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三倍体芍药品种染色体制片优化和核型分析

河北农业大学学报 2024年第3期47卷 46-55页

作者：孙榕泽宋焕芝蒋珈琦于晓南北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室/国家花卉工程技术研究中心花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 北京市南水北调团城湖管理处北京100089

为优化三倍体芍药品种染色体制片方法,本研究以三倍体芍药品种‘Fairy Princess’新生长的白色根尖为材料,通过常规染色体制片法,获得预处理试剂和预处理时间对芍药染色体制片影响的结果,并进行核型分析。结果表明,三倍体芍药最佳预处... 详细信息

为优化三倍体芍药品种染色体制片方法,本研究以三倍体芍药品种‘Fairy Princess’新生长的白色根尖为材料,通过常规染色体制片法,获得预处理试剂和预处理时间对芍药染色体制片影响的结果,并进行核型分析。结果表明,三倍体芍药最佳预处理试剂为0.002 mol/L 8-羟基喹啉溶液,最佳预处理时间为12~36 h;‘Fairy Princess’核型公式为2n=3x=15=10m+2sm+3st。核型分类为2A型。研究结果为三倍体芍药应用提供染色体信息,为野外取材长时间保存提供依据。

关键词：芍药预处理制片优化核型分析

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单叶蔷薇的开花特性和繁育系统

草地学报 2024年

作者：肖丽张晓龙李娜张晨洁卢昕妤于超张启翔罗乐北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种重点实验室城乡生态环境北京实验室教育部园林环境工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室林木资源高效生产全国重点实验室国家花卉工程技术研究中心

为了解单叶蔷薇（Rosa persica）的开花特性与繁育类型，通过对野生种群进行实地观察，观测花部特征、花粉活力、柱头可授性等开花动态特征，运用杂交指数（OCI，Outcrossing index）、花粉胚珠比（P/O，Pollen-ovule ratio）等指标综... 详细信息

为了解单叶蔷薇（Rosa persica）的开花特性与繁育类型，通过对野生种群进行实地观察，观测花部特征、花粉活力、柱头可授性等开花动态特征，运用杂交指数（OCI，Outcrossing index）、花粉胚珠比（P/O，Pollen-ovule ratio）等指标综合分析其繁育系统特点。本研究结果表明，单叶蔷薇种群花期为5月上旬至5月下旬，单花、单株和群体水平的开放持续时间分别为1～1.5 d，10～20 d，23 d；单花开花进程可分为6个时期：花蕾期、显色期、初开期、盛开期、衰败期、凋谢期；雌雄异位且成熟期高度重叠，柱头在显色期开始具有可授性，花粉活力最高达86.91%；P/O为13087.22，OCI为4，访花者涉及6目18科，其中主要传粉昆虫为意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica）；繁育系统为混合交配系统，异交需要传粉媒介。该结果可为深入研究单叶蔷薇生殖策略和资源保护的提供理论依据。

关键词：单叶蔷薇开花特性繁育系统传粉昆虫

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不同倍性菊花远缘杂交亲和性及子代倍性研究

园艺学报 2024年第10期 2329-2342页

作者：叶雨晴孙丽萍张一驰李毅徐俊马琛悦牛雅静张蒙蒙戴思兰黄河北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京市园林绿化科学研究院绿化植物育种北京市重点实验室北京市植物园管理处/北京市花卉园艺工程技术研究中心

以菊属8个野生种及变种、10个栽培种为亲本，设计了60个不同倍性菊花间的远缘杂交组合，采用常规压片法对所有杂交亲本及部分子代的倍性进行鉴定，以分析不同倍性菊花杂交的亲和性。结果表明，不同倍性的菊花栽培种与野生种间远缘杂交... 详细信息

以菊属8个野生种及变种、10个栽培种为亲本，设计了60个不同倍性菊花间的远缘杂交组合，采用常规压片法对所有杂交亲本及部分子代的倍性进行鉴定，以分析不同倍性菊花杂交的亲和性。结果表明，不同倍性的菊花栽培种与野生种间远缘杂交亲和性存在显著差异，四倍体 × 四倍体、四倍体 × 五倍体亲和指数最高，五倍体 × 二倍体、六倍体 × 二倍体亲和指数最低，但所有倍性差异的杂交组合间均能结实、出苗。远缘杂交子代倍性变化十分明显，同倍性组合的子代倍性几乎与亲本一致，不同倍性的杂交组合子代倍性存在多样性。此外，通过使用低倍性菊属野生种间或低倍性野生种与栽培菊花杂交获得的中间种质作为桥梁亲本，能够在一定程度上克服远缘杂交不亲和或亲和性差的问题。

