【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量(iTRAQ)和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶(Enolase)、热休克蛋白DnaK(HSP70)及病菌抗原(GroEL)均表达下调。在钙信号途径中,钙调蛋白(CALM)表达下调,腺苷酸转运酶(adenine nucleotide translocase,ANT)表达量增加,表达上调。MAPK信号途径中,乙二醛酶Ⅰ(GloI)表达下调。磷脂酰肌醇信号系统中的钙调蛋白(CALM)表达下调。随机选取与差异蛋白相关的6个基因进行qRT-PCR验证,结果显示,6个基因的表达与蛋白质水平趋势相一致,均表达下调。通过转录组测序,共获得了52 998个有注释信息的Unigene,占所有Unigene的40.37%。基于6组样品的RPKM(Reads Per Kilobase per Million)值,共筛选到16 224个差异基因。其中上调基因13 361,下调基因2 863个。对差异基因进行Pathway显著富集分析,杂交与自交相比,不亲和差异表达的基因主要富集在氧化磷酸化代谢、ABC转运蛋白、次级代谢产物等通路。与远缘杂交不亲和相关且发生显著变化的基因有CalS-5、CalS-12(胼胝质酶)和SPL(squamosa promoter binding protein-like)表达上调,ABCF(ABC transporter family protein)表达下调。【结论】在转录组和蛋白数据共注释到6个蛋白、4个基因与植物不亲和性密切相关,这些蛋白与基因可能在远缘杂交不亲和方面发挥着重要作用。

【目的】探寻克服牡丹与芍药远缘杂交受精前障碍的授粉方式,为克服牡丹、芍药远缘杂交不亲和提供理论依据。【方法】以芍药品种粉玉奴(Paeonia lactiflora‘Fenyunu’)为母本,牡丹品种凤丹白(Paeonia ostii‘Fengdanbai’)、洛阳红(Paeonia suffruticos a‘Luoyanghong’)为父本分别进行远缘杂交,采用常规授粉、延迟授粉、重复授粉、切割柱头授粉和蒙导授粉5种不同授粉方法,对授粉后花粉萌发及花粉管伸长过程进行荧光显微观察,研究母本心皮形态学特征,统计杂交组合结实率。【结果】杂交组合粉玉奴×凤丹白、粉玉奴×洛阳红采用重复授粉、蒙导授粉、延迟授粉的效果均优于常规授粉,在花粉萌发量、花粉管伸长及单花结实率方面表现为延迟授粉>重复授粉>蒙导授粉>常规授粉>切割柱头授粉,说明延迟授粉对于克服受精前障碍效果最佳,为最佳授粉方式。切割柱头授粉虽效果不佳,但对克服受精前障碍有一定影响。【结论】在牡丹、芍药远缘杂交育种中,可以采取延迟授粉的方法,减缓甚至克服母本柱头或花柱对异源花粉萌发及花粉管生长的抑制,克服受精前障碍,提高育种效率。

【目的】探明阿月浑子与黄连木远缘杂交是否存在授粉障碍。【方法】以阿月浑子和黄连木杂交组合为材料,以阿月浑子自交组合为对照,利用扫描电镜技术观察父本花粉的形态特征,采用离体萌发试验对父本花粉萌发率和活力进行测定,采用压片法对不同授粉组合的花粉管生长动态进行荧光显微观察。【结果】阿月浑子T-491花粉极面观可见4个萌发孔,外壁具稀疏刺状颗粒;黄连木花粉极面观萌发孔仅见2个,外壁有较密刺状颗粒分布;黄连木花粉极轴长和赤轴长分别为53.84μm和44.85μm,均大于阿月浑子T-491雄株花粉。用于授粉的父本黄连木和阿月浑子T-491的花粉萌发率分别为77.3%和84.38%,花粉活力分别为82.4%...

