科研产出
黑皮冬瓜同源四倍体与二倍体解剖学分析
《北方园艺 》 2024 北大核心
摘要：以二倍体及同源四倍体黑皮冬瓜为试材,采用光学显微镜和扫描电镜观察,研究了花粉形态及活力、双受精及胚胎发育情况对二倍体及同源四倍体黑皮冬瓜育性和结实率的影响,以期为同源四倍体黑皮冬瓜自交低稔性机理提供参考依据.结果表明:同源四倍体黑皮冬瓜花粉粒大,异形花粉较多,畸形率达42.43%,花粉活力低,花粉管生长缓慢.同源四倍体黑皮冬瓜存在明显的胚囊解体、退化或败育现象,异常胚囊率约占40%;双受精过程延后1 d,且双受精率低;合子休眠期长,胚发育进程比二倍体晚5 d;胚胎发育过程存在较高频率的胚胎发育滞后、非正常发育的合子、大量巨型胚乳游离核及游离核或胚乳细胞在合子期到球胚期大量提前解体、退化等现象.
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华南205木薯二倍体及其同源四倍体对朱砂叶螨取食胁迫的生理响应
《植物保护学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确木薯同源四倍体抗螨的生理机制，以华南205（South China 205,SC205）木薯的二倍体及其同源四倍体为试验材料，分别于朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus取食胁迫前（取食0 d）及取食胁迫后1、4和8 d观察两个倍性植株叶片的受害情况并测量叶片中叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛（malondialdehyde,MDA）、次生代谢物质含量和主要保护酶活性的变化。结果显示，朱砂叶螨取食胁迫后SC205四倍体叶片受害情况较SC205二倍体的轻；取食胁迫后1、4和8 d木薯SC205四倍体叶片中叶绿素含量下降幅度比SC205二倍体的小；取食胁迫后1、4和8 d两个倍性木薯叶片中MDA和游离脯氨酸含量均呈上升的趋势，其中SC205四倍体叶片中MDA含量的上升幅度比SC205二倍体的小，而游离脯氨酸含量的上升幅度比SC205二倍体的大；取食胁迫后1、4和8 d两个倍性木薯叶片中过氧化氢酶（catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性和单宁、总酚、总黄酮含量较取食胁迫前均显著上升，且SC205四倍体的上升幅度比SC205二倍体的大。表明木薯同源四倍体植株的抗螨性与叶绿素、游离脯氨酸、MDA、保护酶活性及次生代谢物质含量变化有关，它们均参与了木薯对朱砂叶螨取食胁迫的诱导型防御反应。
关键词： 木薯 二倍体 同源四倍体 朱砂叶螨 保护酶 次生代谢物质
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木薯品种华南12号(SC12)同源四倍体诱导及鉴定
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：多倍化可伴随产生一些优良的农艺性状,如抗逆性增强、器官体积变大、生物量增加等,多倍体育种为木薯新品种培育提供了一个重要途径.本研究以木薯品种SC12 离体单芽茎段为诱导材料,比较不同浓度秋水仙素对外植体诱导率的影响,并对木薯二倍体与同源四倍体不同株系进行形态学、解剖学和农艺特性比较.结果表明,以 0.03 g/L浓度的秋水仙素诱导 SC12 同源四倍体效率最高,为 7.78%;通过流式细胞仪和根尖染色体数目观察对筛选的 20 个植株进行倍性鉴定,获得了 11 个同源四倍体和 5 个嵌合体植株,同源四倍体为检测株系的 55%,变异植株为检测株系的80%;二倍体和同源四倍体植株表现出显著的形态和生理差异,在形态上表现为四倍体植株变矮、茎杆变粗、叶尖盾化,叶片由披针形向拱形过渡,同源四倍体裂叶长/裂叶宽显著降低、叶绿素含量显著增加;通过解剖学发现四倍体叶片保卫细胞的长、宽、叶绿体数目均显著增加,分别比二倍体增加 2.33%、28.99%、117.79%;气孔数显著降低,比二倍体减少 40.06%;四倍体变异株保卫细胞呈椭圆形,二倍体保卫细胞趋近于圆柱形;四倍体叶片厚度和栅栏组织厚度均显著高于二倍体,比对照分别增加 24.41%、43.88%,栅栏组织/海绵组织是二倍体的 1.9 倍,表明四倍体叶片的栅栏组织排列紧密,但海绵组织不发达.测产结果表明,多倍体株系SC12-11 的单株薯重和收获指数分别为 3.30 kg和 0.43,显著高于对照二倍体SC12.
