)VH+150 mg·L^(-1)AC,生根率为81.67%。下地炼苗后的移栽成活率为87.53%。本实验旨在建立有效的胚拯救体系,为提高紫荆属种间远缘杂交成功率提供有效技术,同时为紫荆属种间杂交育种提供新的种质资源。

关键词：紫荆属种间杂交胚龄胚拯救

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野生种西印度瓜与甜瓜种间杂种的创制

南京农业大学学报 2023年第3期46卷 464-472页

作者：郑莉娜毕研胜孙亚亭王克征钱春桃李季程春燕娄群峰南京农业大学园艺学院/作物遗传与种质创新利用全国重点实验室江苏南京210095

[目的]本文旨在利用外源优良基因改良栽培甜瓜,拓宽其遗传基础。[方法]选用12份普通甜瓜栽培种和1份野生种材料西印度瓜(Cucumis anguria L.)进行正反种间杂交,通过胚拯救获得以西印度瓜为母本,以栽培甜瓜‘新红瑞’为父本的杂交后代F_(... 详细信息

[目的]本文旨在利用外源优良基因改良栽培甜瓜,拓宽其遗传基础。[方法]选用12份普通甜瓜栽培种和1份野生种材料西印度瓜(Cucumis anguria L.)进行正反种间杂交,通过胚拯救获得以西印度瓜为母本,以栽培甜瓜‘新红瑞’为父本的杂交后代F_(1);将F_(1)与甜瓜进行回交获得BC_(1)植株,并从形态学、细胞学和分子水平分析评估此次杂交获得的F_(1)和BC_(1)。[结果]在胚拯救过程中,4粒F_(1)幼胚成功萌发了3粒,通过继代和驯化,最终保存了4株杂交后代植株。F_(1)子代前期生长缓慢、叶片黄化,叶片形状、雄花形状和大小等性状均表现为双亲中间型;F_(1)生长中后期,以上性状趋同于母本,父本的植物学特征消失。果实的果梗长短和茎部绒毛这2个性状仍表现为居间型。SSR分子标记分析发现,F_(1)子代中扩增出双亲互补型的条带。形态学和SSR分子标记鉴定都证明了种间杂种F_(1)的真实性。将杂交后代F_(1)与甜瓜进行回交,获得了2粒饱满的BC_(1)种子,BC_(1)中也检测到了西印度瓜的特征条带,且在田间调查中发现BC_(1)的卷须有苦味,而西印度瓜和‘新红瑞’的卷须均无苦味。[结论]获得了真实种间杂种F_(1),并通过回交将少量外源遗传物质转导到栽培甜瓜中,为利用野生种西印度瓜的优异基因改良栽培甜瓜提供了理论依据和技术参考。

关键词：西印度瓜甜瓜种间杂交 SSR

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油茶种间杂交F代18个优良单株核型分析

林业科学 2022年第4期58卷 165-174页

作者：李艳民袁德义叶天文陈雅韩春霞肖诗鑫经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业和草原局重点实验室中南林业科技大学长沙410004

【目的】油茶种间杂交是油茶种质创新的重要途径,明晰亲子代染色体遗传变异规律,有助于指导杂交后代植株的筛选与回交组合的合理配置,并为后续杂交育种研究提供参考。【方法】以亲本及F代18个优良单株的扦插苗根尖为材料,利用改良去壁... 详细信息

【目的】油茶种间杂交是油茶种质创新的重要途径,明晰亲子代染色体遗传变异规律,有助于指导杂交后代植株的筛选与回交组合的合理配置,并为后续杂交育种研究提供参考。【方法】以亲本及F代18个优良单株的扦插苗根尖为材料,利用改良去壁低渗染色体制片技术和核型分析软件对亲本及杂交子代的染色体核型特征进行研究,并利用核型似近系数聚类法分析亲本及杂交子代的染色体遗传与变异。【结果】1)父本‘华硕’与母本‘攸杂2’的核型类型均为2B型,以m型染色体占多数,sm型染色体占少数,母本‘攸杂2’的核型公式为2n=91=53m(4SAT)+38sm(2SAT),染色体相对长度变化范围为1.26%~2.97%,臂比值大于2的染色体比例为17.8%,染色体长度比为2.36,核型不对称系数为62.36%;父本‘华硕’核型公式为2n=90=62m(2SAT)+28sm(4SAT),染色体相对长度变化范围为1.50%~3.00%,臂比值大于2的染色体比例为4.4%,染色体长度比为2.00,核型不对称系数为59.38%。2)杂交子代的核型参数多数介于父本与母本之间,以m型和sm型染色体为主,少数有st型染色体,且在杂交子代中出现sm型染色体数目大于m型的情况(YH-14和YH-18);染色体相对长度的变异幅度较大,总体为1.05%~3.32%,以M1和M2型染色体居多;核型不对称系数变异范围为61.01%~63.38%,核型类型为2A或2B型。3)核型聚类分析结果表明,在核型似近系数为0.9660,距离系数为0.0340时,可分为两大类:其中绝大部分杂交子代均与母本‘攸杂2’聚为一类,仅有YH-11、YH-15与父本‘华硕’聚为一类。【结论】大部分杂交子代的核型参数介于父本与母本之间,少数杂交子代的核型出现较大变异。此外,杂交子代群体中绝大部分单株的染色体核型与母本‘攸杂2’更相近,仅少数核型与父本‘华硕’更相近。此结果可为油茶杂交育种工作、创制油茶新种质提供相应的理论基础。