为提高芍药属远缘杂交结实率,对3类5个远缘杂交组合进行柱头处理,即:1)牡丹组革质花盘亚组内杂交:‘凤丹白’ב芳纪’,紫斑牡丹ב雪映桃花’;2)革质花盘亚组和肉质花盘亚组杂交:紫牡丹ב日月锦’,卵叶牡丹×黄牡丹;3)牡丹组和芍药组间杂交:紫斑牡丹ב红艳争辉’。各组合采用4种处理方式:2.0%,3.5%,5.0%KCL溶液处理柱头;1.5%,3.0%,4.5%NaCl溶液处理柱头;25、50和75mg/L GA3处理柱头;花粉培养液处理柱头,比较不同授粉方式对结实率的影响。结果表明:1)KCL溶液效果优于NaCl溶液,3.5%KCl效果最好;2)所有组合结实率最高值均出现在GA3处理中,GA325mg/L最为稳妥;3)最佳培养液配方为蔗糖100g/L+H3BO30.08g/L+CaCl220mg/L,但花粉培养液处理仅对革质花盘亚组内杂交组合‘凤丹白’ב芳纪’组合有促进作用。

[目的]明晰牡丹种间远缘杂交不亲和的细胞学及生理机制，为牡丹远缘杂交提供理论及试验基础。[方法]以牡丹‘凤丹’为母本，保康牡丹为父本，进行远缘杂交授粉亲和性研究，探讨授粉后雌蕊保护酶活性、可溶性物质含量及内源激素含量变化与花粉萌发、花粉管生长之间的联系。[结果]保康牡丹与‘凤丹’远缘杂交亲和性差的细胞学原因是花粉萌发慢，花粉管多有胼胝质沉积、扭曲缠绕严重，生长多无序并伴有分枝现象，只部分能穿过花柱到达子房。生理机制研究结果表明：授粉后，SOD活性快速升高有利于花粉柱头识别及花粉管生长；MDA含量快速增加不利于远缘杂交授粉花粉管的伸长生长；远缘杂交雌蕊较自交雌蕊可溶性蛋白及可溶性糖含量高，表现为柱头识别作用及雌蕊排异作用加强；自交雌蕊IAA含量显著高于杂交，高水平IAA、GA3、IPA有助于花粉萌发及花粉管生长；远缘杂交雌蕊ABA含量显著高于自交雌蕊，高水平ABA、JA对花粉管生长显示抑制作用，诱发胼胝质沉积，花粉管扭曲缠绕生长无序。[结论]‘凤丹’与保康牡丹远缘杂交存在受精前障碍，其与雌蕊内部酶活性变化、内源激素含量的动态变化及可溶性物质含量密切相关。

５个新品种均从芍药与牡丹远缘杂交后代中选出，花色奇特，花期长，生长旺盛，具有典型的组间杂种特征。其中‘京华旭日’花单瓣型或荷花型，鲜亮红色，有不规则黄色或紫色放射状条斑；‘京俊美’花单瓣型，乳黄色，基部有显著棕红色斑；‘京华朝霞’花单瓣型，淡红色，有淡紫色或黄色条纹；‘京桂美’花荷花型，红色；‘京蕊黄’花荷花型，淡黄色，基部有淡红斑，部分雄蕊变态发育为不育心皮。植株繁殖采用嫁接或分株法进行。

高油酸油菜和低油酸油菜对菌核病的抗性存在显著差异,为了弄清其分子机理,以一组高油酸油菜近等基因系自交授粉后20~35 d的种子为材料,分别进行转录组和同位素相对标记与绝对定量技术分析。分析了与抗病相关的氧化磷酸化、植物激素信号转导通路和植物病原体互作3个分类,将注释的基因和蛋白进行关联,并对其中可能与抗病相关的基因进行定量PCR验证。结合前人研究发现,基因表达或蛋白表达发生显著变化的基因gi|260505503(多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白)、gi|226346102(HSR203J类蛋白)、gi|470103214(钙调蛋白类)与抗病相关;而gi|297843222(结合蛋白)、gi|18397...

