甜瓜花粉形态研究及起源,分类的探讨

用扫描电镜对8个变种的甜瓜花粉进行研究,将数据聚类分析,各变种甜瓜花粉的质量性状相同,形状一致,为具有4个对称面的扁圆三角形中型花粉,属N_3P_4C_4型。外壁纹饰为覆盖层穿孔型。各变种花粉数量性状间无显著差异。厚皮与薄皮两类甜瓜同源性极强,起源相同,其差异为不同生态型变种间的差异,分为两个亚种是不合理的。蛇形甜瓜变种为两类甜瓜的中间型。     

甜瓜花粉母细胞减数分裂及花粉粒发育的研究

以二倍体为试材,研究结果表明:①甜瓜花粉母细胞减数分裂是一种稳定的、有规律的遗传行为。在一天中没有明显的分裂高峰。甜瓜染色体数为2n=2x=24,染色体长2～4μm,其中一对染色体最长,具随体。厚皮甜瓜与薄皮甜瓜两个变种间,染色体形态、大小及其行为是一致的;②甜瓜花粉母细胞减数分裂中,胞质分裂属典型的同时型;四分体多呈四面体形排列;③胼胝质壁从减数分裂时产生,到四分体时最厚,小孢子形成时消失;④同一花药内,花粉母细胞减数分裂及其后的发育中,双线期以前、四分体以后各时期基本同步,最多相差1～2个分裂相;而从分裂Ⅰ的终变期至末期Ⅱ表现极不同步。两性花中,胚囊母细胞的发育迟于花粉母细胞;⑤成熟花粉属二核型花粉;⑥花蕾大小可作为判断花粉母细胞减数分裂过程和花粉粒发育阶段的形态学指标。     

温度对不同类型甜瓜花粉萌发率的影响

在不同温度条件下,对不同类型甜瓜花粉进行离体培养研究,结果表明,不同类型甜瓜花粉间存在较大差异,在较低萌发温度下,薄皮类型花粉萌发率平均值最高,中间类型次之,厚皮类型最小;3个类型甜瓜花粉平均萌发率随萌发温度的升高而增加,25℃为最大,随后降低。12℃时不同类型甜瓜花粉平均萌发率差异最大,可作为不同类型甜瓜花粉萌发的选择温度。     

甜瓜种质资源的Q型聚类分析及主成分分析

“数量分类”是分类学中的一个新领域。现应用该方法对甜瓜的7个变种(依Naudin体系)160份种质材料的112个性状进行了系统地观察测定,并将其中的99个性状的观测结果输入电子计算机,进行“Q型聚类分析”和“主成分分析”。结果表明:(1)Q型聚类分析得到的树状图给出了甜瓜明确的分类系统及其亲缘关系,提出了甜瓜的“三五九”分类系统.分别以亚种、变种、变型来代表,这既体现了甜瓜自然演化的阶段性,又体现了甜瓜丰富的变异类型(多型性).(2)主成分分析以降维方式给出了甜瓜的分类,在第一、第二主成分的二维平面上再现了Q型聚类分析中三个亚种的划分,客观地表明厚皮甜瓜比薄皮甜瓜更进化,并且分化程度高,网纹甜瓜和非网纹甜瓜的关系较东方甜瓜和菜瓜间的关系要远。(3)主成分的因子模式分析揭示了主成分的背景,前面少数几个主成分不仅所包含的信息量大,而旦具有较大负荷的性状数目也多。尤其是第一主成分包括了22个载荷大于0.6的性状,这是主导甜瓜演化的重要的相关性状群。(4)将东方甜瓜、菜瓜、蛇形甜瓜作为同一薄皮甜瓜亚种处理,克服了以往分类上的混乱。     

甜瓜不同基因型子叶与真叶光合特性的比较

研究了属于2个变种、4个不同基因型的甜瓜幼苗期子叶与真叶的光合性能和幼苗期真叶光合作用对光照强度的响应。试验结果表明,幼苗期甜瓜子叶的光合速率明显低于真叶,不同变种间子叶及幼苗期真叶光合速率有显著差异,但变种间或基因型间真叶光合速率差异不及叶位间差异明显。苗期真叶光合作用对光照强度的响应可用二次方程描述,但不同基因型甜瓜的光补偿点、光饱和点、单叶最大光合速率和表观量子产额等均有一定差异。     