关键词：菊花野生种远缘杂交杂交亲和性倍性桥梁亲本

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托桂型菊花花型和花色性状遗传规律分析

植物遗传资源学报 2024年第5期25卷 790-799页

作者：张一驰叶雨晴辜源馨张德平牛雅静张蒙蒙黄河北京林业大学园林学院/花卉种质资源创新与分子育种北京市重点实验室/国家花卉工程技术研究中心/城乡生态环境北京实验室北京100083 成都市龙泉驿区农业农村局成都610100 北京市植物园管理处/北京市花卉园艺工程技术研究中心北京100093

以一个白色非托桂型小菊为父本,两个红色托桂型小菊为母本,设计两个杂交组合,测定了杂交F1的11个花型性状。遗传分析表明,花径、舌状花长、舌状花宽和管状花数均符合无主基因控制的0MG模型;心花直径、舌状花数、管状花长、管状花宽和最... 详细信息

以一个白色非托桂型小菊为父本,两个红色托桂型小菊为母本,设计两个杂交组合,测定了杂交F1的11个花型性状。遗传分析表明,花径、舌状花长、舌状花宽和管状花数均符合无主基因控制的0MG模型;心花直径、舌状花数、管状花长、管状花宽和最深齿裂长均符合由两个加性-显性-上位性效应的主基因控制的2MG-ADI模型,其中管状花长和最深齿裂长的主基因遗传率均约70%,属于高度遗传力。相关性分析表明,托桂型菊花管状花长、管状花宽和最深齿裂长两两之间呈极显著的正相关。根据舌状花的花色值(L^(*),a^(*),b^(*))将F1聚类为5个不同色系,两个杂交组合舌状花花色的香农-威纳指数(H)分别为1.12和1.23,花色变化丰富。此外,测定了亲本及F1共30个不同花色的托桂型菊花管状花内侧表皮和舌状花上表皮的花色值(L^(*),a^(*),b^(*)),发现两者的L^(*),a^(*),b^(*)值分别呈极显著正相关;对5个色系共10个托桂型菊花做切片观察,发现管状花内侧与舌状花上表皮、管状花外侧与舌状花下表皮的色素种类相同且细胞形态大小相似,因而花色相近。本研究结果为菊花托桂花型性状的基因定位以及优质托桂型菊花品种的培育提供理论依据。

关键词：菊花托桂花型花型性状遗传规律花色分析

芍药属组间杂种‘Bartzella’的减数分裂观察

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西北植物学报 2024年第8期44卷 1321-1330页

作者：荣琪马晓艳季润泽关紫恒成仿云钟原北京林业大学园林学院牡丹国际研究院林木资源高效生产全国重点实验室花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心北京100083

【目的】芍药属组间杂种大部分为三倍体,普遍高度不育,极少获得杂交后代。‘Bartzella’是个观赏性好且有少数杂交后代的组间杂种,减数分裂染色体行为观察可为揭示其极低可育性的形成机制提供参考。【方法】以‘Bartzella’花药为材料,... 详细信息

【目的】芍药属组间杂种大部分为三倍体,普遍高度不育,极少获得杂交后代。‘Bartzella’是个观赏性好且有少数杂交后代的组间杂种,减数分裂染色体行为观察可为揭示其极低可育性的形成机制提供参考。【方法】以‘Bartzella’花药为材料,用压片法观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为。【结果】(1)‘Bartzella’的花粉母细胞在中期Ⅰ形成大量单价体,后期Ⅰ产生不同类型的染色体非整倍分离,占比高达89.13%。(2)减数第1次分裂中,染色体桥和断片出现在27.20%的花粉母细胞中;减数第2次分裂中,比例升到47.68%。(3)中期Ⅱ的纺锤体定位异常较普遍,融合纺锤体占27.06%,三级纺锤体占12.84%。(4)减数分裂产物中包含高达72.41%的二分体和13.43%的三分体,其产生未减数配子所占比例约为67%。【结论】减数分裂中染色体非整倍分离以及染色体片段缺失可能是‘Bartzella’高度不育的重要原因。融合纺锤体、三级纺锤体以及减数分裂Ⅱ结束时胞质分裂异常可导致未减数配子形成。大量的未减数配子可使‘Bartzella’在多倍体育种中具有一定潜力,但倍性间杂交障碍可能限制其杂交亲和性。

