喜树多倍体诱导研究

为改良喜树现有品种,丰富遗传育种资源,采用秋水仙素对植物喜树的顶芽和种子进行多倍体诱变处理,经植物形态学检测,诱导后的对象具有明显的多倍体特征,表明采用秋水仙素对喜树不同部位进行多倍体诱导,是一种行之有效的生物技术方法.     

药用植物多倍体诱导与鉴定研究进展

概述了多倍体发生的原理、药用植物多倍体的优越性、人工诱导多倍体产生的技术途径、秋水仙素诱导多倍体产生的技术原理与特点、鉴定方法及嵌合体的分离纯化技术,并提出了约用植物多倍体育种过程中亟需解决的问题.     

林木遗传育种研究进展

林木遗传育种是研究森林遗传和林木良种选育理论与技术的科学。其因林木地理变异规律研究而萌芽,伴随着遗传学基本理论体系形成完成奠基,在不断推动遗传改良以满足人工林高效培育的良种急需中实现林木遗传育种现代理论和技术体系构建,并在进入21世纪之后开启了分子设计育种的深入发展阶段。经过近两个世纪的创新发展,林木遗传育种形成了一个适合树木生物学特点、遗传基础研究与育种创新应用紧密结合并协同发展的学科体系。其中,基于轮回选择不断推进以选择、交配、遗传测定为核心的育种循环,完成更高轮次的基本群体、育种群体、选择群体和生产群体建设,是可持续遗传改良的根本所在。在此基础上,或通过远缘杂交选育杂种优势突出的林木品种;或基于有性多倍体化开展多倍体育种,综合利用杂种优势和倍性优势,实现林木多目标性状改良;或采用转基因和基因编辑等分子育种技术,进一步改良已有林木品种或优异种质等。而林木良种生产仍然依赖传统的种子园制种和无性系制种,其中体胚发生技术实用化将是进一步实现种子繁殖树种遗传改良水平提升的有效途径。推动林木育种理论和技术创新,提高育种效率和效果,选育产量更高、品质更优、抗逆性更强、适应性更广的林木良种并应用于生产,保证用更少的人工林面积生产更多的木材及林产品,以减少对天然林的依赖,林木遗传育种在未来将发挥更大的作用。     

五鹤续断多倍体诱导的初步研究

本研究采用秋水仙素对五鹤续断的萌发种子和幼苗为试验材料来研究五鹤续断多倍体的诱导.结果显示,用0.2%的秋水仙素溶液处理幼苗茎尖42或48 h和0.3%的秋水仙素溶液处理幼苗茎尖36 h的诱导率较高,诱导后植物材料具有明显的多倍体外形特征,是一种可取的诱导方法.     

秋水仙素诱导椒样薄荷染色体加倍的研究

因多倍体器官巨型性、抗逆性强及代谢产物含量升高等特性,多倍体诱导常被用于药用植物的育种研究。本研究利用秋水仙素在体外诱导椒样薄荷含芽的茎段,以期获得染色体加倍的变异植株。用不同浓度(50、100、150、200 mg/L)的秋水仙素对椒样薄荷茎段处理不同时间,从茎段的死亡率、再生苗的诱导和生长情况以及变异植株诱导率综合考虑,筛选出最适的秋水仙素处理组合为150 mg/L处理48 h。并对变异植株的生长状况、叶片形态、气孔大小和密度以及染色体数目等进行观察统计,成功获得染色体数目加倍的椒样薄荷植株,为椒样薄荷的品种改良和选育奠定了基础。     

茼蒿同源四倍体的诱发与细胞学研究

本文通过对茼蒿(Chrysanthemun CoronariumL)的不同品种和杂种一代进行同源四倍体的诱发、鉴定、细胞遗传学研究.探讨蔬菜多倍体的人工诱导方法与效果,以及多倍体的形态特征和遗传特性.为蔬菜的多倍体育种提供理论依据,并选育出茼蒿四倍体新品种.试验材料以目前生产上推广的细叶茼蒿、大叶茼蒿与其前两者的杂种一代,分别用不同浓度的秋水仙素(C_(22)H_(25)O_6N+1(1/2)H_2O)和不同处理方法诱发染色体加倍,并从形态和细胞学上进行鉴定,筛选出同源四倍体,对其诱发四倍体的第一代作染色体行为分析和稳定性分析,从中选择优良单株套袋自交留种,期望选育出具有优良性状的四倍体新品种.     