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木薯二倍体及其同源四倍体叶片形态、生理及抗螨特征比较
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为比较二倍体及其同源四倍体木薯叶片之间的差异，本试验以木薯华南205、南植199的二倍体及其同源四倍体植株为材料，测定其叶片形态结构和逆境生理指标，鉴定其抗螨性，并进行相关性分析。叶片形态结构和生理指标测定结果表明，木薯同源四倍体的叶片厚度、中裂叶宽、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅海比、下表皮厚度、下角质层厚度、单宁含量、多酚氧化酶以及苯丙氨酸解氨酶活性均高于其二倍体，中裂叶长、叶形指数、气孔密度和丙二醛含量均低于其二倍体。抗螨性鉴定结果发现，木薯同源四倍体的抗螨性均强于其二倍体。相关性分析结果表明，螨害指数与叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度、下角质层厚度、多酚氧化酶活性以及苯丙氨酸解氨酶活性呈极显著负相关，与单宁含量呈显著负相关，与气孔密度、丙二醛含量呈显著正相关。本研究为木薯倍性育种、抗性育种工作提供了科学依据。
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同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应模型筛选
《热带作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了筛选出最适合黑皮冬瓜Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.的光合光响应模型,为其育种提供理论依据,以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试验材料,对8种经典的光合光响应模型适用性进行了比较分析.结果表明:二次多项式能够表现出光抑制情况,但在拟合过程中出现暗呼吸速率为正值、光补偿点为负值及无法解释当光强达到饱和后光合速率快速下降的问题;直角双曲线、非直角双曲线及指数函数Ⅰ、指数函数Ⅱ无法直接求取光饱和点、光补偿点,结合常用的光饱和点的计算方法得到的光饱和点与实测值均存在较大的偏差,且指数函数Ⅱ在计算光饱和点时表现出明显的人为性,也无法拟合光抑制情况,但4种模型拟合得到的光补偿点均与实测值相差不大;指数修正模型因系数β为负值,无法求取四倍体黑皮冬瓜材料的光饱和点和最大净光合速率,且拟合得到的四倍体黑皮冬瓜的光补偿点明显低于实测值;直角双曲线修正模型计算得到的暗呼吸速率及二倍体黑皮冬瓜的光饱和点明显低于实测值,但获得的四倍体及其二倍体的最大净光合速率与实测值最接近,说明其在拟合最大净光合速率上有优势;整体上分段函数计算得到的黑皮冬瓜的各光合参数与实测值最为接近,与实测值的平均相对误差最小,也能很好的拟合发生光抑制部分的光响应曲线.分段函数拟合同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应曲线效果较其他模型效果好,分段函数模型为黑皮冬瓜最适合的光合光响应模型.
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同源四倍体及起源二倍体黑皮冬瓜营养品质与耐贮性比较
《江苏农业科学 》 2019 北大核心
摘要：以同源四倍体及起源二倍体黑皮冬瓜果肉为试验材料,测定其在采收期及经过常温贮藏30 d后的含水量、干物质含量、维生素C含量、可溶性蛋白含量、可溶性总糖含量、果肉硬度及肉质致密性等指标,比较二者的营养品质及耐贮性差异.结果表明,同源四倍体黑皮冬瓜果肉在采收期及常温贮藏30 d后的干物质含量、维生素C含量、可溶性蛋白含量、可溶性总糖含量、果肉硬度、肉质致密性显著或极显著高于起源二倍体黑皮冬瓜,含水量显著或极显著低于起源二倍体黑皮冬瓜;随黑皮冬瓜倍性的增加,采收期时冬瓜果肉中的粗纤维含量相对较高,但对食用品质影响不大.因此,同源四倍体黑皮冬瓜的营养品质及耐贮性明显优于起源二倍体,可作为商品品种直接用于生产或作为育种中间材料以培育品质更加优良的新品种.
