甘蓝型油菜与诸葛菜属间杂交F12群体的品质及遗传分析

以甘蓝型油菜（AACC,2n=38）品种Oro与诸葛菜（OO,2n=24）属间杂交F4世代中出现的五倍体单株（AACCO,2n=50）为起始材料连续自交选育、鉴定,直至获得F12群体。各F12株系间表现一定的形态差异,但株系内植株形态特征一致。细胞学观察表明85.3%的F12单株具有与甘蓝型油菜相同的染色体数目,花粉母细胞（PMCs）减数分裂中正常配对和分离;其余植株的染色体数目分别为37、39和40;红紫色植株在减数分裂中有落后染色体,四分体时期会出现微核。基因组原位杂交（Genomic in situ hybridization,GISH）分析未检测出整条的诸葛菜染色体;但AFLP分析表明存在渗入的诸葛菜DNA片段。F12植株的脂肪酸组成及硫苷含量表现较大的变异,有的植株油酸含量高于Oro而硫苷降低。     

利用青海大黄油菜和芥蓝合成大粒甘蓝型油菜

利用青海大黄油菜（QD,2n=20,AA）与几种不同的甘蓝（CC,2n=18）正反杂交,辅以幼胚抢救、子房培养和染色体加倍技术人工合成甘蓝型油菜。结果表明：以QD为母本的多个杂交组合获得69株杂种苗,反交组合均未得到正常发育的胚。与中迟芥蓝杂交后的QD子房在MS、1/2MS、MS＋0.2mg/L 6-BA三种培养基中得胚率依次为15.5%、8.9%和4.4%,共获得24个杂种胚,而在MS＋1.5mg/L 6-BA＋0.25mg/L NAA分化培养基上角果内未发现成熟胚。染色体加倍处理结果表明,在培养基中添加秋水仙素后加倍率最高（59.4%～86.4%）。SSR分子标记结果显示：受试材料全部为真杂种,并且没有出现新增带和缺失带。人工甘蓝型油菜在形态上介于双亲之间,千粒重较高,达到5.48g～7.45g,显著高于甘蓝型油菜品种青油14号和中双4号。     

栽培甜菜(Beta vulgaris L.)和白花甜菜(Beta corolliflora Zoss.)种间杂交及细胞遗传学研究

本文报道了栽培甜菜（B．vulgarisVV）与白花甜菜（B．corollifloraCCCC）种间杂交，获得了2n＝36（VVCC）和2n＝27（VCC）杂种。观察了杂种F1的减数分裂行为。2n＝36杂种F1，终变期形成18个二价体的频率为98．73％，二价体环状结合方式为6个（范围4～10），棒状结合方式平均为11．99个（8－17）。用栽培甜菜回交，获得B1F2。经细胞学检查，染色体数均为2m＝27，其9Ⅱ＋9Ⅰ染色体构型频率为90．4％，减数分裂终变期的三价体频率占3．03％。后代出现大量形态变异及染色体数不同的植株。其与2n＝18的植株频率为41．58％，2n＝27的植株频率为30．19％，可能是无融合生殖形成的。2n＋1＝19的植株频率为10．39％，是附加白花甜菜染色体的异附加三体。     

Nicotiana tabacum Lin.-N. plumbaginifolia V iv.杂种的鉴定及其育性和黑胫病抗性的初步分析

为明确一株云烟87八倍体(2n=8x=96)与N.plumbaginifolia Viv.(2n=2x=20)的杂交后代的部分生物学特性。对该后代进行了形态观测,细胞学遗传学分析,育性分析,并进行黑胫病抗性的离体鉴定。结果显示,该杂交后代(无性系)大部分外观形态指数介于云烟87四倍体与N.plumbaginifolia之间;花冠颜色与云烟87相近,花药颜色与N.plumbaginifolia相近。其染色体数目为58条,其中含有来自N.plumbaginifolia的10条染色体。花粉离体培养未见萌发;与云烟87四倍体杂交,做母本时坐果率为100%,平均每个蒴果获得102.60±25.12粒可萌发的种子,以其为父本及自交时未获得成熟蒴果。该杂交后代(无性系)对黑胫病抗性强于云烟87,与N.plumbaginifolia相近。综上所述,该杂交后代为云烟87与N.plumbaginifolia的真杂种(2n=5x=58);其雄性败育,但雌性可育;且具较强的黑胫病抗性。     

甘蓝型油菜雄性不育的遗传研究：Ⅳ.甘蓝型油菜异核型雄性不育材料…

应用改良石碳酸品红染色，压片，在显微镜下观察。甘蓝型油菜异核型雄性不育材料ＢＣ５减数分裂过程的各时期均出现异常现象，染色体配对不正常而形成单价体，染色体落后，染色体不均等分裂，三分体和多分体形成，最终不能发育为正常的小孢子。     