秋水仙素诱导蒙古黄芪多倍体的研究

以黄芪种子和带子叶的上胚为处理对象,用在培养基里添加不同浓度秋水仙素的方法,研究了秋水仙素不同浓度、不同处理时间对黄芪多倍体诱导的影响.结果表明,两种处理对象的诱导效果受秋水仙素浓度和处理时间两方面的影响.以成熟种子为处理对象,各种秋水仙素浓度和处理时间组合均可诱导出多倍体植株,但以秋水仙素浓度100mg/L,处理时间14d的组合加倍率最高,达13.3%;以带子叶的上胚为处理对象,从秋水仙素浓度50mg/L,处理时间7d开始有较低的加倍率,以秋水仙素浓度100mg/L处理时间7d的加倍效果最好,为10.9%.细胞染色体鉴定结果为:四倍体染色体数为2n=4x=32;而二倍体的染色体数为2n=2x=16.     

秋水仙素诱导秋花独蒜兰多倍化的研究

以秋花独蒜兰(Pleione maculata Lindl.)拟原球茎为材料,研究不同浓度及时间条件下,对秋水仙素诱导秋花独蒜兰多倍化的诱变效果.实验结果表明:秋水仙素浓度为0.2%、处理时间为60 h时,诱导结果最佳,变异率为25.64%;细胞学鉴定表明,该方法诱导培育的植株具有多倍体表型特征,其体细胞染色体数多为2n=76～80条,而对照2n=38～40条.     

细胞工程在鱼类育种中的应用

介绍了鱼类细胞工程育种的研究现状和成果。其主要技术包括核移植、细胞融合、雌核发育、雄核发育和多倍体诱导，其中雌核发育和多倍体诱导是潜力较大的育种方法，并在生产中得到了应用。     

果树多倍体育种的探讨

果树多倍体育种是利用对自然变异、人工诱变、有性杂交培育、胚乳培养和原生质体融合培育获得多倍体.多倍体的鉴定以形态特征、解剖结构、生理生化特性和染色体数目为主.果树多倍体育种中应以合适的倍性作为育种目标,重视多倍体种质资源的创新与应用,重视对多倍体嵌合类型的分离纯化以及利用现代技术提高育种效率等.     

美洲黑杨种质材料倍性鉴定

【目的】对美洲黑杨种质资源库保存的种质材料进行倍性评估,并对候选多倍体进行倍性鉴定。【方法】利用9对用于多倍体鉴定的SSR引物检测448份美洲黑杨种质材料,根据每个引物扩增位点的等位基因数目对种质材料的倍性进行评估,基于初步鉴定结果筛选出候选多倍体材料。在此基础上,使用流式细胞仪(FCM)对候选多倍体种质材料的倍性进行鉴定。【结果】分子标记基因型分型统计结果显示,9个SSR位点共扩增出129条多态性条带,每个位点的等位基因数为5(Ploidp-10)~25(Ploidp-07)个,平均每个位点的等位基因数为14.33个。9个SSR位点的多态性信息含量(PIC)变动范围为0.46~0.93,平均PIC值为0.76。在检测的448份美洲黑杨种质材料中,440份美洲黑杨种质材料在9个引物位点上扩增出的等位基因数不多于2个;有8份种质材料在2个引物位点上扩增出了3个不同的等位基因,其中编号为1346、16-42、17-49、18-25的4份种质材料在Ploidp-02引物位点扩增出了3个等位基因,而编号为5-43、5-45、15-14、19-37的另外4份种质材料在Ploidp-04引物位点上也扩增出了3个等位基因。分子检测结果表明:该8份种质材料在对应的染色体区域发生了遗传物质增加现象,为候选三倍体种质材料。用FCM对8份三倍体候选种质材料进行倍性鉴定发现,编号为1346的种质材料为三倍体,其余7份种质材料疑似为发生局部染色片段增加的候选非整倍体。【结论】9对SSR分子标记均具有较高的多态性信息含量,可用于美洲黑杨种质资源多倍体初步筛选,结合FCM检测,可在大量样品中快速筛选出多倍体种质材料。     

秋水仙素诱导越橘四倍体研究

用秋水仙素浸渍法及培养基添加法对南高丛越橘组培苗"3#"进行了四倍体诱导,结果表明:浸渍法诱变效果优于培养基添加法,获得的变异株系多为嵌合体,0.1%的秋水仙素茎尖浸泡24h为最佳诱变组合,存活率为70%,变异率为13.33%,四倍体植株率为6.67%.通过对茎、叶、气孔、保卫细胞、染色体数目以及叶绿素含量等形态生理指标的检测,证明四倍体较二倍体发生了显著变化.     

