几类异质1BL/1RS小麦诱导单倍体及其细胞遗传学和胚胎学机理的研究

摘要

本研究以粘果、易变、偏凸、二角4种山羊草细胞质为背景，核型为77(2)、偃师9号、80(6)、8222、83(37)65的几类异质1BL/1RS小麦不育系为主要试材，同时，以对应保持系和异质非1BL/1RS小麦(核型为90-110)、以及化学杀雄诱导的部分常规品种(如西农1376、西农9718、2611、小偃166等)为对照，系统研究了异质1BL/1RS小麦不育系在接受异源花粉(玉米陕单902和黑麦)刺激后，单倍体诱导的频率，并且利用染色体和胚胎学制片技术，通过与异质非1BL/1RS小麦和化学杀雄诱导不育系比较，分别从细胞遗传学和胚胎解剖学两个方面进行了单倍体产生机理的研究，得出如下重要结论： 1．用玉米陕单902和黑麦作为父本花粉来源和喷施一定剂量的2，4-D，系统调查异源花粉诱导1BL/1RS小麦的单倍体频率(或子房膨大)。结果表明：分别采用普通玉米和黑麦授粉时，与对应保持系相比较，1BL/1RS小麦不育系接受异源花粉，并喷施一定浓度的2，4_D后，单倍体(子房膨大)诱导的频率显著提高：异源细胞质背景下，黑麦花粉诱导单倍体的频率较普通玉米高；对同一种母本不育系人工授粉时，单倍体诱导频率的高低与花粉种属来源有关；混合玉米．黑麦花粉(3:1)饱和授粉时，不能提高IBL/IRS小麦不育系诱导单倍体的频率。 2．利用细胞学制片技术，观察并统计几类1BL/1RS、非1BL/1RS及化杀诱导的小麦雄性不育系减数分裂时期的染色体变异频率。结果发现，与几类非1BL/1RS小麦不育系及化杀不育系相比，1BL/1RS型小麦在减数分裂中后期染色体变异频率显著提高，并且减数分裂染色体变异频率中期和后期呈显著正相关；而非1BL/1RS及化杀型不育系减数分裂染色体变异频率一致较低，中后期变异率相关系数较小。 3．采用细胞遗传技术，特就几类异质1BL/1RS小麦雄性不育系，或特定异源细胞质与1BL/1RS易位染色体互作产生单倍体的细胞遗传机理进行研究，结果表明：(1)在普通小麦细胞质和山羊草属异源细胞质背景下，1BL/1RS小麦花粉母细胞发育过程中都出现一定比例的染色体异常配对现象，但频率不同，普通小麦细胞质背景下出现的频率较低；(2)特定的山羊草属异源细胞质背景下，1RS染色体，因其易位片段大小和特定核质互作能共同削弱受体同源染色体联会配对的能力；(3)在所采用的供试材料中，花粉母细胞减数分裂时期染色体变异与诱导单倍体性存在一定的内在关系，呈显著正相关； 4．利用胚胎学制片技术研究发现，1BL/lRS小麦雄性不育系无融合生殖有2种类型：孤雌生殖和无配子生殖。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分文献综述

1.植物无融合生殖的概念及类型

1.1发育细胞来源

1.2发育胚囊结构

1.3是否需要花粉辅助刺激

1.4发育形成专性

2.无融合生殖的细胞学基础

2.1二倍体孢子生殖

2.2无孢子生殖

2.3不定胚生殖

3.无融合生殖体的遗传学基础

4.无融合生殖遗传控制理论

4.1无孢子生殖专化基因组区(apospory specific genomic region ASGR)

4.2无融合生殖的发育学观点

4.3基因组冲撞观点

4.4单基因控制理论

4.5多基因控制理论

4.6其它

5.无融合生殖相关基因及染色体片断

5.1与无融合生殖相关的基因

5.2与无融合生殖基因有关的特异片断

6.植物无融合生殖的鉴定

6.1形态学观察法

6.2显微观察法

6.3生化鉴定法

6.4分子生物学的方法

7.人工创造植物无融合生殖体的途径

7.1利用常规杂交法获得植物无融合生殖

7.2栽培作物人工加倍后获得无融合生殖

7.3其他方法

8.诱导小麦发生孤雌生殖的途径

8.1人工授粉诱导法

8.2化学药剂处理诱导

8.3未授粉子房、胚珠的离体培养

8.4异种属细胞质-核替换

9.异源细胞质诱导小麦单倍体的研究概况

9.1诱导小麦单倍体的异源细胞质种类

9.2异源细胞质诱导小麦单倍体的遗传机制

9.3异质小麦雄性不育系产生单倍体的细胞来源

10.异源细胞质诱导小麦单倍体在育种实践上的意义

第二部分试验研究

第一章异源花粉诱导异质1BL/1RS小麦雄性不育系产生单倍体的方法的研究

1.材料和方法

2.结果和分析

3.讨论

第二章异质1BL/1RS小麦雄性不育系单倍体产生的细胞遗传学和胚胎学机理

1.材料和方法

2.结果与分析

3.讨论

第三章结论

参考文献

图片说明

致谢

作者简介