关键词： ‘Bartzella’ 组间杂种减数分裂染色体 2n配子

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观赏植物NAC转录因子的研究进展

植物遗传资源学报 2024年第5期25卷 737-750页

作者：邓泽宜罗乐于超张启翔隋云吉北京林业大学园林学院/城乡生态环境北京实验室/花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室/教育部园林环境工程研究中心/林木花卉遗传育种教育部重点实验室/林木资源高效生产全国重点实验室/国家花卉工程技术研究中心北京100083 新疆应用职业技术学院奎屯833200

NAC转录因子家族在调节植物的生长发育中发挥着重要的作用,在模式植物、作物中已进行了大量研究,但是在观赏植物中的研究还缺乏系统性的梳理和探讨。本综述介绍了NAC转录因子的结构和分类,并梳理了2004-2023年NAC转录因子在观赏植物器... 详细信息

NAC转录因子家族在调节植物的生长发育中发挥着重要的作用,在模式植物、作物中已进行了大量研究,但是在观赏植物中的研究还缺乏系统性的梳理和探讨。本综述介绍了NAC转录因子的结构和分类,并梳理了2004-2023年NAC转录因子在观赏植物器官生长发育和胁迫响应上的生物学功能研究,其中观赏植物器官生长发育主要集中在叶缘形态建成、花器官发育、叶片衰老、花瓣衰老、种球休眠5个方面,胁迫响应则集中在干旱、盐、碱、冷、热等非生物胁迫,在生物胁迫中报道较少。最后,鉴于观赏植物NAC转录因子大部分都还停留在生物信息学分析以及表达模式分析等功能初探阶段,本文在结合观赏植物全基因组测序继续开展NAC转录因子鉴定研究、挖掘观赏植物中与模式植物存在不同作用机制的NAC转录因子、解析观赏植物NAC转录因子与其他转录因子间的调控网络、加快利用推进基因工程或编辑技术开展观赏植物的分子育种工作等4个方面,对未来NAC转录因子在观赏植物中的研究提出了展望。

关键词：观赏植物转录因子 NAC基因生长发育胁迫响应

梅花新品种‘治章骨红重翠’跨品种群特性机制探究

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生物工程学报 2024年第1期40卷 239-251页

作者：秦孝天郭梦鸽秦少华陈瑞丹北京林业大学园林学院、国家花卉工程技术研究中心、园林环境教育部工程研究中心、花卉种质创新与分子育种北京市重点试验室、城乡生态环境北京试验室、林木花卉遗传育种教育部重点试验室北京100083 豫西梅花研究所河南三门峡472200

‘治章骨红重翠’梅是一个具有跨品种群特性的梅花新品种,它同时具有朱砂和绿萼品种群的典型特征,其萼绿、花白、木质部淡暗紫色,但其机制并不清楚。本研究对‘治章骨红重翠’梅、‘豫西朱砂’梅、‘豫西变绿萼’梅表型、花色苷含量和... 详细信息

‘治章骨红重翠’梅是一个具有跨品种群特性的梅花新品种,它同时具有朱砂和绿萼品种群的典型特征,其萼绿、花白、木质部淡暗紫色,但其机制并不清楚。本研究对‘治章骨红重翠’梅、‘豫西朱砂’梅、‘豫西变绿萼’梅表型、花色苷含量和花青素合成通路相关基因的表达量进行测定,结果表明,花瓣、萼片和枝内新生木质部的红色程度与总花色苷含量呈正相关。MYBɑ1、MYB1、bHLH3是影响这3个品种花部与木质部呈现红色的关键转录因子基因,转录因子促进结构基因F3′H、DFR、ANS和UFGT高表达,从而促进红色性状的产生。综合分析后推测,‘治章骨红重翠’梅花瓣白色源于矢车菊合成通路上其他分支FLS、F3′5′H、LAR和ANR基因高表达,谷胱甘肽转移酶(glutathione transferase,GST)基因GST低表达;萼片绿色源于F3′H、DFR和ANS基因低表达;木质部红色源于ANS、UFGT基因高表达。本研究对‘治章骨红重翠’梅跨品种群特性作出初步解释,为梅花花色与木质部颜色的分子育种提供了参考。