以芍药品种‘朱砂判’为母本,分别与6个芍药组品种和4个牡丹组品种进行杂交,并综合利用核型分析和SSR分子标记法对部分杂交后代进行杂种鉴定,筛选出亲和性较好的远缘杂交组合,并确定杂交后代早期鉴定方法,为芍药属新品种培育提供参考。结果表明:1)芍药组内近缘杂交亲和性好,平均结实率均在5粒/朵以上;芍药组内远缘杂交亲和性较差,但仍有一定结实;芍药组间远缘杂交表现出不亲和性,仅杂交组合‘朱砂判’בDao Da Chen’有较少结实。2)核型分析表明:组内远缘杂交后代ZC4、ZC5、ZC6、ZC7为三倍体(2n=

为研究白菜型、芥菜型和甘蓝型冬油菜之间远缘杂交的亲和性，本试验通过测定５２个冬油菜组合远缘杂交的结角率、亲和指数、花粉活力、花粉－柱头互作情况，分析冬油菜远缘杂交的亲和性。由５２个冬油菜远缘杂交组合的聚类分析结果显示，不同类型的冬油菜做母本时其亲和性表现为，芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜＞芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜＞白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜＞甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。花粉活力的大小依次为，芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜＞芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜＞白菜型冬油菜×芥菜型冬油菜＞甘蓝型冬油菜×芥菜型冬油菜。花粉－柱头互作分析得到，芥菜型冬油菜×白菜型冬油菜杂交组合和芥菜型冬油菜×甘蓝型冬油菜杂交组合母．．．

以探明牡丹与芍药远缘杂交结实率低的原因为目标，以芍药‘朱砂判’为母本，以牡丹‘凤丹白’、‘岛大臣’、‘正午’、‘姚黄’为父本，并以芍药品种‘Ｋａｎｓａｓ’为对照父本进行人工杂交，采用培养液培养法测定父本花粉萌发率，用苯胺蓝染色法，在荧光显微镜下观察父本花粉在母本柱头上萌发及花粉管生长的过程。结果显示：‘朱砂判’在开花第４天为最佳授粉期；离体状态下花粉萌发率由高到低为‘Ｋａｎｓａｓ’、‘岛大臣’、‘凤丹白’、‘姚黄’、‘正午’；‘岛大臣’及‘Ｋａｎｓａｓ’作父本的组合花粉管能够到达子房，其他组合花粉管都未到达子房，并观察到一些异常的花粉管形态，花粉管生长过程中还伴随着一系列胼胝质反应。表明受精前．．．

芸薹属栽培种的众多近缘种是其遗传改良的宝贵种质资源,可提供许多有用的性状及基因。在过去的几十年中,研究者通过有性杂交和原生质体融合的方法,合成了许多远缘杂种及后代材料、异源胞质雄性不育系,极大地促进和丰富了芸薹属栽培种的遗传研究与育种工作。

湖南师范大学生命科学学院刘少军教授最近撰写出版的《鱼类远缘杂交》专著，总结了其实验室２０多年来在鱼类远缘杂交和多倍体研究方面取得的系列成果，同时结合国内外相关研究进展，以图文并茂的形式系统地为读者展现了鱼类遗传育种这一研究领域的最新知识和技术，是一本学术价值高的原创性著作。该书分１４章，共５３万字，系统介绍了作者实验室在遗传、繁殖及生长速度等生产性状方面对不同

湖南师范大学生命科学学院刘少军教授最近撰写出版的《鱼类远缘杂交》专著，总结了其实验室２０多年来在鱼类远缘杂交和多倍体研究方面取得的系列成果，同时结合国内外相关研究进展，以图文并茂的形式系统地为读者展现了鱼类遗传育种这一研究领域的最新知识和技术，是一本学术价值高的原创性著作。

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