现代林木育种关键核心技术研究现状与展望

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。由于传统林木育种周期长、效率低、表型选择精度差,以分子育种为代表的现代育种技术可以显著缩短林木育种周期,精准改良目标性状,成为实现高效林木遗传改良的关键途径。笔者分析了限制林木遗传改良进程的主要问题,阐述了全基因组选择育种等现代林木育种关键核心技术的发展现状及应用情况,并对这些技术未来发展方向进行了展望,为加速林木遗传改良的重大技术创新提供参考。     

Maternal inheritance in polyploid fish inferred from mitochondrial ATPase genes analysis

The sequences of the ATPase8/6 genes for the triploid, tetraploid and pentaploid hybrids as well as for their male parent blunt snout bream were determined. In order to examine mitochondrial maternal inheritance, the sequences were subjected to a comparative sequence analysis with the homologous sequences of red crucian carp, their female parent, and zebrafish as the outgroup. Base composition and variation as well as the divergences based on nucleotide sequences and deduced amino acid sequences were calculated. Phylogenetic trees were also constructed with maximum parsimony (MP), minimum evolution (ME), neighbor joining (NJ) and the unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA) algorithms in MEGA 3.1. The results showed that most nucleotide substitutions occurred at the third codon position of the two genes and thus represented synonymous mutations. The nucleotide sequence divergences of the ATPase8/6 genes ranged from 0.0% to 21.6% among ingroup samples (three types of polyploids and their parents), and 27.0–28.2% between their ingroup and the outgroup samples. All the polyploids were considerably closer in sequence relationship to the female parent red crucian carp (0.0–3.3%) compared to their male parent blunt snout bream (21.0–21.6%). The phylogenetic trees also showed a similar result. In conclusion, the mitochondrial ATPase8/6 genes of artificial polyploid fish stringently indicated maternal inheritance. Our results also suggested that the ATPase8/6 genes are valuable genetic markers to track genealogies and variations in the progenies of the hybrids.     

森林场景中太阳与阴影实时动态可视化模拟

【目的】为真实地模拟森林场景中太阳与阴影的实时动态效果,将优化计算资源与自然光照的可视化模拟相结合,实现大规模森林场景阴影实时动态绘制。【方法】用子节点旋转方法分别构建太阳和阴影场景,采用Billboard技术进行太阳场景绘制,使用PSSM算法绘制阴影。建立各自子节点并绑定于共同的根节点上,通过在世界坐标系统中同时旋转子节点实现树木阴影形态随太阳一日升降的实时变化过程,并对有无阴影时的渲染效率进行了比较。【结果】加载5 000棵树以内,阴影绘制效率高达70.0 帧/s; 加载超过6 000棵树时,有无阴影的绘制效率都呈相对平缓下降趋势,且有阴影是无阴影时平均绘制效率的70%; 加载19 000棵树时,阴影绘制效率为16.0帧/s。【结论】子节点旋转方法试验数据容易获取,算法简单快速,效率较高,绘制效果使森林场景更加逼真,可以达到较好的视觉效果并满足实时可视化要求。     

大蒜的胚胎学研究 Ⅰ.花药的发育和小孢子的发生

大蒜的小孢子是由小孢子母细胞经典型的减数分裂而来。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为连续型。四分体排列呈平面型。在小孢子母细胞减数分裂过程中出现了多价体、单价体和染色体落后等不规则现象，是导致花粉退化的重要原因     

林木分子育种研究的基因组学信息资源述评

分子育种是指利用与性状相关的DNA标记进行选育,也称标记辅助选择或标记辅助育种,广义上还包括基因工程育种和基因组学辅助育种。林木分子育种为早期选择和加速育种提供了极具潜力的高效手段。笔者对林木分子育种研究的基因组学信息资源进行了进展综述和前景展望。近30年来,林木分子标记技术从早期的低通量方法发展到目前基于微阵列芯片和新一代测序的高通量技术,如测序分型、转录组测序、重测序、扩增子测序和外显子组测序等,并广泛用于连锁作图、关联分析和基因组选择等林木性状相关的DNA变异检测研究。随着2006年毛果杨基因组序列的发表,已有50余个树种完成了基因组测序。基于连锁作图和关联研究检测了林木10余个属生长、材性和抗逆及非木质产品品质等性状相关的大量基因组位点,主要趋势表现为：① 表型广泛,涵盖经济性状、生理指标和代谢成分等;②标记数量成千上万甚至上百万,覆盖全基因组;③转录组和降解组等多组学的分子变异开始应用;④ 利用大群体以提高位点检测的精度;⑤ 重视环境的影响,大田试验设置多个地点,解析QTL与环境、年份的互作效应;⑥ 结合参考基因组序列和/或转录组差异表达基因进一步挖掘性状相关的候选基因,建立了桉属、松属和云杉属等主要造林树种的基因组选择模型。此外,积累了泛基因组、相关软件和算法、功能基因、基因组编辑技术及网站和数据库等其他信息资源。林木分子育种面临的挑战主要包括：① 如何获得稳定性好的性状相关基因组位点和基因组选择（GS）模型;② 缺乏自动化、无损和高通量的表型测定技术;③对大基因组的针叶树和一些多倍体树种,仍难获得高质量的基因组序列;④ 标记辅助选择增加了常规育种之外的费用,且存在不确定性;⑤多数树种的加速育种仍较困难。后基因组时代的林木分子育种将有效结合到常规育种程序中,显著促进遗传增益的提高。