关键词：梅跨品种群实时荧光定量PCR 花色木质部颜色

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远缘杂种牡丹分生结节诱导及不定芽分化

植物研究 2024年第5期44卷 702-710页

作者：谢钰刘婉婷崔珺成仿云钟原北京林业大学园林学院牡丹国际研究院林木资源高效生产全国重点实验室花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心北京100083

该研究以亚组间和组间远缘杂种牡丹的叶柄为外植体,探索一种操作简便、适用于多个品种的分生结节诱导方法,并在部分品种中研究分生结节分化不定芽的条件。结果表明:将11个品种的叶柄薄层接入含有0.5 mg·L^(-1)萘乙酸(NAA)+1.0 mg·L^(... 详细信息

该研究以亚组间和组间远缘杂种牡丹的叶柄为外植体,探索一种操作简便、适用于多个品种的分生结节诱导方法,并在部分品种中研究分生结节分化不定芽的条件。结果表明:将11个品种的叶柄薄层接入含有0.5 mg·L^(-1)萘乙酸(NAA)+1.0 mg·L^(-1)氯吡脲(CPPU)+0.5(或0)mg·L^(-1)噻苯隆(TDZ)的SH培养基中,在黑暗条件下培养60~100 d,可以在10个品种中一步诱导出分生结节,诱导率达到52.08%~83.33%;一步法诱导的分生结节是通过愈伤组织间接产生。将分生结节接入含有0.5(或1)mg·L^(-1) CPPU+0.5 mg·L^(-1) TDZ的改良WPM培养基中,在光照、每15 d继代一次的条件下,可以诱导3个品种的不定芽分化,分化率为6.67%~33.33%;较低浓度的CPPU和TDZ共同使用对于不定芽分化有促进作用,而单独使用高浓度的CPPU不利于不定芽分化。该研究筛选出了一步法诱导分生结节的通用培养基,并在部分品种中实现了不定芽分化,为建立远缘杂种牡丹植株再生体系提供了重要参考。

关键词：亚组间杂种牡丹组间杂种分生结节不定芽

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报春苣苔属植物杂交亲和性分析及杂交障碍

中南林业科技大学学报 2024年第1期44卷 89-96页

作者：白梦李博陈简村夏婷蒋宇璇罗乐张启翔张毓北京林业大学园林学院北京100083 北京林业大学国家花卉工程技术研究中心北京100083 北京林业大学花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 北京林业大学城乡生态环境实验室北京100083 国家植物园北京100093

【目的】探究报春苣苔属属内杂交亲和性及杂交障碍的原因。【方法】以4个报春苣苔原生种、2个栽培品种为材料进行常规杂交,通过花粉活力、柱头可授性筛选父母本后开展杂交工作,初步确定杂交组合亲和性关系,并对授粉后的子房发育跟踪观... 详细信息

【目的】探究报春苣苔属属内杂交亲和性及杂交障碍的原因。【方法】以4个报春苣苔原生种、2个栽培品种为材料进行常规杂交,通过花粉活力、柱头可授性筛选父母本后开展杂交工作,初步确定杂交组合亲和性关系,并对授粉后的子房发育跟踪观察。【结果】1)6种报春苣苔属植物的花粉活力和柱头可授性强弱与其杂交亲和性反应没有绝对的因果关系。2)16个杂交组合的子房膨大率均在65.00%以上,结实率有明显差别,以牛耳朵Primulina eburnea、尖萼报春苣苔P. pungentisepala、大根报春苣苔P. macrorhiza、蚂蝗七P. fimbrisepala作为母本时,各杂交组合的平均结实率分别达到了75.55%、78.44%、46.67%、57.78%,表现出了较高的亲和性,而以‘北林之春’报春苣苔P.‘Spring of Beilin’、‘四季’报春苣苔P.‘Four Season’为母本的组合,结实率最高也仅有6.67%,亲和性较弱。3)对5个亲和性较弱的杂交组合进行花粉管行为荧光观察,发现均存在一定程度的受精前障碍,表现为花粉管胼胝质反应、花粉管末端膨大、扭曲断裂,但各组合最终均有花粉管伸入胚珠,从到达胚珠的花粉管数量来看,牛耳朵等3个原生种的花粉数量均可满足胚珠受精需要,但结实率仍较低。【结论】报春苣苔属属内杂交具有一定的亲和性,但部分组合未获得种子,并非由受精前的花粉萌发和花粉管生长所限制,可能是由于受精卵或幼胚的后期发育过程中出现代谢紊乱而导致败育。

关键词：报春苣苔属杂交授粉亲和性花粉管行为