特异水稻的细胞胚胎学研究及其杂交后代的遗传分析

论文摘要

水稻育种从常规育种到杂交育种方式的转变,大大提高了水稻的产量和质量。但是杂交种子只能在生产上用一季,必须年年制种,这样浪费了大量的人力和物力。为了简化杂交育种的过程,广大育种工作者进行了很多的尝试,并取得了很大的进步。水稻早世代稳定现象是近年来在水稻育种过程中发现的一种特殊现象。由于这种现象可以在早世代固定基因型,培育成可以多代使用的新型杂交稻,对水稻杂交育种意义重大。目前,早代稳定育种已在四川农业大学水稻所应用,但对早代稳定机制还很不清楚,较多基础性工作还需要进行。本文以早稳型水稻429、384、407、408、409为研究材料,进行了以下几方面的研究:①早稳型水稻的减数分裂行为和成熟胚囊的结构;②早稳型水稻与栽培稻杂交的传粉受精过程;③早稳型水稻与栽培稻杂交后代的遗传分析。主要结果如下: 1.对早稳型水稻×栽培稻杂交的受精过程和胚胎发育过程观察,结果表明:它们的传粉受精过程与栽培稻相似,虽有单受精现象,但并不影响整体成胚率（75.59%）。我们推测,早代稳定现象可能发生在合子休眠时期。合子在休眠时期是一个高度极性化和代谢活跃的细胞,为以后的分裂积累所需要的物质基础和提供信息,如关闭与合子有丝分裂有关的基因,而开启减数分裂的基因,因而产生F1纯合子。 2.早稳型水稻花粉母细胞减数分裂观察表明:减数分裂终变期构型为12Ⅱ,中期联会构型为12Ⅱ,其它时期每个细胞也都正常,未见异常现象。颖花成熟时,用1%I2-KI溶液染色,检查花粉育性,育性在95%以上,与减数分裂的结果一致。F1稳定植株与其它植株不存在任何差别,减数分裂与普通水稻相似。 3.对早稳型水稻成熟胚囊结构观察结果表明:正常蓼型胚囊占90.8%,异型胚囊占9.3%。在异型胚囊中可观察到多卵、多极核、多群反足细胞等现象。 4.对早稳型水稻自花传粉受精过程观察表明:早稳型水稻形成胚必须通过双受精完成,为了一步验证早稳型水稻是否有其它生殖性状,进行定位颖花去雄后套袋结实性检验,结实为零,没有胚自发产生现象。 5.经农艺性状观察和统计结果分析:F2有两个群体的生育期、穗长和株高与对照汕优63相比,差异不显著,田间农艺性状稳定一致。微卫星标记进一步验证F2群体的稳定性,结果表明:这两个群体的每个单株在父母有差异的所有位点上,都表现为纯合带型,既有和母本一致的带型,也有和父本一致的带型。因此它们是早世代稳定

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 一.文献综述
• 1.前言
• 2 固定杂种优势的研究
• 2.1 组织培养
• 2.2 无融合生殖法
• 2.3 双二倍体法
• 2.4 核质杂种法
• 2.5 平衡致死法
• 2.6 一种新型方法
• 3.早稳型水稻的特点
• 3.1 早代稳定材料起源于远缘杂交
• 3.2 早代稳定现象的可遗传性
• 3.3 早稳型水稻是纯合的真杂种
• 4.早稳型水稻的稳定性分析
• 4.1 从外观判断杂交后代的稳定性
• 4.2 从变异系数分析杂交后代的稳定性
• 4.3 利用SSR标记分析杂交后代的稳定性
• 5.早代稳定机理的研究
• 5.1 染色体特殊分离方式造成杂合性丧失
• 5.2 染色体消除
• 5.3 促稳定因子
• 6.早稳型水稻的细胞学和胚胎学研究
• 6.1 细胞学研究
• 6.2 胚胎学研究
• 7.早代稳定水稻的特殊母本
• 7.1 水稻双胚苗的来源及发生频率研究
• 7.2 双胚苗的遗传机制
• 8.早稳型水稻在育种上的应用前景
• 9.细胞学研究方法和分子标记
• 9.1 成熟胚囊研究方法
• 9.2 制片技术的发展
• 9.3 分子标记
• 二.材料与方法
• 1.材料与来源
• 2.方法
• 2.1 田间试验
• 2.2 花粉母细胞减数分裂观察
• 2.2.1 取材
• 2.2.2 制片
• 2.3 花粉育性鉴定
• 2.4 成熟胚囊、受精过程及胚胎发育观察
• 2.4.1 取材
• 2.4.2 石蜡切片
• 2.4.2.1 染色
• 2.4.2.2 脱水
• 2.4.2.3 透明与浸蜡
• 2.4.2.4 包埋
• 2.4.2.5 切片、观察
• 2.4.3 传粉过程
• 2.5 总DNA的提取及SSLP分析
• 2.5.1 大量提取法
• 2.5.2 SSLP分析
• 2.5.2.1 PCR扩增
• 2.5.2.2 电泳
• 三.结果与分析
• 1.429×9311的受精过程
• 1.1 受精过程
• 1.2 胚及胚乳的发育
• 2.早稳型水稻的胚胎学研究
• 2.1 减数分裂
• 2.2 花粉育性鉴定
• 2.3 成熟胚囊的结构
• 3.早稳型水稻的传粉受精过程
• 3.1 429的胚胎学研究
• 3.2 定位颖花去雄后的结实性
• 4.早稳型水稻与栽培稻之间杂交
• 4.1 出现早代稳定株系的组合
• 4.2 从外观和统计结果判断杂交后代的稳定性
• 4.3 利用SSR标记分析杂交后代的稳定性
• 四.讨论
• 1.早稳型水稻×栽培稻的探讨
• 2.早稳型水稻的生殖特性
• 3.早稳型水稻出现条件的探讨
• 4.早稳型水稻的应用前景
• 4.1 直接作为新的水稻品种
• 4.2 利用远缘杂种优势
• 4.3 珍贵的种质资源
• 5.研究早稳型水稻的应注意的问题
• 参考文献
• 图版及图版说明
• 致谢
• 发表文章