甜瓜不同基因型子叶与真叶光合特性的比较

研究了属于2个变种、4个不同基因型的甜瓜幼苗期子叶与真叶的光合性能和幼苗期真叶光合作用对光照强度的响应。试验结果表明，幼苗期甜瓜子叶的光合速率明显低于真叶，不同变种间子叶及幼苗期真叶光合速率有显著差异，但变种间或基因型间真叶光合速率差异不及叶位间差异明显。苗期真叶光合作用对光照强度的响应可用二次方程描述，但不同基因型甜瓜的光补偿点、光饱和点、单叶最大光合速率和表观量子产额等均有一定差异。     

甜瓜白茎和黄绿色花冠性状的遗传研究

分别利用白茎变异甜瓜与正常绿茎甜瓜、黄绿色花冠变异甜瓜与正常金黄色花冠甜瓜进行杂交,得到对应的5个世代,并对各自5个世代中的白茎类型与绿茎类型、黄绿色花冠类型与金黄色花冠类型的分离比例进行分析和卡方检验,以验证理论值与观测值间的关系。结果表明,白茎性状在F1代中不表现,在BC1代中绿茎类型与白茎类型的分离比例为1∶1,而在F2代中二者的分离比例为3∶1;黄绿色花冠性状在5个世代中的表现与白茎性状表现一致。由此可以认定甜瓜白茎性状和黄绿色花冠性状都是由单隐性基因控制的。     

EL-F_1厚皮甜瓜后代分离群体快速稳定与利用研究

应用模糊聚类方法,以果实多种性状综合差异为依据,对EL—F_1厚皮甜瓜后代分离群体进行了连续3代分离选择,所得EL-1和EL-2两个群体性状稳定性好.聚类结果表明,两种群体内个体性状差异远小于传统分类所得群体T-1.对以EL-1为母本配制的4个杂交组合进行田间鉴定,植株生长发育良好,抗霜霉病,高抗白粉病;果实性状稳定,多数经济性状明显优于母本.     

甜瓜种质资源亲缘关系的聚类分析

采用数量分类方法，对来源于国内外的48份甜瓜种质资源的17个农艺性状进行了聚类分析，研究其遗传亲缘关系。结果表明，供试材料在生态型上可分为两大类群，即厚皮甜瓜类群和薄皮甜瓜类群，其中厚皮甜瓜与薄皮甜瓜杂交的中间型在亲缘关系上与薄皮甜瓜更为接近，划入薄皮甜瓜类群中。厚皮甜瓜类群和薄皮甜瓜类群又分别划分为2个和6个品种群。     

甜瓜幼果苦味性状遗传的研究

对不同起源地的各变种甜瓜的Ｆ１、Ｆ２分析统计表明：甜瓜幼果苦味是受２对独立遗传基因所控制的质量性状，这２对基因之间存在显性互补关系。同一起源中心的品种间的杂交后代不表现显性互补；不同起源中心品种间的杂交后代表现显性互补。     

新疆甜瓜地方品种资源的表型遗传多样性

 通过分析121份新疆甜瓜地方品种32个形态性状的数据,对其进行遗传多样性和亲缘关系研究。结果表明：121份新疆地方品种在蔓分支数、叶片长度、主蔓粗度、果实质量和果肉厚度等5个表型性状上差异显著;不同地区的地方品种之间在叶片长度、叶柄长度、果肉质地和风味等4个表型性状上差异显著,而在其余性状上差异不显著;121个新疆地方品种表型性状Shannon’s遗传多样性指数达0.74,不同地区地方品种的遗传多样性差异明显,新疆可能与栽培甜瓜的次生起源中心有关。121个地方品种的Euclidean遗传距离的平均值为0.42 ± 0.13,其中‘哈密野瓜’与其它地方品种的亲缘关系最远,遗传距离平均为0.76 ± 0.11。聚类分析结果表明：‘哈密野瓜’被单独聚为一个类群,其可能具有完全不同的遗传背景;其余地方品种被聚为3个类群和7个亚群,不同类群或亚群间的亲缘关系较远,各类群或亚群可能具有相互独立的遗传背景。‘哈密野瓜’属于野生甜瓜亚种Cucumis melo L. ssp. agrestis,其余地方品种属于C. melo L. var. cantalupensis和C. melo L. var. inodorus两个栽培变种。     