关键词： 黑皮冬瓜 同源四倍体 起源二倍体 营养品质 耐贮性
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木薯同源四倍体的离体诱导及鉴定
《核农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为获得木薯新品种四倍体种质资源,以木薯主栽品种南植199组培苗单芽茎段为试验材料,利用秋水仙素诱导同源四倍体,统计不同浓度秋水仙素对外植体成活率和诱导效果的影响,并对二倍体与同源四倍体进行形态学、解剖学和生理生化方面的比较。结果表明,外植体成活率随秋水仙素浓度升高而降低,0. 05～0. 10 g·L~(-1)是秋水仙素诱导木薯同源四倍体的适宜浓度范围。本研究获得了10个同源四倍体株系和1个嵌合体株系。与二倍体木薯相比,四倍体木薯叶片增厚,叶型变宽,保卫细胞增大,叶绿素含量增加。本研究拓宽了木薯种质资源,并为诱导鉴定木薯四倍体提供了一套高效的技术方法。
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木薯‘新选048’二倍体及其同源四倍体对干旱胁迫的生理响应
《植物生理学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同倍性木薯对干旱胁迫耐受能力的差异,本研究以木薯品种‘新选048’二倍体及其同源四倍体盆栽苗为材料,设置不同程度的干旱胁迫,研究干旱对2个倍性木薯苗形态、渗透调节物质、抗氧化能力及内源激素的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加强,2个倍性的木薯叶片均出现下垂、萎蔫、变黄,进而干枯的症状,二倍体表现更为严重。可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量基本随着胁迫程度的加剧而逐渐增加,二倍体更为敏感,积累量大于四倍体。2个倍性材料的抗氧化相关指标基本随着干旱程度的加强而升高,四倍体总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性比二倍体高,而过氧化氢(H_2O_2)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性比二倍体低。随着干旱程度的增加,2个倍性材料的赤霉素(GA)含量先上升后下降,在四倍体中的含量始终大于二倍体;吲哚乙酸(IAA)含量变化不规则;玉米素核苷(ZR)含量在二倍体中逐渐下降,而在四倍体中先轻微上升后下降,在四倍体中下降幅度较大,但ZR含量在四倍体中始终大于二倍体中的含量;脱落酸(ABA)含量先上升后下降,轻度胁迫下四倍体大于二倍体,其他程度胁迫下二倍体大于四倍体。综合分析,在干旱胁迫下,四倍体木薯产生较强的抗氧化能力,同时通过GA、ZR和ABA的协同作用,延长叶片的功能期,从而达到比二倍体抗旱的效果。
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同源四倍体及原二倍体黑皮冬瓜抗逆相关指标及同工酶比较
《北方园艺 》 2018 北大核心
摘要：以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试验材料,对其抗逆性相关指标及同工酶进行了比较研究。结果表明:同源四倍体黑皮冬瓜叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性在抽蔓期和开花期极显著高于原二倍体(P<0.01),果实膨大期略高于原二倍体(P>0.05);过氧化氢酶(CAT)活性在抽蔓期和果实膨大期略高于原二倍体(P>0.05),开花期略低于原二倍体(P>0.05);过氧化物酶(POD)活性在抽蔓期和果实膨大期略高于原二倍体(P>0.05),开花期则显著高于原二倍体(P<0.05);丙二醛(MDA)含量在抽蔓期略低于原二倍体(P>0.05),开花期和果实膨大期极显著低于原二倍体(P<0.01);游离脯氨酸(Pro)含量在3个生育期内均略高于原二倍体(P>0.05);可溶性蛋白质含量在抽蔓期极显著高于原二倍体(P<0.01),在开花期和果实膨大期略高于原二倍体(P>0.05)。在开花期同源四倍体黑皮冬瓜叶片过氧化物酶(POD)同工酶和酯酶(EST)同工酶均比原二倍体多1条酶带,超氧化物歧化酶(SOD)同工酶比原二倍体少2条酶带,且酶带的宽度和着色程度较原二倍体深。同源四倍体黑皮冬瓜植株潜在的抗逆能力优于原二倍体,同源四倍体黑皮冬瓜植株酶的种类与原二倍体相似,但剂量表达量与原二倍体存在明显差异。
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内源激素对同源四倍体黑皮冬瓜自交花粉萌发生长的影响
《华南农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨同源四倍体黑皮冬瓜Benincasa hispida(Thunb.)Cogn.花粉萌发生长与内源激素的关系,为同源四倍体黑皮冬瓜自交低稔性机理研究开拓新思路。【方法】以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试材,对自交花粉在雌蕊上的萌发与生长情况及花粉与雌蕊中内源激素含量进行比较研究。【结果】同源四倍体黑皮冬瓜自交花粉在柱头上的萌发率低,花粉管在花柱中生长缓慢,且花粉管在生长过程中易出现粗细不均匀、结节、先端膨大、双花粉管及扭曲、折叠等现象。同源四倍体黑皮冬瓜花粉和雌蕊中促进花粉萌发生长的内源激素玉米素核苷(ZR)和异戊烯基腺苷(IPA)含量极显著低于二倍体(P<0.01),吲哚乙酸(IAA)含量略低于二倍体(P>0.05),雌蕊中的赤霉素(GA_3)含量显著低于二倍体(P<0.05),花粉中的GA3含量略低于二倍体(P>0.05),而抑制生长类激素脱落酸(ABA)含量显著高于二倍体(P<0.05),w(IAA+GA_3+ZR+IPA)∶w(ABA)极显著低于二倍体(P<0.01)。【结论】同源四倍体黑皮冬瓜花粉和雌蕊中内源激素调控了花粉萌发生长,导致花粉管出现异常现象,是引起同源四倍体黑皮冬瓜自交低稔性的原因之一。
关键词： 黑皮冬瓜 内源激素 同源四倍体 花粉 花粉管 雌蕊
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