关键词：油茶种间杂交染色体核型

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马铃薯双单倍体包含父系DNA的罕见实例

分子植物育种 2023年

作者：祁利潘李越罗亚婷王宽尹江龚学臣郭华春冯琰河北北方学院旱作农业研究中心云南农业大学农学与生物技术学院

马铃薯普通栽培种是同源四倍体，通过单倍体育种技术诱导产生的单倍体为二倍体，又称为双单体。马铃薯双单倍体广泛用于二倍体水平杂交与四倍体水平的渐渗育种，为更好理解双单倍体产生机制，本研究对4x-2x种间杂交获得的3个双单倍体及... 详细信息

马铃薯普通栽培种是同源四倍体，通过单倍体育种技术诱导产生的单倍体为二倍体，又称为双单体。马铃薯双单倍体广泛用于二倍体水平杂交与四倍体水平的渐渗育种，为更好理解双单倍体产生机制，本研究对4x-2x种间杂交获得的3个双单倍体及其亲本进行SSR鉴定。结果表明：双单倍体‘SY66-2’、‘SY19-1’只含有母本特征条带，不包含父本特征条带，符合双单倍产生的孤雌生殖假说；而‘SY19-1’不仅含有双亲的特异性条带外，还扩增出了父母本特征条带以外新条带。残留父本的DNA及新的条带表明马铃薯双单倍体可能从种间杂种衍生而来。本研究为了双单倍体产生机制提供了理论参考。

关键词：种间杂交双单倍体 SSR 孤雌生殖染色体消除

芝麻种间杂交亲和性差异及杂种生物学特征分析

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中国农业科学 2022年第20期55卷 3897-3909页

作者：琚铭苗红梅黄盈盈马琴王慧丽王翠英段迎辉韩秀花张海洋河南省农业科学院芝麻研究中心/河南省特色油料基因组学重点实验室/神农种业实验室

【目的】探索芝麻不同种之间的杂交亲和性，分析其杂种的生物学特征，为芝麻野生种种质资源高效利用提供依据。【方法】以芝麻栽培种豫芝11号(S.indicum,2n=26)和S.latifolium(2n=32)、S.calycinum(2n=32)、S.angustifolium(2n=32)、S.r... 详细信息

【目的】探索芝麻不同种之间的杂交亲和性，分析其杂种的生物学特征，为芝麻野生种种质资源高效利用提供依据。【方法】以芝麻栽培种豫芝11号(S.indicum,2n=26)和S.latifolium(2n=32)、S.calycinum(2n=32)、S.angustifolium(2n=32)、S.radiatum(2n=64)等4个野生种为亲本材料，采用双列杂交方法，通过田间人工授粉配置不同种间组合；结合胚拯救方法获得种间杂种F1。根据杂交结蒴率比较组合杂交亲和性；在盛花期和成熟期观察杂种植物学性状特征，利用Alexander染色法进行花粉粒育性鉴定。通过根尖细胞染色体涂片明确杂种染色体数目及特征。选用自主筛选的胡麻属特异多态性SSR引物，分析种间杂种分子标记差异。【结果】配置了5个芝麻种间的20个正、反交组合，共授粉2 091朵花，获得杂交蒴果370个。发现以染色体数目多的种为母本更易获得远缘杂交蒴果。5个芝麻种之间杂交亲和性的变化范围为1.18%(S.radiatum×S.calycinum)—63.33%(S.calycinum×S.angustifolium)。共有9个杂交组合获得杂种F1种子，F1植株的花粉败育率为35.21%—100.00%，其中，S.calycinum与S.angustifolium杂交组合F1的可育株比例最高，为87.68%。杂种F1在株高、株型等性状方面均表现出明显的超亲优势。栽培种与各野生种的正反交杂种F1在叶型、花型和花色表现出双亲的局部特征。栽培种芝麻(n=13)与具有n=16染色体组型的3个野生种的杂交亲和性依次为S.angustifolium>S.calycinum>S.latifolium；野生种S.radiatum(n=32)与n=16染色体组的3个野生种的亲和性依次为S.calycinum>S.angustifolium>S.latifolium。在5个种中，野生种S.calycinum与S.angustifolium的亲缘关系相对最近。获得的部分杂种植株根尖细胞染色体数目观察显示，杂种的染色体数目与理论值一致。利用3对多态性SSR引物对F1植株的分子鉴定结果显示，真杂种比例为99.66%。杂种染色体核型和特异SSR标记结果显示出胡麻属不同种的遗传特征差异。【结论】胡麻属5个种之间的杂交亲和性差异显著，种间杂交后代杂种优势明显；S.calycinum与S.angustifolium的亲缘关系相对最近，可用于芝麻优异种质创制和远缘杂交育种研究；其他种间杂交存在着生殖隔离障碍，可采用胚拯救、分子标记利用等手段加强芝麻野生资源利用。