甜瓜雄花采摘时间及贮藏温度对花粉生活力的影响

以3个甜瓜品系的稳定自交系为试材,研究了甜瓜鲜雄花不同采摘时间及贮藏温度对花粉生活力的影响。结果表明：3个甜瓜品系在早晨8：00花粉生活力最佳,随着时间的推移,花粉生活力下降;在4 ℃条件下,花粉生活力保持最好,随着温度的升高和时间的延长,花粉生活力逐渐下降,但不同甜瓜品系的花粉生活力及保持时间不同。     

普通西瓜3个变种45S rDNA和5S rDNA的染色体定位

【目的】为了探明普通西瓜种(Citrullus lanatus)3个变种间的亲缘关系和进化与驯化过程,【方法】利用双色荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH),将核糖体45S rDNA和5S rDNA在11份栽培变种(Citrulluslanatus subsp.vulgaris)、2份Egusi变种(C.lanatus subsp.mucosospermus)和3份Citroides变种(C.lanatus subsp.lana-tus)有丝分裂中期染色体上进行了定位研究。11份栽培变种西瓜和2份Egusi类型西瓜都含有2对45S rDNA位点和1对5S rDNA位点,3份Citroides变种都含有1对45S rDNA位点和2对5S rDNA位点。【结果】结果表明,普通西瓜种3个变种内部各基因型间具有相同的45S rDNA和5S rDNA分布模式,栽培变种和Egusi变种具有相同的分布模式,但它们均与Citroides变种存在明显差异,说明栽培变种与Egusi变种之间的亲缘关系更近一些。【结论】rDNA序列分布分析为在分子细胞学水平开展栽培西瓜的进化与驯化分析提供了证据。     

茄子单倍体植株的SSR标记与性状分析

为深入了解茄子单倍体植株的性状与基因型差异,以花药培养获得的24份茄子再生单倍体植株为材料,采用7对多态性好的SSR引物对其DNA序列进行分子标记,并对花色、果色和果形等农艺性状进行对比分析。SSR标记分析显示,24份单倍体材料遗传背景不同,遗传相似系数在0.77～1.00之间,聚类分析将其划分为4个类群;植物学和农艺性状分析发现,24份材料的叶形指数在1.57～2.64之间,花粉活力介于13%～45%之间,其中18份单倍体材料可以结实,单株坐果数和花粉活力之间没有相同变化趋势;表型性状与分子标记聚类间具有较高的吻合度,分子标记聚类分析基本可以反映单倍体植株间花色、果型和果色间的差异;春季坐果的所有果实均无发育良好的种子,秋季得到了D4和D8的种子,且其种子的体积与二倍体茄子种子不存在显著差异。试验中筛选出了果色黑而一致,以及具有高温或低温结实特性的单倍体植株,此研究结果为单倍体植株的分类利用以及有性繁殖或加倍方法提供了理论和实践的依据。     

甜瓜种质幼苗期主要性状的变异性及主成分和聚类分析

为了给甜瓜杂交育种亲本的早期选择提供理论依据,选择有代表性的20份种质为材料,统计了幼苗期10个主要性状的变异性,并对其进行了主成分和聚类分析。结果表明,株高、最大叶宽、地上鲜质量、根鲜质量、地上干质量、壮苗指数等7个性状的变异系数较大,在21.45%~51.15%之间;利用主成分分析将10个性状指标转化为4个综合指标,其累积贡献率达84.76%,主成分综合分值排序结果显示,PV03、PV13、PV08、PV17、PV04分别占供试种质资源的前5位;以综合成分中主要因子为指标进行聚类分析,可将20份甜瓜种质分为5类,各类间幼苗长势和健壮程度有较大差异。因此,单从甜瓜幼苗主要性状的角度考虑,7个变异较大的性状指标是今后亲本材料改良的重点,排在前5位的材料综合性状表现优良,是培育壮苗配制杂交亲本的首要选择;聚于第Ⅳ类的种质可直接被利用,根据育种目标的不同,可对第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ类种质改良后再利用。     