白菜型油菜和诸葛菜远缘杂交的子房培养及杂种鉴定

对白菜型油菜和诸葛菜正反属间杂交及杂交子房培养进行了研究。结果表明,以授粉后7d取子房进行离体培养其子房存活率和结籽率均较高。对于所使用的4种培养基,培养基A（MS＋2．0mg·L^-16-BA＋0．2mg·L^-1NAA＋500mg·L^-1水解酪蛋白＋0．5％活性炭）显示较好的效果,在杂交组合澧临白菜×诸葛菜中,其最高结籽率达2．56％。适宜的母本结合授粉后恰当的子房离体时间和合适的培养基成分有利于提高杂种的获得频率。通过子房培养,从杂交组合澧临白菜×诸葛菜获得的1株杂种植株,形态上显示出双亲的中间型。细胞学研究显示,该杂种小孢子和花粉发育呈现异常现象,花粉育性低。形态学和SSR分子鉴定表明,该杂种植株为真杂种。因此,通过有性杂交结合子房培养能够将诸葛菜的有益性状转入白菜型油菜中。     

一个包含Smarandache函数S（n）和Z1（n）的方程及其整数解

对任意正整数n,著名的Smarandache函数S（n）定义为S（n）=min{m：m∈N,n｜m!）,而伪Smarandache函数Z1（n）定义为Z1（n）=min{m：m∈N,n｜1^2＋2^2＋…＋m^2）．研究方程Z1（n）＋1=S（n）的可解性,并利用初等方法得到了该方程的所有正整数解,同时也给出了所有解的具体表示形式．     

不同倍性烟草杂交获得六倍体烟草植株

以本实验室自行创制的云烟87八倍体（2n=8x=96）为母本,L-8四倍体为父本进行杂交,成功获得烟草六倍体（2n=6x=72）植株。经观察统计其花器官特征,花粉特征,并通过体外萌发及杂交试验对其育性进行初步研究。结果显示:烟草六倍体花蕾和花药明显大于云烟87四倍体×L-8四倍体杂交组合四倍体（简称四倍体杂种）后代的花蕾和花药,但花粉量较少;其花粉体外萌发率仅9.78%,明显低于四倍体杂种;六倍体花粉在六倍体及云烟87四倍体柱头上只极少量萌发并穿过花柱;以六倍体为父本,与云烟87四倍体烟草品种杂交以及六倍体自交,不能坐果;而以六倍体为母本、云烟87四倍体为父本可得到一定量种子,其单果种子数与杂种四倍体作母本、云烟87四倍体为父本时差异不大,但发芽率只有21.2%。这表明本研究中的六倍体植株作父本不育,而作母本具有一定的育性,后续研究利用中可将其用作母本。      

普通烟草和粉蓝烟草体细胞杂种植株后代育性观察

普通烟草(N.tabacum)和粉蓝烟草(N.glauca)原生质体融合获得种间体细胞杂种植株,其当代育性很低,但株系间稍有差异。杂种植株自交系(SC)随着自交世代的增加,染色体数目变化不大,正常花粉粒的比率增加,育性提高。体细胞杂种植株的回交系(BC)随着回交世代的递增,染色体数减少,直至接近回交亲本的染色体数,育性趋向正常。高度雄性不育的植株,染色体数稳定,回交仍保持高度的不育,其育性低的原四是雄性器官退化。     

花瓣色素定量法对甘蓝型油菜白花性状的质量-数量遗传模型分析

采用无水乙醇提取油菜花瓣色素,在439nm波长下测定提取液的吸光度,实现对甘蓝型油菜白花性状的量化观察,并应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型多世代联合分析法,对甘蓝型油菜杂交组合（HW 243×HZ 21-1）和（HW 243×中油821）的P1、P2、F1、F2、B1和B2世代群体进行分析,研究花瓣颜色的遗传特性。结果显示：甘蓝型油菜白花性状表现为数量性状,其遗传符合2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因遗传模型（E-O）,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小;2对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用;主基因的遗传力较高;受环境影响较小。在F2群体中主基因的遗传率为95.51%和96.35%,多基因遗传率为3.65%和2.43%;在B1群体中主基因的遗传率为53.00%和49.59%,多基因遗传率分别为39.93%和39.84%;在B2群体中主基因的遗传率为97.38%和95.51%,多基因遗传率分别为2.17%和1.57%。     