关键词：芝麻野生种种间杂交生物学特征分子鉴定

早花象牙参为母本的3个种间杂交F_(1)表型多样性研究

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山东农业科学 2023年第3期55卷 30-37页

作者：高玉红胡秀毕雨欣伊力孜亚·特尼斯别克牟凤娟西南林业大学林学院云南昆明650224 仲恺农业工程学院园艺园林学院广东广州510225 温泉县农业农村局新疆温泉833500

象牙参属(Roscoea)为分布在高寒地区较为耐寒的姜科植物。本研究以早花象牙参(R.cautleoides)为母本的3个种间杂交组合(“早花×粉叶”“早花×绵枣”“早花×长柄”)F_(1)的一年生和二年生苗为试材,分析其主要表型的变异和遗传多样性,... 详细信息

象牙参属(Roscoea)为分布在高寒地区较为耐寒的姜科植物。本研究以早花象牙参(R.cautleoides)为母本的3个种间杂交组合(“早花×粉叶”“早花×绵枣”“早花×长柄”)F_(1)的一年生和二年生苗为试材,分析其主要表型的变异和遗传多样性,为象牙参属植物利用种间远缘杂交进行种质资源创新提供参考。结果表明,3个种间杂交组合F_(1)一年生苗叶表型和块根表型的差异较大,变异系数范围为4.47%~54.12%,其中“早花×粉叶”和“早花×绵枣”F_(1)的块根较小、叶片较窄,而“早花×长柄”的块根较大、叶片较宽,且叶片长势与块根品质之间关系密切;二年生苗叶表型和花表型的变异系数范围为0.27%~30.54%,3个杂交组合中“早花×绵枣”未开花,其余组合F_(1)花朵大小无明显差异,但花朵结构、花色等存在明显区别,“早花×长柄”F_(1)的多样性表现最高。3个种间杂交组合F_(1)的表型多样性较高,且杂交组合群体间及群体内均存在丰富的表型变异,这使进一步选育优良品种成为可能。综合而言,“早花×长柄”是选育观赏象牙参和药用象牙参的优良组合。该研究结果验证了象牙参属植物进行种间远缘杂交的可能,并可为象牙参属及其它姜科植物的种质资源创新提供思路。

关键词：早花象牙参 F_(1)代种间杂交表型多样性

基于物种特异性InDel标记鉴别美洲黑杨与小叶杨的杂交子代

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林业科学 2021年第11期57卷 79-84页

作者：戴晓港陈晨薛良交吴怀通尹佟明江苏省杨树种质创新与品种改良重点实验室南京林业大学南京210037

【目的】针对杨树种间杂交子代苗期形态不易区分的问题,利用美洲黑杨和小叶杨物种特异性InDel位点开发标记对种间杂交子代进行快速鉴别,为黑杨派和青杨派种间杂交子代鉴定、分子标记辅助育种等研究提供重要的参考技术。【方法】以美洲... 详细信息

【目的】针对杨树种间杂交子代苗期形态不易区分的问题,利用美洲黑杨和小叶杨物种特异性InDel位点开发标记对种间杂交子代进行快速鉴别,为黑杨派和青杨派种间杂交子代鉴定、分子标记辅助育种等研究提供重要的参考技术。【方法】以美洲黑杨、小叶杨及其杂交子代为试验材料,根据美洲黑杨和小叶杨重测序结果分析物种特异性InDel位点并设计引物,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对引物进行通用性和物种特异性检测,用筛选出的物种特异的引物,对种间杂交子代的真实性进行鉴别。【结果】分别将10个个体的美洲黑杨和小叶杨重测序序列比对到美洲黑杨基因组,共获得长度差异大于5 bp的InDel位点359733个,其中种内特异、种间存在差异的InDel位点18418个。采用Primer3在美洲黑杨基因组中的17956个位点成功设计引物。在不同染色体共选取10对引物,采用SeqHunter2将引物序列比对到小叶杨基因组,共有6对引物在小叶杨中是通用的。采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,发现引物Psi2-1和Psi13-14在美洲黑杨和小叶杨中存在差异。利用美洲黑杨和小叶杨自然群体各50个个体对上述2个引物进行检测,发现引物Psi2-1在美洲黑杨中扩增出128 bp的特异性产物,在小叶杨中扩增出139 bp的特异性产物,在真实的种间杂交子代中扩增出128 bp和139 bp 2条产物;引物Psi13-14在美洲黑杨中扩增出132 bp的特异性产物,在小叶杨中扩增出144 bp的特异性产物,在真实的种间杂交子代中扩增出132 bp和144 bp 2条产物。2对引物对美洲黑杨与小叶杨种间杂交子代鉴别准确率达100%。【结论】获得了美洲黑杨和小叶杨物种特异性InDel标记2对,上述标记可以有效地用于美洲黑杨与小叶杨种间杂交子代的真实性鉴别。

关键词：美洲黑杨小叶杨种间杂交物种特异性引物分子鉴别