野生甜瓜果实性状变异及聚类分析

甜瓜是世界十大水果之一,遗传多样性较丰富,野生甜瓜是重要的抗性资源,可用于栽培甜瓜的抗逆性遗传改良。以40份野生甜瓜为试材,分析了其成熟期14个果实性状(9个质量性状和5个数量性状)的变异。结果表明,40份野生甜瓜材料果实性状变异较大,数量性状的变异系数在29.62%～205.25%之间,其中单果质量变异最大;质量性状的变异系数在32.01%～152.35%,其中果实茸毛的变异最大。对表型数据进行主成分分析,结果发现,14个性状可以转化成5个独立的综合指标,其累计贡献率达72.30%。基于5个主成分的聚类分析表明,40份野生甜瓜种质可划分为3类,各类之间的性状差异较大。研究结果明确了40份野生甜瓜果实性状的变异,为材料的有效利用提供了一定的依据。     

EL—F1厚皮甜瓜后代分离群体快速稳定与利用研究

应用模糊聚类方法，以果实多种性状综合差异为依据，对ＥＬ－Ｆ１厚皮甜瓜代分离群体进行了连续３代分离选择，所得ＥＬ－１和ＥＬ－２两个群体性状稳定性好，聚类结果表明，两种群体内个体性状差异远小于传统分类所得群体Ｔ－１。对以ＥＬ－１为母本配制的４个杂交组合进行田间鉴定，植株生长发育良好，抗霜霉病，高抗白粉病；果实性状稳定，多数经济性状明显优于母本。     

甜瓜种质资源的R型聚类分析及典型相关分析

在前文报道的基础上,进一步研讨了甜瓜性状间的关系。R 型聚类分析揭示了主导甜瓜进化的相关性状群,并表明在人类的驯化过程中,该性状群逐渐解体,甜瓜的多型性随即产生。对甜瓜果实性状,种子性状的典型相关分析表明了性状群相关变异的重要性。在第一、第二对典型变量决定的平面上清楚地显示了不同类型甜瓜的进化位置,即野生附瓜→薄皮甜瓜→厚皮甜瓜。     

香菇交配型基因的遗传研究——Ⅱ香菇孢子单核体和原生质单核体形态与生化性状上的差异

本文以香菇1号菌株的孢子单核体和原生质单核体为材料,用统计学方法对两类单核体的菌丝生长速度和羧甲基纤维素酶活性进行分析,并采用平均连锁聚类方法对酯酶同工酶图谱进行聚类,从交配型角度探讨了不同来源的两类单核体在形态和生化性状上的差异。结果表明:孢子单核体和原生质单核体在菌落形态、菌丝生长速度和羧甲基纤维素酶三个性状上表现出相同的差异趋势,在同一种交配型的个体间,孢子单核体的变异系数明显大于原生质单核体,在酯酶同工酶电泳图谱这一性状上,用聚类方法可以将绝大多数单核体归入所属的交配型范围内。这两类单核体具有的不同表型与它们的不同来源有密切的联系,有性世代中复杂的遗传行为导致孢子单核体中性状出现较大的变异,而作为无性后代的原生质单核体则表现出性状相对稳定的特征,这两类单核体表现出的差异为香菇的遗传和育种研究提供了重要的基础材料。     

河南省主栽甜瓜品种苗期表型性状变异分析

以河南省内收集的30份主栽甜瓜品种为试材,分析了其苗期16个表型性状的变异。结果表明:苗期表型性状变异较大,数量性状的变异系数介于14.24%~62.96%,其中子叶面积的变异系数最大;质量性状的变异系数介于10.80%~60.49%,真叶形状变异系数最大。主成分分析表明,16个性状指标可转化为5个独立的综合指标,其累计贡献率达82.40%。聚类分析表明,30份甜瓜品种可划分为5类,各类之间性状差异较大。上述结果明确了河南省主栽甜瓜品种苗期性状的变异,为基于苗期性状的优异品种筛选及培育提供理论依据。