油菜不同器官高质量总蛋白提取方法和双向电泳体系的优化

以显性核不育油菜Shaan—GMS不育株和可育株的花序和叶片为材料,采用TCA（三氯醋酸）-丙酮法提取油菜花蕾、花药及叶片总蛋白,对总蛋白提取方法、IPG（固定pH梯度）胶条种类、聚焦程序、凝胶浓度、上样量等环节进行了优化。结果表明,采用理想的蛋白质裂解液（7mol／L尿素,2mol／L硫脲,4％CHAPS（3-[3-（胆酰氨丙基）二甲氨基]丙磺酸内盐）,65mmol二硫苏糖醇,0．5％IPG缓冲液pH3～10或pH4～7,全蛋白酶抑制片剂（片／10mL））裂解蛋白,以150μg上样,按IEF程序Ⅱ（30V,12h;200V,1h;500V,1h;1000V,0．5h;10000V,2h;10000V,8h）进行等电聚焦,10％SDS—PAGE胶浓度进行第二向电泳,银染方法检测,可得到背景清晰、分辨率较高的油菜花蕾、花药及叶片蛋白质电泳图谱。高质量油菜蛋白的提取方法和蛋白质分离双向电泳体系的优化可为油菜蛋白质组学研究奠定技术基础。     

花期低温阴雨对甘蓝型油菜产量和种子含油量的影响

对2010年3月2日～11日低温阴雨条件下19个甘蓝型油菜品种有效结角率、每角粒数、千粒重和种子含油量进行了分析。结果表明：（1）开花后低温阴雨导致油菜有效结角率下降（平均为对照的72.81%）,每角粒数减少（是对照的57.32%）,种子千粒重稍有增加（是对照的119.79%）,含油量降低（是对照的95.31%）。（2）开花时低温阴雨导致有效结角率下降（是对照的46.01%）,每角粒数减少（是对照的33.11%）,千粒重有所增加（是对照的114.67%）,含油量降低（是对照的96.71%）。（3）开花时低温阴雨对所有供试品种的有效结角率、每角粒数影响均大于开花后。（4）花期低温阴雨的影响因品种而异,希望98、中油821等7个品种抗耐性好。同一品种对开花期和开花后低温阴雨的抗耐性基本一致。     

甘蓝型油菜隐性核不育上位基因抑制作用专一性研究

将甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系9012A的临时保持系12-148-204-F14TAM、204TAM分别与双隐性核不育系5A杂交,研究隐性上位抑制基因rfrf对5A中不育基因ms1ms1ms2ms2的抑制作用。结果表明rfrf基因对ms1ms1ms2ms2的不育性表达没有抑制作用,而对9012A中不育基因ms3ms3ms4ms4具有专一抑制作用。     

油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因候选片段的克隆

根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育（Nsa CMS）基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。     

油菜抗咪唑啉酮性状的遗传及其应用

以抗咪唑啉酮类除草剂油菜M9选系M9-2、M9-3、M9-11、M9-14和MI CMS（陆奥-五十铃细胞质雄性不育）恢复系N221、N340、N341为亲本材料配制杂交组合,研究抗性遗传。结果表明,咪唑啉酮抗性为显性性状,由1对核基因控制,抗性基因在F2和BC1群体遵循孟德尔单基因遗传规律。因此,应用杂交、回交等常规育种方法可将抗性基因导入目标品种。     

甘蓝型油菜Bnl9070的表达与同源基因At2g19070的amiRNAi研究

基于原芯片杂交结果,油菜杂合双显性雄性核不育系差异表达基因Bnl9070与拟南芥At2g19070基因高度同源,在油菜可育株雄蕊中高量表达,不育株雄蕊中表达量极低。从雄性不育基因At2g19070入手,利用amiR—NAi（人工微RNA干扰）技术对其两个RNA区段分别设计靶标,转化拟南芥。在多个转基因拟南芥植株和后代中普遍观察到小孢子数量减少、成熟花粉萎缩失去活力、不结实或者少结实的不育表型。两个靶标的干扰使转基因拟南芥出现了类似的表型,基因表达抑制率都在90％以上,干扰效果好,暗示amiRNAi技术在靶标选择上具有一定的灵活性。At2g19070基因的干扰对Bnl9070的功能研究有借鉴作用。     

甘蓝型油菜双显性细胞核雄性不育系Shaan-GMS雄配子发育观察

采用常规压片与冰冻切片两种方法,观察甘蓝型油菜不育系Shaan-GMS的不育株与可育株小孢子母细胞减数分裂和小孢子发育过程,以阐明小孢子败育时期和细胞学特征。植株表型上,花期可育株与不育株花器官差异较大：不育株花丝较短,花药小且干瘪,微粉或无粉,淡黄色;细胞学观察结果显示不育株的花粉母细胞能够进行正常的减数分裂,形成四分体,但在单核期开始发生异常。主要表现为小孢子从四分体中释放后无法形成正常的小孢子外壁,随后小孢子外壁、内容物和绒毡层均提早降解,只剩下空壳与残渣,药室也随之萎缩变形,最终导致花粉败育。上述结果说明Shaan-GMS为单核败育类型,可能是一个细胞核雄性不育新材料。